Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 06, n. 03, p.35

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CRESCIMENTO, PRODUÇÃO DE BIOMASSA E ASPECTOS FISIOLÓGICOS DE PLANTAS
DE MENTHA PIPERITA L. CULTIVADAS SOB DIFERENTES DOSES DE FÓSFORO E
MALHAS COLORIDAS
Girlene Santos Souza1*, Uasley Caldas Oliveira1, Jain Santos Silva1, Janderson Carmo Lima1
RESUMO: O objetivo desse trabalho foi avaliar o crescimento, a produção de biomassa e os aspectos
fisiológicos de Mentha piperita cultivada em diferentes doses de fósforo e qualidade de luz. As plantas
foram cultivadas em vasos sob malhas de 50% de sombreamento nas cores azul e vermelho e a pleno sol
(0% de sombreamento) por três meses. Utilizaram-se quatro doses de fósforo (0, 60, 120 e 180 kg ha-1 de
P2O5) na forma de superfosfato triplo. Adotou-se o delineamento inteiramente casualizado com quatro
repetições, em um fatorial 4x3 (doses de fósforo e qualidade de luz). Foram avaliadas as seguintes
características de crescimento: altura do ramo principal, número de folhas, área foliar, matéria seca das
folhas, caule e raízes e os índices fisiológicos: razão de área foliar (RAF), área foliar específica (AFE),
razão de peso foliar (RPF) e os teores de clorofila a e b. Não foi observada diferença significativa entre as
doses de fósforo utilizadas e, portanto, a produção de biomassa nas plantas de Mentha piperita não foi
influenciada pela adubação fosfatada. Entretanto, a qualidade de luz interferiu de forma significativa na
maioria das variáveis analisadas, ocasionando acréscimo no acúmulo de biomassa seca da parte aérea e da
raiz e aumento nos teores de clorofila a e b. Tais resultados evidenciam que o uso de malhas coloridas
pode ser modulada durante o cultivo de Mentha piperita, a fim de se obter características morfológicas
desejáveis e maximizar o crescimento e a produção de biomassa nessa espécie.
Palavras-chave: hortelã, qualidade de luz, nutrição mineral, radiação.
GROWTH, BIOMASS PRODUCTION AND PHYSIOLOGICAL ASPECTS OF MENTHA
PIPERITA L. PLANTS GROWN UNDER DIFFERENT LEVELS OF PHOSPHORUS AND
COLORED NETS
ABSTRACT: This study aimed to evaluate the growth, biomass production and physiological aspects of
Mentha piperita grown in different phosphorus levels and light quality. Plants were grown in pots for
three months under nets with 50% shading, blue and red color, and under full sun condition(0% shade).
Treatments consisted of four levels of phosphorus (0, 60, 120 and 180 kg ha-1 P2O5) as triple
superphosphate. A completely randomized design was adopted, with four replications in a factorial 4x3
(phosphorus and light quality). The following growth characteristics were evaluated: main stem height,
number of leaves, leaf area, leaf, stem and root dry mass, plus the physiological indices: leaf area ratio
(LAR), specific leaf area (SLA), leaf weight ratio (LWR) and chlorophyll a and b concentrations. It was
not observed significant difference between the doses of phosphorus, and therefore biomass production in
plants of Mentha piperita was not influenced by phosphorus fertilization. However, the quality of light
interferes significantly in most variables, resulting in increased accumulation of shoot and root dry
biomass and chlorophyll a and b increased levels. These results show that the use of colored nets can be
modulated during cultivation of Mentha piperita, in order to obtain desired morphology and maximize the
growth and biomass production in this species.
Keywords: Peppermint, light quality, nutrition, radiation.
______________________________________________________________________________________________
1
Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Centro de Ciências Agrárias, Ambientais e Biológicas. UFRB,
Campus Cruz das Almas, Centro. CEP: 44380-000. Cruz das Almas, BA – Brasil. E-mail: [email protected].
Autor para correspondência.
Recebido em: 29/08/2012
Aprovado em: 03/12/2013
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 06, n. 03, p.35-44, dez. 2013.
