Bragantia - vol.67 no.4

Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Sumário
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
Áreas Básicas
• Produção de Bipolaris euphorbiae em meios de cultura sólidos e
líquidos obtidos de grãos e resíduos agroindustriais
Penariol, Mara Cristina; Monteiro, Antonio Carlos; Pitelli, Robinson Antonio; Pereira,
Gener Tadeu
• resumo em português | inglês
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• Trocas gasosas e eficiência fotoquímica potencial em mamoeiro do
grupo 'Formosa' cultivado em condição de campo
Reis, Fabrício de Oliveira; Campostrini, Eliemar
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Melhoramento Genético Vegetal
• Divergência genética entre progênies de café robusta
Ivoglo, Milana Gonçalves; Fazuoli, Luiz Carlos; Oliveira, Antonio Carlos Baião de; Gallo,
Paulo Boller; Mistro, Júlio César; Silvarolla, Maria Bernadete; Toma-Braghini, Masako
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• texto em português
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• Seleção recorrente para três caracteres do feijoeiro
Menezes Júnior, José Ângelo Nogueira de; Ramalho, Magno Antonio Patto; Abreu, Ângela
de Fátima Barbosa
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• Produção e heterose em cruzamentos entre linhagens de pepino do
grupo caipira
Godoy, Amanda Regina; Higuti, Andréa Reiko Oliveira; Cardoso, Antonio Ismael Inácio
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Fitotecnia
• Parâmetros biométricos e produtividade da cana-de-açúcar após
tombamento dos colmos
Carlin, Samira Domingues; Silva, Marcelo de Almeida; Rossetto, Raffaella
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• texto em português
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• Resistência à ferrugem da folha e potencial produtivo em genótipos de
trigo
Felicio, João Carlos; Camargo, Carlos Eduardo de Oliveira; Chaves, Márcia Soares;
Castro, Jairo Lopes de
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• Teores de óleo, proteínas e produtividade de soja em função da
antecipação da semeadura na região oeste do Paraná
Albrecht, Leandro Paiola; Braccini, Alessandro de Lucca e; Ávila, Marizangela Rizzatti;
Suzuki, Letícia Sayuri; Scapim, Carlos Alberto; Barbosa, Mauro Cezar
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• Comportamento de dois genótipos de milho cultivados em sistema de
aléias preestabelecido com diferentes leguminosas arbóreas
Leite, Andréia Araújo Lima; Ferraz Junior, Altamiro Souza de Lima; Moura, Emanoel
Gomes de; Aguiar, Alana das Chagas Ferreira
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• Estado nutricional e componentes da produção de plantas de pimentão
conduzidas em sistema de fertirrigação durante indução de estresse
salino em cultivo protegido
Leonardo, Marcelo; Broetto, Fernando; Villas Boas, Roberto Lyra; Marchese, José
Abramo; Tonin, Fábio Bechelli; Regina, Magali
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• Crescimento e produtividade de algodoeiro submetido a cloreto de
mepiquat e doses de nitrogênio
Teixeira, Itamar Rosa; Kikuti, Hamilton; Borém, Aluízio
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• Atividade microbiana do solo e produtividade do milho em função da
aplicação antecipada de nitrogênio e adensamento de palha
Lara Cabezas, Waldo Alejandro Rubén
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• Produtividade e qualidade do melão cantaloupe, cultivado em
ambiente protegido, variando o número e a posição dos frutos na planta
Queiroga, Roberto Cleiton Fernandes de; Puiatti, Mário; Fontes, Paulo Cezar Rezende;
Cecon, Paulo Roberto
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• Avaliação de herbicidas no controle de plantas daninhas em
mandioquinha-salsa
Sediyama, Maria Aparecida Nogueira; Freitas, Rogério Soares de; Pereira, Pedro Carlos;
Sediyama, Tocio; Mascarenhas, Maria Helena Tabim; Ferreira, Francisco Affonso
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Fitossanidade
• Resistência induzida ao pulgão-gigante-do-pinus (Hemiptera:
Aphididae) em plantas de Pinus taeda adubadas com silício
Camargo, Joelma Melissa Malherbe; Moraes, Jair Campos; Oliveira, Edilson Batista de;
Iede, Edson Tadeu
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• Oviposição e dispersão de ninfas de Bemisia tabaci biótipo B em
genótipos de tomateiro
Fancelli, Marilene; Vendramim, José Djair; Lourenção, André Luiz
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Solos e Nutrição de Plantas
