1 3 ADUBAÇÃO NITROGENADA NA PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE RAIZ DE MANDIOCA 4 5 Alves, J.M.A.1*; Uchoa, S.C.P.1; Albuquerque, J.A.A.1; Oliveira, N.T. de2; Silva, D.O. da2; Nascimento, F.R. do2; Silva, C.N. da3 2 1 6 7 8 9 10 11 Universidade Federal de Roraima *Autor correspondente. E-mail: [email protected] Departamento de Fitotecnia, BR 174 Campus do Cauamé, Monte Cristo, Boa Vista, Roraima, Brasil, CEP.: 69300-000. +55 95 – 36231406 2 Programa de pós-graduação em Agronomia/UFRR 3 Programa de Iniciação cientifica – PIBIC/UFRR 12 RESUMO 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 No Estado de Roraima, os solos sob vegetação de savana são intemperizados, com baixa fertilidade e teor de matéria orgânica inferior a 1%. O estudo de curvas de resposta da mandioca ao nitrogênio (N) é escasso e imprescindível para sua implantação em área de savana. Mediante esse problema, objetivou-se avaliar o efeito de doses de N na produtividade e qualidade de raízes de mandioca, cultivar Aciolina, em duas épocas de colheitas aos 300 e 360 dias após a emergência (DAE). O experimento foi realizado no período de outubro de 2010 a outubro 2011, na área experimental do Campus do Cauamé da Universidade Federal de Roraima, Amazônia Setentrional, Brasil. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de cinco doses de nitrogênio aleatorizadas nas parcelas (0; 30; 60; 150 e 330 kg ha-1 de N). Amostras de três plantas (parte aérea e raiz) foram colhidas aos 300 e 360 DAE, sendo avaliadas as variáveis: produtividade de raiz (kg ha-1), índice de colheita (IC) e produtividade de amido. A mandioca, cv. Aciolina, responde de modo quadrático as doses de N estudadas. A dose de 220 kg ha-1, aproximadamente, parcelada aos 30 e 60 DAE, resulta na máxima produtividade de raiz (62 t ha-1), de amido (14 t ha-1) e índice de colheita (82%) da cultivar de mandioca Aciolina e favorece a antecipação da colheita. 28 29 Palavras-chave Adubação nitrogenada; Amido; Fertilidade do solo; Manihot esculenta 30 INTRODUÇÃO 1 2 3 4 5 6 7 A mandioca mobiliza e extrai grande quantidade de nitrogênio (N) e potássio do solo, mas recicla parte do N pela deposição de folhas na liteira (Adjei-Nsiah, 2010). Dentre os nutrientes essenciais, o N é citado como o mais absorvido pela mandioca (CTCRI, 1983; Ayoola; Makinde, 2007; Santos et al. 2014). A disponibilidade do N no solo é afetada pelo teor de matéria orgânica (Cambardella; Elliott, 1994) e pelas perdas que se dão desse nutriente por lixiviação, desnitrificação e escorrimento superficial. Particularmente na mandioca, esses processos de perdas são agravados pelo largo espaçamento da cultura e longo tempo de cultivo (Ayoole; Makinde, 2007). 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Apesar da constatação de que o fornecimento natural de N pelos solos tropicais seja limitado, a prática da adubação nitrogenada não é utilizada pela maioria dos agricultores no cultivo da mandioca. Logo, o crescimento e desenvolvimento da mandioca ocorrem sob condições de deficiência de N, limitando seu potencial produtivo (Cruz et al., 2006). A fertilização com nitrogênio tem promovido aumento na altura das plantas, produção da parte aérea, produtividade de raízes, número de raízes por planta, porcentagem de matéria seca, teor de amido, rendimento de farinha e teor de proteína nas folhas (Amon; Adetunji, 1973; Asher, 1975; Tsay et al., 1989; Cardoso Júnior et al., 2005; Carvalho et al., 2006; Asare et al., 2009). Por outro lado, o excesso de N disponível pode afetar a produção de raízes tuberosas por promover excessivo desenvolvimento da parte aérea (Tsay et al., 1989; Fox et al., 1975). A resposta das plantas ao N também é influenciada pelo ciclo da cultivar. Cultivares de ciclo curto respondem a doses mais altas de N e são mais eficientes no seu uso (Byju; Anand, 2009). 