G. S. Souza et al.
INTRODUÇÃO
O gênero Mentha pertence à família da
Lamiaceae e compreende um número muito
grande de espécies, dentre elas a Mentha
piperita L., planta aromática e medicinal,
conhecida como hortelã e menta. Essas
plantas são originárias da Europa, suportam
temperaturas muito baixas, mas são bem
adaptadas ao clima tropical (SOUZA et al.,
2007). De acordo com Cassol (2007), a
hortelã é utilizada na “medicina popular”
para o combate da fadiga geral, atonia
digestiva, gastralgia, cólicas, afecções
hepáticas, bronquite crônica, dentre outras
enfermidades, sendo também empregado
como calmante, revitalizante, antidepressivo,
antialérgico, carminativo, hipotensor, tônico
em geral, antiespamódico.
O ambiente em que o vegetal se
desenvolve e o tipo de cultivo influenciam
no crescimento e na produção de biomassa,
além de interferir na composição química
dos óleos essenciais (DAVID et al., 2006). A
intensidade luminosa, o fotoperíodo, a
temperatura e a nutrição mineral podem
influenciar diretamente na produção de
princípios ativos, ou indiretamente, por meio
do aumento de biomassa das plantas de
espécies produtoras de óleos essenciais
(VALMORBIDA et al., 2006).
Embora haja algumas informações
relacionadas à influência da intensidade de
luz e do papel de nutrientes minerais no
crescimento da planta e na produção de
biomassa e de óleo essencial de Mentha
piperita (DAVID et al., 2006; RODRIGUES
et al., 2004), não foram encontrados para
essa cultura, estudos relacionados à
qualidade de radiação incidente, bem como a
investigação conjunta desses fatores
ambientais. Além disso, para várias culturas,
tem sido cada vez mais comum o uso com
sucesso de telados de diferentes colorações
36
(OREN-SHAMIR et al., 2001; SOUZA et
al., 2011).
As malhas coloridas representam,
então, um novo conceito agrotecnológico,
tendo como finalidade combinar a proteção
física com a filtração diferencial da radiação
solar, para promover respostas fisiológicas
específicas que são reguladas pela luz
(BRANT et al., 2009). A malha vermelha
reduz as ondas azuis, verdes e amarelas,
acrescentando ondas na faixa espectral do
vermelho e do vermelho distante, com
transmitância para comprimentos de ondas
superiores a 590 nm. Já a malha azul filtra as
ondas na faixa do vermelho e do vermelho
distante, o que permite a passagem de ondas
com transmitância na região do azul-verde
(400–540 nm) (SHAHAK et al., 2004).
Assim, pode ser colocada a hipótese de que
alterações nas características espectrais da
radiação
solar
podem
modificar
características estruturais e fisiológicas das
plantas.
Por ser considerada uma cultura
exigente em fertilidade do solo e água, foi
cultivada como desbravadora nas regiões do
interior do Paraná e São Paulo, ocorrendo
uma diminuição da área de cultivo com a
diminuição das áreas desmatadas. Outros
dois fatores que contribuíram para a
diminuição da produção de menta foram o
advento do mentol sintético e a
suscetibilidade das plantas à doença
conhecida como "ferrugem da menta",
causada
pelo
fungo Puccinia
menthae (WATANABE et al., 2006).
Neste contexto, destaca-se o fósforo
(P), o qual é com frequência o elemento
mais limitante na nutrição das plantas nos
solos das regiões tropicais e subtropicais,
não só pela baixa concentração, mas também
pela capacidade de fixação de P destes solos
(MALAVOLTA, 2006). Com isso, o manejo
da adubação fosfatada é de grande interesse
para a obtenção de uma maior produção de
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 06, n. 03, p.35-44, dez. 2013.
Crescimento, produção de biomassa....
fitomassa, além de influenciar também na
aquisição de óleo essencial de melhor
qualidade. Assim, a avaliação do
crescimento de Mentha piperita submetida à
variação de fósforo pode fornecer subsídios
para melhores condições de cultivo da
espécie.