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• Doses de fósforo e zinco na cultura do alho em condições de casa de
vegetação
Büll, Leonardo Theodoro; Novello, Aline; Corrêa, Juliano Corulli; Villas Boas, Roberto Lyra
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• Resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio em
sistema de colheita sem queima
Prado, Renato de Mello; Pancelli, Márcio Alexandre
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• Efeito do alumínio sobre a absorção, o acúmulo e o fracionamento do
fósforo em sorgo
Pereira, Jamil Morais; Cambraia, José; Fonseca Júnior, Élcio Meira da; Ribeiro, Cleberson
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• Variabilidade de nutrientes em plantas de milho cultivado em talhão
manejado homogeneamente
Montezano, Zaqueu Fernando; Corazza, Edemar Joaquim; Muraoka, Takashi
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• Influência do tempo de agitação na adsorção de Cd, Cu, Ni e Zn em
latossolo tratado com lodo de esgoto
Mellis, Estêvão Vicari; Rodella, Arnaldo Antônio
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• Disponibilidade de boro em substrato para produção de portaenxertos de citros em fase de sementeira
Mattos Junior, Dirceu; Boaretto, Rodrigo Marcelli; Corrrêa, Emanuel Roberto de Lima;
Abreu, Mônica Ferreira de; Carvalho, Sergio Alves de
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Tecnologia de Sementes
• Comportamento de hidratação e qualidade fisiológica das sementes de
arroz
Bortolotto, Rafael Pivotto; Menezes, Nilson Lemos de; Garcia, Danton Camacho; Mattioni,
Nilson Matheus
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• Beneficiamento de sementes de café e efeitos na qualidade física
Giomo, Gerson Silva; Nakagawa, João; Gallo, Paulo Boller
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• Beneficiamento de sementes de café e efeitos na qualidade fisiológica
Giomo, Gerson Silva; Nakagawa, João; Gallo, Paulo Boller
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Tecnologia Pós-Colheita
• Danos de frio e alterações qualitativas durante armazenagem
refrigerada de pêssegos colhidos em dois estádios de maturação
Seibert, Eduardo; Casali, Michel Elias; Leão, Marcos Laux de; Pezzi, Ernani; Corrent,
Adriana Regina; Bender, Renar João
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• Influência do tratamento com etileno sobre o teor de sólidos solúveis
e a cor de pimentas
Pereira, Giselda Maria; Finger, Fernando Luiz; Casali, Vicente Wagner Dias;
Brommonschenkel, Sérgio Hermínio
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Agrometeorologia
• Plasticidade anatômica da folha de taro cultivado sob diferentes
condições de sombreamento
Gondim, Ancélio Ricardo de Oliveira; Puiatti, Mário; Ventrella, Marília Contin; Cecon,
Paulo Roberto
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Metodologia e Técnicas Experimentais
• Tamanho mínimo de parcela para avaliação de caracteres de raiz em
cenoura
Vieira, Jairo Vidal; Silva, Giovani Olegário da
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• Estimativa de área de folíolos de soja usando imagens digitais e
dimensões foliares
Adami, Marcos; Hastenreiter, Fábio Alcovér; Flumignan, Danilton Luiz; Faria, Rogério
Teixeira de
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PENARIOL, Mara Cristina; MONTEIRO, Antonio Carlos; PITELLI, Robinson Antonio e PEREIRA,
Gener Tadeu. Produção de Bipolaris euphorbiae em meios de cultura sólidos e líquidos obtidos de
grãos e resíduos agroindustriais. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 805-814. ISSN 00068705.
A introdução de Bipolaris euphorbiae como bioagente de controle de Euphorbia heterophylla é
dependente da produção de conídios em grande quantidade. No presente trabalho, objetivou-se definir
meios de cultura sólidos e líquidos, obtidos de grãos ou resíduos da agroindústria, eficazes para a
produção de conídios de B. euphorbiae. No preparo dos meios sólidos utilizaram-se grãos de arroz, trigo
e sorgo, quirelas de arroz, milho e trigo, sorgo moído, farelos de arroz, trigo e soja, cascas de mandioca e
soja, casca de mandioca + farelo de soja, bagaço de cana e bagaço de cana + amido solúvel. No preparo
dos meios líquidos, utilizaram-se grãos de arroz, sorgo e trigo, quirela de milho, farelos de trigo, soja e
arroz, casca de mandioca e soja, vinhaça de cana e água de prensa da mandioca. Avaliaram-se a
produção e a viabilidade dos conídios e a virulência do fungo e, nos meios líquidos, também a biomassa.