20 21 22 23 O estudo de curvas de resposta da mandioca ao N é escasso e imprescindível em áreas de savana. Mediante esse problema, objetivou-se avaliar o efeito de doses de nitrogênio na produtividade e qualidade de raízes de mandioca, cv. Aciolina, nas condições da savana de Roraima, Amazônia Setentrional, Brasil. 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido durante os meses de outubro de 2010 a outubro de 2011, na área experimental do Centro de Ciências Agrárias/Universidade Federal de Roraima – CCA/UFRR, no município de Boa Vista, Estado de Roraima – Brasil (latitude de 2° 52’ 20,7” N, longitude 60° 42’ 44,2” W, altitude média de 90 m). Segundo a classificação de Köppen, o clima é do tipo Aw com duas estações climáticas bem definidas, uma chuvosa (abril-agosto) e outra seca (outubro-março). Os dados climáticos obtidos durante o período da realização do experimento, referentes à precipitação pluvial, temperatura média e umidade relativa do ar estão apresentados na Figura 1 (INMET, 2012). Precipita çã o Tempera tura Umida de Rela tiva 700,00 100,00 Precipitação (mm) 80,00 500,00 70,00 400,00 60,00 50,00 300,00 40,00 200,00 30,00 20,00 100,00 10,00 0,00 0,00 O N D J F M A M Meses (2010/2011) 34 J J A Temperatura média (ºC) e Umidade relativa (%) 90,00 600,00 1 2 Figura 1 - Médias mensais de precipitação pluviométrica, temperatura média do ar e umidade relativa do ar, no período de outubro de 2010 a outubro de 2011. Boa Vista, Roraima, 2012. 3 4 5 6 O solo da área experimental é classificado como Latossolo Amarelo distrocoeso típico (PAdx), de textura Franco-Argilo-Arenosa e relevo suave ondulado. As análises químicas e a granulometria das amostras do solo da área estudada, à profundidade de 0-20 cm e 20-40 cm, são apresentadas na Tabela 1. 7 8 Tabela 1 - Características químicas e físicas do solo da área experimental, camadas de 0,00-0,20 m e 0,20-0,40 m de profundidade, antes da instalação do experimento Camada (m) pHH2O P __ mg Ca2+ K dm-3__ Mg2+ Al3+ H + Al ______________________cmol c SB T V dm-3___________________ M ________%______ MO g kg-1 0,0 – 0,2 5,16 0,9 67 0,89 0,13 0,21 1 1,19 2,19 54,3 15 6,7 0,2 – 0,4 5,06 0,5 70 0,24 0,03 0,51 1,2 0,45 1,65 27,3 53,1 4,0 Camada Areia Grossa Areia Fina ___________________________________g Silte Argila Classe textural kg-1_________________________________ 0,0 – 0,2 410 300 70 220 Franco- Argilo- Arenosa 0,2 – 0,4 360 290 90 260 Franco- Argilo- Arenosa 9 10 11 12 13 14 15 P e K - extrator Mehlich-1; Ca, Mg e Al - extrator KCl 1 mol L-1; H + Al - Extrator Acetato de Cálcio 0,5 mol L-1; Matéria orgânica do solo (MO) - Walkley-Black. Granulometria – método da pipeta (Embrapa, 1997). 16 17 18 A parcela experimental foi constituída por nove fileiras simples de mandioca, espaçamento entre plantas de 0,8 x 0,8 m, contendo 11 plantas, perfazendo um total de 99 plantas por parcela e área de 63,36 m2. 19 20 21 22 23 Aos trinta dias antes do plantio, realizou-se calagem e adubação de correção do solo com base na recomendação geral da EMBRAPA-RR (Schwengber et al., 2005), sendo distribuídos, a lanço e sem incorporação, em toda área experimental: 1.000 kg ha-1 de calcário dolomítico (PRNT 100%), 90 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato triplo), 60 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio) e 30 kg ha-1 de N (sulfato de amônio). 