Poucas informações agronômicas estão
disponíveis sobre as exigências nutricionais
das
plantas
medicinais,
tornando-se
necessário o desenvolvimento de estudos
que revelem a resposta desta espécie quando
são submetidas às técnicas de cultivo, sem
afetar o valor terapêutico da planta
(GARLET & SANTOS, 2008).
Com base no acima exposto, o objetivo
do presente trabalho foi avaliar o
crescimento, produção de biomassa e
aspectos fisiológicos de Mentha piperita L.
submetidas aos diferentes níveis de fósforo e
cultivadas sob malhas de transmissão de luz
diferenciada.
37
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido entre
fevereiro e maio de 2012, na Universidade
Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB), em
Cruz das Almas, sob condições de viveiro.
As mudas foram obtidas pelo método de
propagação vegetativa (estaquia), medindo
cerca de 10 cm de comprimento com
diâmetro de 0,3 mm. Foram produzidas 60
mudas em sacos de polietileno (10x15 cm),
contendo uma mistura de solo, areia e
composto orgânico (3:1:1), as quais foram
mantidas em casa de vegetação por 30 dias.
O solo utilizado como substrato foi o
Latossolo Amarelo Coeso, coletado em área
de pastagem natural, do Campus da UFRB,
na camada de 0 - 20 cm. Posteriormente, a
análise química do solo foi realizada e os
resultados são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Análise química do solo. Cruz das Almas, BA, em 2011.
Após o enraizamento, as mudas com
aproximadamente 17 cm de altura foram
transplantadas para vasos plásticos de 3
litros de capacidade, contendo uma mistura
de terra de subsolo, areia e composto
orgânico (3:1:1), ao qual foi incorporado
uréia (0,3 g vaso-1) e cloreto de potássio
(0,15 g vaso-1). Na sequência, foram
distribuídas as dosagens de fósforo (kg ha-1
de P2O5), na forma de superfosfato triplo,
nos diferentes tratamentos: T1 = 0; T2 = 60;
T3 = 120 e T4 = 180 kg ha-1 de P2O5. As
plantas foram cultivadas, por 90 dias, sob
sombreamento com malhas ChromatiNet nas
cores azul, vermelha (50%) e a pleno sol
(0%). As malhas avaliadas interceptaram a
radiação solar em 50%.
O experimento foi conduzido sob um
delineamento experimental inteiramente
casualizado, em um fatorial 4 x 3 (doses de
fósforo e qualidade de luz), com quatro
repetições e a unidade experimental
consistiu de uma plantas.
No final do experimento, foram
avaliadas as seguintes características de
crescimento: altura do ramo principal,
número de folhas, área foliar, matéria seca
das folhas, caules e raízes, em 6 plantas de
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G. S. Souza et al.
cada tratamento, tomadas ao acaso. A área
foliar total por planta foi medida utilizandose medidor de área foliar portátil “AM300
Area Meter” da marca ADC.
As plantas foram separadas em folhas,
caules e raízes e todo o material foi seco em
estufa com circulação forçada de ar a 70 ±
2ºC, até biomassa constante, utilizando-se
uma balança analítica com precisão de 10-4g.
A razão área foliar (RAF), razão peso foliar
(RPF) e área foliar específica (AFE) foram
determinadas de acordo com BENINCASA
(2004). Posteriormente foi realizada a
determinação dos teores de clorofila, a qual
foi realizada utilizando-se um medidor
eletrônico de clorofila (Clorofilog CFL
1030).
Os dados foram submetidos à análise
de variância, utilizando-se o programa
estatístico SISVAR®, VERSÃO 5.0
(FERREIRA, 2008) e as médias entre os
tratamentos foram comparadas pelo teste de
Tukey a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
38
As informações geradas a partir da
análise de variância revelaram que não
houve efeito significativo da interação entre
as doses de fósforo e as qualidades da luz
fornecidas às plantas de menta, para a todas
as variáveis testadas. Além disso, esses
resultados também indicam efeito isolado
tanto da aplicação de fósforo como também
do uso da qualidade de luz.