A produção de conídios é influenciada pelo tipo de meio de cultura, sendo acentuadamente maior nos
meios sólidos, destacando-se, como substratos, o sorgo em grão (474 x 106 conídios g-1) e a casca de
soja (472 x 106 conídios g-1). Dentre os meios líquidos obteve-se mais produção usando-se farelo de
trigo (1,33 x 106 conídios mL-1). A virulência e a viabilidade de B. euphorbiae não são afetadas pelo
preparo de meios sólidos ou líquidos e pela composição nutricional dos meios de cultura. Na maioria dos
meios sólidos ou líquidos obteve-se viabilidade de conídios maior que 98%; apenas os conídios
produzidos nos meios sólidos de quirela de arroz, casca de mandioca + farelo de soja e farelo de soja
estavam com viabilidade significativamente menor.
Palavras-chave : controle biológico; planta daninha; substratos naturais; esporulação; viabilidade;
virulência.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400001
ÁREAS BÁSICAS
Produção de Bipolaris euphorbiae em meios de cultura sólidos e
líquidos obtidos de grãos e resíduos agroindustriais
Production of Bipolaris euphorbiae in solid and liquid culture media
obtained from grains and agricultural industry residues
*
Mara Cristina PenariolI; Antonio Carlos MonteiroII, ; Robinson Antonio PitelliIII;
Gener Tadeu PereiraIV
IEx-aluna
do Programa de Pós-Graduação em Microbiologia Agropecuária, FCAV/UNESP,
Jaboticabal (SP). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Produção Vegetal, FCAV/UNESP, Via de Acesso Prof. Paulo Donato
Castellane, s/n.°, 14884-900 Jaboticabal (SP). E-mail: [email protected]
IIIDepartamento de Biologia Aplicada à Agropecuária, FCAV/UNESP, Jaboticabal (SP). Email: [email protected]
IVDepartamento de Ciências Exatas, FCAV/UNESP, Jaboticabal (SP). E-mail:
[email protected]
RESUMO
A introdução de Bipolaris euphorbiae como bioagente de controle de Euphorbia
heterophylla é dependente da produção de conídios em grande quantidade. No presente
trabalho, objetivou-se definir meios de cultura sólidos e líquidos, obtidos de grãos ou
resíduos da agroindústria, eficazes para a produção de conídios de B. euphorbiae. No
preparo dos meios sólidos utilizaram-se grãos de arroz, trigo e sorgo, quirelas de arroz,
milho e trigo, sorgo moído, farelos de arroz, trigo e soja, cascas de mandioca e soja,
casca de mandioca + farelo de soja, bagaço de cana e bagaço de cana + amido solúvel.
No preparo dos meios líquidos, utilizaram-se grãos de arroz, sorgo e trigo, quirela de
milho, farelos de trigo, soja e arroz, casca de mandioca e soja, vinhaça de cana e água
de prensa da mandioca. Avaliaram-se a produção e a viabilidade dos conídios e a
virulência do fungo e, nos meios líquidos, também a biomassa. A produção de conídios é
influenciada pelo tipo de meio de cultura, sendo acentuadamente maior nos meios
sólidos, destacando-se, como substratos, o sorgo em grão (474 x 106 conídios g-1) e a
casca de soja (472 x 106 conídios g-1). Dentre os meios líquidos obteve-se mais produção
usando-se farelo de trigo (1,33 x 106 conídios mL-1). A virulência e a viabilidade de B.
euphorbiae não são afetadas pelo preparo de meios sólidos ou líquidos e pela composição
nutricional dos meios de cultura. Na maioria dos meios sólidos ou líquidos obteve-se
viabilidade de conídios maior que 98%; apenas os conídios produzidos nos meios sólidos
de quirela de arroz, casca de mandioca + farelo de soja e farelo de soja estavam com
viabilidade significativamente menor.
Palavras-chave: controle biológico, planta daninha, substratos naturais, esporulação,
viabilidade, virulência.