24 25 26 27 28 Dez dias antes do plantio a vegetação natural foi dessecada com herbicida à base de glyphosate. O plantio foi feito em fileiras simples, sendo utilizadas manivas (estacas), medindo 20 cm, colocadas na posição horizontal em covas abertas manualmente, por meio de enxada, numa profundidade média de 8 cm. A cultivar de mandioca empregada foi a Aciolina, por ser a mais plantada em Roraima. 29 30 31 32 Na data do plantio, as covas receberam uma complementação de calcário dolomítico (500 kg ha1 ), 20 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato simples), 10 kg ha-1 de K2O (cloreto de potássio) e 50 kg ha-1 de FTE BR-12. A adubação complementar visou elevar a disponibilidade de Ca, Mg, P e K na zona radicular considerando seus teores no solo (Tabela 1). 33 34 35 36 37 38 No período de outubro de 2010 a abril de 2011 foi empregada irrigação complementar por aspersão convencional. O monitoramento da umidade se deu por tensiômetros instalados a 0,20 m de profundidade em seis pontos da área experimental. A irrigação era acionada quando a tensão da água no solo era em torno de -20 kPa, sendo a área irrigada com vazão de 3.000 L h-1 (modelo do aspersor - Fabrimar ECO A320) três vezes por semana. Durante a condução do experimento foram realizadas capinas manuais para o controle das plantas daninhas. O experimento foi instalado obedecendo ao delineamento em blocos casualizados com quatro repetições, os tratamentos consistiram das doses de N (0; 30; 60; 150 e 330 kg ha-1) aplicadas em cobertura, a lanço na linha de plantio, aos 30 e 60 dias após a emergência (DAE), tendo como fonte a uréia. 1 2 3 4 5 6 7 Foram realizadas duas colheitas, aos 300 e 360 DAE, tendo como amostra três plantas inteiras por parcela. As seguintes variáveis foram avaliadas: produtividade de raiz (kg ha-1), estimada pela obtenção da massa fresca das raízes tuberosas; índice de colheita - relação entre a massa fresca das raízes tuberosas e a massa fresca total da planta, (IC %)= [(Massa de raízes)/(Massa de raízes + massa da parte aérea)]x100; e produtividade de amido (kg ha-1) - estimada por meio da seguinte fórmula: PAM= [(Produtividade de raízes x Teor de amido)]/100. O teor de amido foi determinado, a partir de 240 DAE, pelo método da balança hidrostática (Grosman; Freitas, 1950). 8 9 10 11 Os resultados obtidos foram submetidos às análises de variância (p ≤ 0,05) e de regressão, utilizando-se o “software” SISVAR. 12 13 14 15 A produtividade de raiz tuberosa, teor de amido e índice de colheita em função de doses de N foram modeladas por função quadrática para duas épocas de colheita, 300 e 360 DAE. A derivada primeira da função quadrática determinou a dose de máxima eficiência técnica (DMET) para cada variável e época (Tabela 3). 16 17 Tabela 3 – Equação de produtividade de raiz, amido e índice de colheita (IC) em função de doses de N aplicadas em cobertura na cultura da mandioca, cv. Aciolina, aos 300 e 360 DAE RESULTADOS E DISCUSSÃO Raiz (t ha-1) Amido (t ha-1) 300 DAE Ŷ=16,7+0,398*X-0,000882***X2 Ŷ=3,6+0,087*X-0,000197***X2 Equação R2 IC (%) Ŷ=44+0,34*X-0,00076***X2 0,99 0,98 0,98 226 221 220 Variável na DMET 62 13 82 Incremento2/ 45,3 9,4 38 271 261 86 DMET (kg Eficiência ha-1 N)1/ (%)3/ Ŷ=19,5+0,378*X-0,000859***X2 Equação R2 DMET (kg ha-1 N)1/ 360 DAE Ŷ=4,5+0,083*X-0,000184***X2 Ŷ =44+0,27*X-0,00066***X2 0,98 0,95 0,95 220 223 204 Variável na DMET 61 14 72 Incremento2/ 41,5 9,5 28 Eficiência (%)3/ 212 211 64 18 19 20 21 1/DMET 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 