Verificou-se que as doses de fósforo
não influenciaram significativamente os
aspectos fisiológicos do crescimento e a
produção de biomassa de Mentha piperita,
enquanto que os níveis de qualidade de luz
apresentaram efeito significativo nas
variáveis analisadas, com exceção da razão
de área foliar (RAF) e nos teores de clorofila
a.
Entretanto, observou-se que o maior
comprimento do ramo principal foi obtido
nas plantas cultivadas com o maior nível de
fósforo (Tabela 2), nas plantas cultivadas
sob a malha vermelha, que diferiu
significativamente as plantas crescidas a
pleno sol.
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Crescimento, produção de biomassa....
39
Tabela 2. Altura, número de folhas e área foliar de Mentha piperita cultivadas sob diferentes
concentrações de fósforo e submetidas a ambientes de luz com 50 % de sombreamento. Cruz das
Almas, BA, 2012.
Tratamentos
Doses de Fósforo
0 kg ha-1 de P2O5
60 kg ha-1 de P2O5
120 kg ha-1 de P2O5
180 kg ha-1 de P2O5
Ambiente de luz
Pleno sol
Malha Azul
Malha Vermelha
CV (%)
Altura (cm)
Número de folhas
Área foliar (cm2)
19,87 a
19,19 a
21,14 a
22,50 a
250,33 a
278,97 a
276,77 a
266,75 a
486,01 a
506,00 a
450,01 a
470,24 a
16,59 b
22,54 a
22,89 a
15,52
240,31 b
294,31 a
309,56 a
22,21
330,16 b
554,19 a
550,01 a
17,11
*Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (P=0,05).
Rodrigues et al. (2004), estudando a
Mentha piperita, verificaram que as maiores
concentrações de P na solução (24 e 30 mg
L-1), promoveram aumentos no crescimento
da parte aérea da menta, mas reduziram os
teores de óleo essencial, não significando,
portanto, ganhos de produção de óleo por
planta, por outro lado, menor crescimento
das plantas quando cultivadas em baixas
concentrações de fósforo (6; 12; 18 mg L-1).
O baixo crescimento das plantas deficientes
em P está relacionado, provavelmente, com
o comprometimento na síntese de proteínas.
No
tratamento
com
adubação
fosfatada, as plantas apresentaram o maior
número de folhas, embora não tenha
verificado diferença significativa entre as
diferentes doses de fósforo (Tabela 2). Esses
resultados concordam com o trabalho de
Maia (1998) e David et al. (2006) que
verificaram uma redução no número e
diâmetro de folhas das plantas de Mentha
arvensis e Mentha piperita, respectivamente,
cultivadas com deficiência ou omissão de
fósforo.
Em relação à qualidade espectral,
plantas Mentha piperita cultivadas sob a
malha vermelha apresentaram maior número
de folhas quando comparadas aquelas
crescidas em luz plena, que diferiram
significativamente.
Quanto à variável área foliar (AF), não
houve diferenças significativas entre os
tratamentos com as doses de fósforo, porém,
em valores numéricos, a área foliar foi maior
nas plantas cultivadas com a dose de 60 Kg
ha-1 de P2O5 (Tabela 2). Sob sombreamento,
observou-se uma maior AF nas plantas
cultivadas sob as malhas vermelha e azul
que diferiram significativamente daquelas
cultivadas a pleno sol.
Resultados similares foram observados
em hortelã-japonesa, uma espécie da mesma
família da Mentha piperita, cultivada sob
diferentes malhas, por Chagas et al. (2010),
que atribuíram o aumento da área foliar nas
plantas mais à intensidade do que à
qualidade espectral da luz. De acordo com
Taiz e Zeiger (2010), como estratégia
adaptativa, as plantas submetidas aos baixos
níveis de irradiância expandem as folhas
para aumentar a captação da energia
luminosa e permitir maior eficiência
fotossintética e, consequentemente, maior
fixação de carbono. Ao contrário do
observado por Chagas et al. (2010), no
presente trabalho, a expansão foliar, em
Mentha piperita, parece estar relacionada
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G. S. Souza et al.
mais à qualidade do que à intensidade da luz,
conforme observado em plantas cultivadas
sob diferentes malhas (vermelha e azul) com
a mesma intensidade de radiação (50%).