ABSTRACT
The introduction of Bipolaris euphorbiae as a bioagent for Euphorbia heterophylla control
depends on fungal conidia production in large amount. This work evaluate to solid and
liquid culture media obtained from grains and residues from agriculture industries for
conidial production of B. euphorbiae. The fungus was cultivated in different solid media
obtained from grains of rice, wheat and sorghun, cracked rice, corn and wheat, ground
sorghun, rice, wheat and soybean brans, cassava and soybean peels, cassava peel +
soybean bran, sugar-cane bagasse and sugar-cane bagasse + soluble starch. The liquid
media were obtained from grains of rice, sorghum and wheat, cracked corn, wheat,
soybean and rice bran, cassava and soybean peels, sugar-cane vinasse and water from
cassava bran production. The production and viability of conidia and virulence of the
fungus were evaluated, and in liquid media assay the micelial biomass was also
mesuared. The conidial production is influenced by the type of culture medium and was
higher on solid media. The larger productions were obtained using sorghum grains and
soybean peel as substrates (474 x 106 conidia g-1 and 472 x 106 conidia g-1,
respectively). Among the liquid media, the larger conidial production was verified using
wheat bran as substrate (1.33 x 106 conidia ml-1). The fungal virulence and viability of B.
euphorbiae is not affected by the preparation of solid or liquid media and by the
composition of the culture medium. The conidial viability obtained from most solid and
liquid media was greater that 98%. Only conidia produced in the solid media obtained
from cracked rice, cassava + soybean peels and soybean bran showed significantly lower
viability.
Keys word: biological control, weed, natural substrates, sporulation, viability, virulence.
1. INTRODUÇÃO
O fungo Bipolaris euphorbiae é considerado um potencial agente para o controle biológico
do amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla) em cultivos de soja. Embora seja de fácil
multiplicação em laboratório (GAZZIERO e YORINORI, 1993), para sua introdução em
programas de manejo de plantas daninhas, é essencial que sejam realizados estudos
básicos de sua biologia e de interação com o hospedeiro. Além disso, é de fundamental
importância a determinação das condições favoráveis para o crescimento e a esporulação
do fungo e o estabelecimento de um método eficiente para a produção massal.
A composição nutricional do meio de produção pode ter efeito marcante na eficácia dos
propágulos, destacando-se o biocontrole e a estabilidade durante o armazenamento
(JACKSON et al., 1996). Segundo BOYETTE et al. (1991), a produção de inóculo de
agentes de biocontrole de plantas daninhas, em pequena escala, pode ser obtida em
meios de cultura como suco V8 ou ágar-nutriente. Embora a técnica de cultivo em placas
seja utilizada para a realização de estudos relacionados à nutrição e à relação patógenohospedeiro, ela é de escopo limitado para a produção em grande escala.
Para a estratégia inundativa de controle biológico são requeridos métodos para a
produção de grandes quantidades de propágulos infecciosos, uma vez que grandes áreas
serão tratadas, uma ou mais vezes anualmente (TEBEEST, 1984). O material usado para
obtenção de inóculo deve ser de baixo custo e com ele serem proporcionadas grandes
concentrações de propágulos viáveis bastante eficazes (ALBOUVETTE et al., 1993).
Dentre os produtos da agricultura disponíveis e acessíveis destacam-se as farinhas de
soja, milho, amendoim, trigo e peixe, caroço de algodão, água de maceração de milho,
resíduos solúveis de destilarias, leveduras de panificação e plantas forrageiras (BOYETTE
et al., 1991; CHURCHILL, 1982; MORAES et al., 1991).
Na literatura, há vários trabalhos em que se analisou a utilização de diversos substratos
para a produção de fungos. VILAS BOAS (1996) trabalhou com quatro substratos
facilmente disponíveis na região de Pernambuco, como caupi (Vigna unguiculata), feijão
(Phaseolus vulgaris L.), fava (Phaseolus lunatus L.) e sorgo (Sorgum bicolor L.) para a
produção de Metarhizium anisopliae. BASTOS et al. (1976) empregaram farinha de milho,
de arroz, de trigo e a mistura desses amiláceos, visando obter mais produção de esporos
do mesmo fungo e, também, substituir os componentes do meio até então utilizado, por
serem caros e algumas vezes difíceis de serem obtidos. OLIVEIRA (2000) avaliou a
produção do fungo entomopatogênico Sporothrix insectorum em meios líquidos, obtidos a
partir de macerados de feijão, guandu (Cajanus cajan L. e soja (Glycine max L.), extratos
de batata, fubá e soja, leite em pó, farelo de trigo e arroz.