As Doses de Máxima Eficiência Técnica (DMET) que determinaram maior produtividade de raiz, amido e IC variaram entre 204 e 226 kg ha-1 de N, para colheita aos 300 e 360 DAE. A produtividade de raiz alcançada foi de 62 e 61 t ha-1, teor de amido de 13 e 14 t ha-1 e IC de 82 e 72%, para colheitas realizadas aos 300 e 360 DAE, respectivamente. As maiores eficiências nas doses de MET se deram na produção de raiz e no teor de amido aos 300 DAE, 269 e 270%, respectivamente. De modo geral, a eficiência das doses de MET diminuiu para colheita aos 360 DAE (Tabela 3). Alves et al. (2008), também verificaram que a cv. Aciolina apresentou maior índice de colheita aos sete meses do que aos treze meses, sendo considerado satisfatório IC superior a 50% (Peixoto et al., 2005). Os resultados de produção de raízes e de amido demonstram que a mandioca tem elevada resposta a disponibilidade de N, sendo importante na definição na produtividade, tanto de raiz – Dose de máxima eficiência técnica de N em cobertura; 1/Incremento = variável na dose MET - variável na dose 0 kg ha-1 de K2O em cobertura; 2/Eficiência (%) = {[(Variável na DMET x 100)/(variável na dose 0 kg ha-1de N em cobertura)]-100} 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tuberosa quanto de amido. No entanto, também verificou-se que o modelo quadrático indica que dose acima da que determina a máxima eficiência técnica pode provocar desbalanço catiônico do complexo sortivo, deprimindo a produção ou causando excessivo desenvolvimento da parte aérea em detrimento ao desenvolvimento das raízes tuberosas (Fox et al., 1975; Tsay et al., 1989). Em Cardoso Junior et al. (2005) a altura da planta, produção de parte aérea e de raiz tuberosa em função de doses de N (0, 50, 100, 200, 300 e 400 kg ha-1de N) foram modeladas por função linear. Nesse caso, o N apresenta-se limitando a produção. Asare et al. (2009) verificaram que uso de 60 kg ha-1 de N elevou a produtividade de raízes de dois genótipos (35,3 e 39,2 t ha-1), em relação a ausência de adubação nitrogenada na savana de Ghana, durante 2004/2005 e 2005/2006. 10 11 12 13 14 15 16 17 Considera-se que o elevado tempo de cultivo, características das raízes e concentração da adubação no plantio concorrem, de modo geral, para elevar as perdas de N por lixiviação, sendo sua disponibilidade diminuída da zona radicular. As perdas de N da zona radicular da mandioca podem variar de 50 a 60% do N aplicado (Byju et al., 2006). Logo, o manejo da adubação com N em três épocas, sendo a primeira antes do plantio, sob vegetação natural, e duas em cobertura aos 30 e 60 DAE contribuiu para os resultados alcançados (Tabela 3), maximizando a eficiência da adubação. A antecipação da adubação nitrogenada, antes do plantio, como estratégia de manejo do N, visando sua maior eficiência na cultura da mandioca, foi reportado por IFA (2007). 18 CONCLUSÕES 19 20 A produtividade de raiz, de amido e índice de colheita têm comportamento quadrático em resposta às doses de nitrogênio entre 0 e 330 kg ha-1; 21 22 Dose de 220 kg ha-1, aproximadamente, parcelada aos 30 e 60 DAE, resulta na máxima produtividade de raiz e teor de amido da cultivar de mandioca Aciolina; 23 24 A antecipação da colheita de 360 para 300 DAE eleva a eficiência na produtividade de raiz e amido e do índice de colheita. 25 26 27 A PRPPG/UFRR por meio dos Programas PROPESQUISA e Amazônia 2020 – SANTANDER pelo apoio financeiro. 