As concentrações de fósforo não
influenciaram o acúmulo de massa seca da
40
parte aérea e da raiz das plantas de Mentha
piperita durante o seu de desenvolvimento,
sendo que a dose de 120 kg ha-1 de P2O5
induziu um aumento de 88% e 95% dessa
massa seca, respectivamente (Tabela 3).
Tabela 3. Massa da matéria seca de folha (MSF), caule (MSC), raiz (MSF), massa seca total
(MST) e relação raiz/parte aérea de plantas de Mentha piperita cultivadas sob diferentes
concentrações de fósforo e submetidas a ambientes de luz com 50 % de sombreamento. Cruz das
Almas, BA, 2012.
Tratamentos
Doses de Fósforo
0 kg ha-1 de P2O5
60 kg ha-1 de P2O5
120 kg ha-1 de P2O5
180 kg ha-1 de P2O5
Ambiente de luz
Pleno sol
Malha Azul
Malha Vermelha
CV (%)
MSF (g)
MSC (g)
MSR (g)
MST (g)
Raiz/Parte
aérea
1,65 a
1,73 a
1,78 a
1,57 a
2,12 a
2,08 a
2,14 a
1,88 a
3,65 b
4,11 ab
4,64 a
4,43 ab
7,43 a
7,92 a
8,58 a
7,89 a
0,97 a
1,18 a
1,28 a
1,27 a
1,51 b
1,65 ab
1,88 a
22,27
1,42 b
2,04 b
2,70 a
16,07
2,56 b
5,11 a
4,94 a
19,75
5,51 b
8,82 a
9,53 a
18,73
0,93 b
1,46 a
1,14 b
18,29
*Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (P=0,05).
Os resultados encontrados para adição
de adubação concordam com os resultados
de outros trabalhos com Mentha x piperita,
os quais verificaram que na ausência de
nitrogênio, fósforo e potássio a massa total e
a massa foliar das plantas foram reduzidas
(PEGORARO et al., 2010).
Por outro lado, dentre os tratamentos
com qualidade de luz, as malhas coloridas
proporcionaram às plantas maior eficiência
na aquisição de biomassa, diferindo
significativamente daquelas cultivadas sem
sombreamento. Pegoraro et al. (2010),
realizando experimento com Mentha
piperita L., observaram que a intensidade da
luz e nutrição do substrato influenciaram de
forma positiva e significativa a biomassa da
plantas.
Costa et al., (2012) ao estudar o
crescimento vegetativo de hortelã-pimenta,
sob malhas coloridas e ambiente pleno sol,
concluíram que as plantas de hortelãpimenta são insensíveis à qualidade de luz
para produção de fitomassa e expansão
foliar, sendo sensíveis apenas quanto a
intensidade de luz, de forma que o
sombreamento em pregado pelas malhas
(50%), independente de sua cor, foi benéfico
em relação às plantas cultivadas a pleno sol.
Neste presente trabalho, observou-se que as
plantas de Mentha piperita produziram
maior biomassa seca total quando cultivadas
sob malha vermelha.
A exposição à luz vermelha e vermelha
distante
durante
o
crescimento
e
desenvolvimento
foliar
influencia
o
desenvolvimento de cloroplastos para
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v. 06, n. 03, p.35-44, dez. 2013.
Crescimento, produção de biomassa....
garantir sobrevivência mais eficiente à
planta o que pode influenciar o aumento da
capacidade fotossintética das plantas sem
cobertura e com cobertura vermelha, quando
comparadas à azul e à termorefletora
(KASPERBAUER, 1995). Em contrapartida,
outros
autores
quantificaram
menor
densidade da radiação fotossinteticamente
ativa sob tela azul o que influenciou em
menor peso fresco de frutos de morango
(COSTA et al., 2011) e menor comprimento
de folhas e do pecíolo e largura máxima das
folhas de Phalaenopsis sp. (LEITE et al.,
2008).