A introdução de B. euphorbiae em programas de manejo integrado de E. heterophylla é
dependente da produção de conídios em larga escala, mas poucos trabalhos foram
desenvolvidos para a definição de substratos adequados para a produção massal e para o
estabelecimento das condições necessárias à manutenção da qualidade do produto por
longo tempo. MARCHIORI (1996) verificou que, em meio V8-ágar e grãos de arroz mais
sorgo, houve mais produção e melhor qualidade de conídios do fungo em relação àquele
com grãos de girassol. GAZZIERO e YORINORI (1990) constataram que, após 14 meses
de armazenamento a 4 ºC, a germinação de esporos armazenados puros foi lenta e
menor em relação àquela obtida com esporos formulados em lactose.
No presente trabalho, o objetivo foi o de se definirem meios de cultura sólidos e líquidos,
obtidos de grãos ou resíduos da agroindústria, eficazes para a produção de conídios de B.
euphorbiae.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Microbiologia, do Departamento de
Produção Vegetal, da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV), da
Universidade Estadual Paulista (UNESP), localizada em Jaboticabal (SP), no período de
setembro de 2005 a março de 2006.
Em todos os ensaios realizados, utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com
quatro repetições. Avaliaram-se 15 meios sólidos feitos com grãos de arroz, trigo e
sorgo, quirelas de arroz, milho e trigo, sorgo moído, farelos de arroz, trigo e soja, cascas
de mandioca e soja, casca de mandioca + farelo de soja, bagaço de cana e bagaço de
cana + amido solúvel, e 12 meios líquidos obtidos de grãos de arroz, sorgo e trigo,
quirela de milho, farelos de trigo, soja e arroz, casca de mandioca e soja, vinhaça de
cana e água de prensa da mandioca, que constituíram os tratamentos dos ensaios. Para a
execução das análises, usou-se o programa SAS (1995). Os dados foram submetidos à
análise de variância pelo teste F e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5%
probabilidade.
Foi usado o isolado FCAV# 569 de B. euphorbiae, cedido pelo Laboratório de Controle
Biológico de Plantas Daninhas Prof. Giorgio de Marinis, da FCAV/UNESP, originalmente
obtido por pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Soja, da Empresa Brasileira
de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA/CNPSo), localizado em Londrina (PR).
O fungo foi cultivado em placas de Petri, contendo o Meio Mínimo de Pontercorvo (1953),
cuja formulação, descrita por AZEVEDO e COSTA (1973), foi modificada pela troca do
açúcar e adição de peptona (PENARIOL, 2006), estabelecendo-se a seguinte composição:
6,0 g de NaNO3, 1,52 g de KH2PO4, 0,52 g de MgSO4 .7H2O, 0,52 g de KCl, 0,01 g de
FeSO4, 0,01 g de ZnCl4, 10 g de amido, 2,0 g de peptona, 15 g de ágar e 1000 mL de
água destilada. O meio de cultura foi esterilizado em autoclave por 20 minutos e a
vidraria em estufa a 180 ºC por três horas.
Para o preparo dos meios sólidos, utilizaram-se os seguintes substratos: grãos de sorgo,
trigo e arroz, quirelas de arroz, milho e trigo, sorgo moído, farelos de arroz, trigo e soja,
cascas de soja e mandioca, casca de mandioca (70%) + farelo de soja (30%), bagaço de
cana-de-açúcar, bagaço de cana-de-açúcar + amido solúvel (1%). O sorgo moído foi
obtido pela trituração rápida de grãos em liquidificador, usando-se a tecla pulsar. A casca
de mandioca foi secada em estufa com circulação forçada de ar a 60 °C por 48 horas e,
em seguida, manualmente triturada; essa casca e o bagaço de cana-de-açúcar foram
peneirados em malha de 4 mm.
Os grãos de sorgo (280 g), trigo (240 g) e arroz (240 g) foram cozidos em água destilada
fervente, por cinco minutos, em fogo brando. As quirelas de arroz (320 g), milho (320 g)
e trigo (200 g), o sorgo moído (280 g), os farelos de trigo (160 g) e soja (200 g) e a
casca de soja (80 g) foram embebidos em água destilada, correspondente a três vezes a
quantidade de cada substrato, durante 15 minutos. Ao bagaço de cana-de-açúcar, a
casca de mandioca, a casca de mandioca + farelo de soja e o farelo de arroz foram
adicionados, respectivamente, 20, 30, 25 e 40 mL de água destilada, quantidades
determinadas em pré-ensaios.