28 REFERÊNCIAS 29 30 31 Adjei-Nsiah S. Yield and nitrogen accumulation in five cassava varieties and their subsequent effects on soil chemical properties in the forest/savana transitional agro-ecological zone of Ghana. Journal of Soil Science and Environmental Management.1:015-020, 2010. 32 33 34 Alves, J.M.A.; Costa, F.A.; Uchôa, S.C.P.; Santos, C.S.V.; Albuquerque, J.A.A.; Rodrigues, G.S. Avaliação de dois clones de mandioca em duas épocas de colheita. Revista Agro@mbiente On-line, 2:15-24, 2008. 35 36 37 Amon, B.O.E.; Adetunji, S.A. The response of maize, yam and cassava to fertilizer in a rotation experimente in the savannah zone of western Nigeria. Nigerian Agriculture Journal. 10:18-26. 1973. 38 39 40 Asare, D.K.; Ayeh, E.O.; Amenorpe, G. Response of rainfed cassava to methods of apiction of fertilizer-nitrogen in a coastal savannah environment of Ghana. Word Journal of Agricultural Sciences, 5:323-327, 2009. 41 42 Asher, C.J. Symptoms of nutritional disorders in cassava. Journal of Science Agriculture. 65:311322. 1975. AGRADECIMENTOS 1 2 3 Ayoola, O.T.; Makinde, E.A. Fertilizer treatment effects on performance of cassava under two planting patters in a cassava-based cropping system in South West Nigeria. Research Journal of Agriculture and Biological Science, 3:13-20, 2007. 4 5 Byju, G.; Anand, M.H. Differencial response of short-and-long-duration cassava cultivars to applied mineral nitrogen. J. Plant Nutr. Soil Sci., 72:572-576, 2009. 6 7 8 Cambardella, C.A.; Elliott, E.T. Carbon and nitrogen dynamics of soil orgânica matter fractions from cultivated grassland soils. Soil Science Society of America Journal, 58:123-130, 1994. 9 10 11 Cruz, L.J.; Pelacani, C.R.; Araújo, W.L.; efeito do nitrato e amônio sobre o crescimento e eficiência de utilização do nitrogênio em mandioca. Bragantia, Campinas, v. 65, n. 3, p. 467 – 475, 2006. 12 13 CTRI: Two decades of researh. Central Tuber Crops Research Institute, CTRI, Sreekariyam, Thiruvananthapuram, Kerala, India. 1983. 14 EMBRAPA. Manual de métodos de análises de solo. 2. ed. Rio de Janeiro, CNPS, 1997. 212 p. 15 16 Fox, R.H.; Talleyrand, R.H.; Scott, T.W. Effect of nitrogen fertilizer on yields and nitrogen contente of cassava, Llanera cultivar. Journal Agric. Univ., 59:115-124. 1975. 17 18 Grosmann, J.; Freitas, A. G. Determinação do teor de matéria seca pelo peso específico em raízes de mandioca. Revista Agronômica, Porto Alegre, v. 14, p. 7580, 1950. 19 20 IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Estatística da Produção Agrícola. p.1-78 jan. 2014. 21 22 23 INMET- Instituto Nacional de Meteorologia. Condições de tempo registradas nas capitais de outubro de 2010 a outubro 2011. Disponível em: www.inmet.gov.br/html/observacoes.php?lnk=Capitais. Acesso: 27 jan. 2012. 24 25 IFA – Fertilizer best management practices. International Fertilizer Industry Associtation, Paris France. 2007. 26 27 28 Peixoto, J.R.; Bernardes, S.R.; Santos, C.M.; Bonnas, D.S.; Fialho, J.F.; Oliveira, J.A. Desempenho agronômico de variedades de mandioca mansa em Uberlândia. Revista Brasileira de Mandioca, v. 18, n. 1, p. 19-24, 2005. 29 30 31 Santos, N. S.; Alves, J. M.A.; Uchôa, S.C.P.; Oliveira, N.T. de; Albuquerque, J.A.A de. Absorption of macronutrients by cassava in different harvest times and dosages of nitrogen. Revista Ciência Agronômica, 45:633 – 640, 2014. 32 33 34 Schwengber, D.R.; Smiderle, O.J.; Mattioni, J.A.M. Mandioca: recomendações para o plantio em Roraima. Boa Vista: Embrapa Roraima, 2005. 30p. (Embrapa Roraima. Circular técnica, 5). 35 36 Tsay, J.S.; Fukay, S.; Wilson, G.L. Growth and yield of cassava as influenced by intercropped soybean and by nitrogen aplication. Field Crops Research. 21:83-94, 1989.