Ao se avaliar a relação raiz:parte
aérea, os cultivos sob malhas vermelha e
azul foram os que apresentaram maior
crescimento das raízes em valor numérico
41
(1,14; 1,46 respectivamente) (Tabela 3).
Afreen et al. (2005) também observaram
uma menor redução no crescimento das
raízes de plantas de G. uralensis sob
incidência de luz azul.
Em relação à razão de área foliar
(RAF), que expressa à área foliar útil para
fotossíntese
(BENINCASA,
2004),
verificou-se que não houve efeito
significativo entre os fatores níveis de
qualidade de luz e doses de fósforo. Já para
razão de peso foliar (RPF), que representa a
fração de matéria seca produzida pela
fotossíntese, não houve influência do
fósforo, mas o uso das malhas vermelha e
azul influenciaram de forma significativa
quando comparadas as plantas cultivadas a
pleno sol (Tabela 4).
Tabela 4. Área foliar específica (AFE), razão de área foliar (RAF), Razão peso foliar (RPF) e
teores de clorofila a e b de Mentha piperita cultivadas sob diferentes concentrações de fósforo e
submetidas à ambientes de luz com 50 % de sombreamento. Cruz das Almas, BA, 2012.
Tratamentos
Doses de Fósforo
0 kg ha-1 de P2O5
60 kg ha-1 de P2O5
120 kg ha-1 de P2O5
180 kg ha-1 de P2O5
Ambiente de luz
Pleno sol
Malha Azul
Malha Vermelha
CV (%)
AFE
(cm2 g-1)
RAF
(cm2 g-1)
RPF
(g g-1)
Clorofila a
(mg g-1 MF)
Clorofila b
(mg g-1 MF)
292,82 a
254,10 a
261,53 a
301,89 a
65,96 a
63,31 a
55,05 a
61,62 a
0,24 a
0,23 a
0,22 a
0,21 a
2,23 a
2,46 a
2,47 a
2,39 a
0,61 b
0,62 b
0,81 ab
0,72 a
205,15 b
290,67 a
336,94 a
14,95
60,85 a
65,41 a
59,82 a
14,95
0,28 a
0,19 b
0,20 b
18,91
2,31 a
2,36 a
2,45 a
20,15
0,52 b
0,77 a
0,77 a
18,15
*Médias seguidas por letras distintas na coluna diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey (P=0,05).
Não foi observada significância entre
os fatores qualidade de luz e doses de
fósforo para os teores de clorofila a. Em
relação à clorofila b, o uso das malhas
coloridas
proporcionaram
maiores
concentrações em relação às plantas
cultivadas a pleno sol, que deferiram
significativamente daquelas cultivadas sob
sombreamento (Tabela 4). O aumento da
proporção de clorofila b nas plantas
sombreadas pode ser considerado como
característica importante de adaptabilidade
vegetal em ambientes sombreados, uma vez
que a clorofila b absorve energia em
comprimentos de onda diferentes da
clorofila a e a transfere para o centro de
reação, maximizando, assim, a captura
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G. S. Souza et al.
energética que efetivamente atua nas reações
fotoquímicas (TAIZ & ZEIGER, 2010).
CONCLUSÕES
O
uso
de
malhas
coloridas,
independente da cor, influenciou o
crescimento, produção de biomassa e de
pigmentos fotossintéticos em Mentha
piperita, em relação ao cultivo a pleno sol,
enquanto que as doses de fósforo não
interferiu de forma significativa na produção
de biomassa, crescimento do ramo principal
e nos índices fisiológicos.
Em relação às doses de fósforo não
foram observadas diferenças significativas
entre os tratamentos.
Além disso, os resultados obtidos
poderão servir como prática de pesquisa no
intuito de estudar o papel da qualidade da
luz modificada e da nutrição mineral na
eficiência terapêutica desta planta com
relação
aos
compostos
químicos,
principalmente o óleo essencial que é um
dos princípios ativos desta espécie,
ampliando assim, os focos de informações
científicas através da pesquisa, sobre a
qualidade de luz no nos aspectos fisiológicos
de plantas medicinais.
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