Os substratos foram colocados em frascos erlenmeyers com capacidade para 250 mL,
vedados com tampão de algodão, recobertos com papel alumínio e colocados em
autoclave por 30 minutos. Foram usadas diferentes quantidades de cada substrato, de
acordo com suas características, conforme segue: 70 g de sorgo em grão, 60 g de trigo
em grão, 60 g de arroz em grão, 80 g de quirela de arroz, 80 g de quirela de milho, 50 g
de quirela de trigo, 70 g de sorgo moído, 50 g de farelo de arroz, 40 g de farelo de trigo,
50 g de farelo de soja, 20 g de casca de soja, 30 g de casca de mandioca, 21 g de casca
de mandioca + 9 g de farelo de soja, 20 g de bagaço de cana, 20 g de bagaço de cana +
0,20 g de amido solúvel.
Determinaram-se as quantidades de carboidratos solúveis e totais, e de nitrogênio e
fósforo (Tabela 1), respectivamente no Laboratório de Tecnologia de Produtos Agrícolas e
no Laboratório de Química Analítica, do Departamento de Tecnologia da FCAV/UNESP,
sendo tais análises realizadas após submeter os meios à autoclave.
Os meios líquidos foram preparados de acordo com método descrito por WENZEL et al.
(2006), com as seguintes quantidades de substratos em 1000 mL de água destilada: a)
100 g: grãos de arroz, de sorgo e de trigo, quirela de milho, cascas de mandioca e de
soja; b) 50 g: farelos de trigo, de soja e de arroz; c) 100 mL: vinhaça e água de prensa
de mandioca.
Os meios preparados com grãos de sorgo e trigo e de cascas de mandioca e de soja,
foram obtidos por meio do cozimento dos respectivos substratos, em autoclave, por 20
minutos. Os meios preparados com quirela de milho, farelos de arroz, trigo e soja foram
obtidos por cozimento em água destilada fervente por 10 minutos. Com o arroz
obtiveram-se dois meios líquidos: o primeiro pelo cozimento em água destilada fervente
por 10 minutos, e o segundo, pelo cozimento em iguais condições, por 30 minutos. Em
seguida, todas as preparações foram homogeneizadas em liquidificador, por um minuto,
e filtradas em pano branco de algodão para retirada das partes grosseiras do material.
Aos meios de farelos de trigo, de soja e de arroz foram adicionados 10 g de sacarose e,
aos demais 5g de dextrose. A vinhaça e água de prensa da mandioca foram usadas "in
natura", sem adição de açúcar.
A todos os meios foi acrescentado cloranfenicol (300 mg L-1) para se evitar a
recontaminação bacteriana durante o período de incubação. Os pHs dos meios foram
determinados com ajuda de um potenciômetro, optando-se pela manutenção dos valores
originais, sem ajuste. Em cada erlenmeyer, com capacidade para 250 mL, foram
adicionados 100 mL de meio, sendo vedado com tampão de algodão e papel alumínio e
autoclavado, em seguida, por 30 minutos. Na tabela 1 tem-se a composição dos meios
líquidos autoclavados, conforme as análises químicas realizadas pelos laboratórios já
mencionados.
A inoculação dos meios sólidos e líquidos foi realizada em câmara de fluxo laminar, por
meio de três discos de cinco milímetros de diâmetro, retirados de culturas jovens do
fungo, cultivado em placa de Petri contendo Meio Mínimo de Pontercorvo modificado. A
incubação foi realizada a 27 ºC, em ausência de iluminação, por 15 dias e, nos meios
líquidos, não se usou aeração forçada.
Em ambos os ensaios a avaliação foi feita no 15.º dia de cultivo. A produção de conídios
nos meios sólidos foi verificada, transferindo-se 1 g de cada meio para tubo contendo 9
mL de uma mistura (1:1) de solução salina (NaCl a 0,89% p/v) e solução de Tween 80
(0,1% v/v). Para os meios líquidos, a massa micelial formada no frasco foi vigorosamente
agitada por três minutos com 15 g de pérolas de vidro e, a seguir, coada em peneira com
malha de 1 mm. O filtrado foi então centrifugado por dois minutos a 3.000 r.p.m. e o
precipitado novamente disposto em 10 mL de solução salina estéril. Tanto para os meios
sólidos como líquidos, determinou-se a quantidade de conídios presentes na suspensão
com auxílio da câmara de Neubauer, após vigorosa agitação em agitador elétrico de
tubos, usando-se diluição adequada quando necessário.
No ensaio com meios líquidos determinou-se a biomassa fúngica. A massa micelial
formada em frascos distintos dos usados para avaliação da produção de conídios, foi
cuidadosamente removida, filtrada em funil de Büchner sob bomba de vácuo e, em
seguida, desidratada a 60 ºC até massa constante, determinada em balança analítica.
A viabilidade dos conídios foi avaliada por meio de microcultivo e exame direto em lâmina
de microscopia, segundo método descrito por MARQUES et al. (2004). Utilizaram-se as
suspensões obtidas para determinação da produção de conídios nos meios sólidos e
líquidos, padronizando-as na concentração de 105 conídios mL-1. O período de incubação
foi de 12 horas.
Em ensaio realizado para avaliação da virulência de B. euphorbia para E. heterophylla,
semeou-se o amendoim-bravo em vasos de plástico, contendo mistura de solo e
substrato PlantMax, na proporção de 2:3, com uma planta por vaso. A irrigação foi
realizada uma vez por dia, mantendo-se a umidade adequada ao crescimento das
plantas. Quando as plantas estavam com quatro a oito folhas foram submetidas à
inoculação com 9 mL de suspensão do fungo, padronizada em 105 conídios mL-1,
pulverizada sobre toda a parte aérea da planta com auxílio de pulverizador manual.
Foram utilizadas as suspensões de conídios obtidas nos ensaios de produção em meios
sólidos e líquidos já descritos. As aplicações foram feitas no fim do dia para se evitar
temperatura elevada. Em seguida, as plantas foram mantidas em câmara úmida por 14
horas e transferidas para ambiente protegido, cuja temperatura foi variável entre 23,5 e
27,5 ºC e entre 22,0 e 25,5 ºC, nos ensaios realizados com conídios obtidos nos
experimentos anteriores com meio sólido e líquido respectivamente. Após sete dias, as
plantas foram removidas dos vasos, sendo separadas as raízes, caules e folhas.
Efetuaram-se as determinações de quantidade da matéria fresca de cada parte, e da
biomassa seca, em estufa com renovação forçada de ar a 60 ºC, até massa constante,
determinada em balança analítica.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A produção de conídios do fungo foi significativamente maior nos meios sólidos
elaborados à base de sorgo em grão e casca de soja, quando comparados com os demais
substratos. Entre estes não se verificou diferença significativa quanto à promoção da
produção de conídios (Tabela 2).
Em B. euphorbiae há grande habilidade na utilização de amido como fonte de carbono
(PENARIOL, 2006). Pela tabela 1 verifica-se grande variação no conteúdo de carboidratos
solúveis, carboidratos totais, nitrogênio e fósforo dos meios. No meio de sorgo em grão
constatou-se grande conteúdo de carboidratos totais - amido (68,16 g 100 g-1), de
nitrogênio (872,4 mg kg-1) e de fósforo (3,08 g kg-1), mas esses valores foram
acentuadamente menores no meio de casca de soja - 18,18 g 100 g-1, 284,5 g kg-1 e
2,95 g kg-1 respectivamente. Apesar desse fato, é provável que, em ambos, as relações
nutricionais sejam mais balanceadas para o desenvolvimento do fungo, pois são
proporcionadas as maiores produções de conídios.
Segundo CARLILE e WATKINSON (1994), em um meio de cultura balanceado deverão
estar contidos cerca de dez vezes mais carbono do que nitrogênio. Nos outros meios,
como por exemplo, em arroz em grão, em quirelas de arroz e de trigo e em casca de
mandioca, observou-se grande variação nos conteúdos de carboidratos totais, de
nitrogênio e de fósforo, possivelmente resultando em relações nutricionais menos
balanceadas para o fungo, o que não foi favorável à produção de conídios.
Avaliando-se a produção massal de B. euphorbiae, MARCHIORI (1996) constatou que, em
meio V8-ágar e grãos de arroz e sorgo, houve mais produção e qualidade dos esporos em
relação ao de grão de girassol.
NAHAS e ARAI (1987) avaliaram a esporulação do fungo Beauveria bassiana em meios
elaborados com farelo de trigo, farelo de soja e farelo de arroz; no de farelo de trigo, a
esporulação do fungo foi maior - 13,40 x 109 esporos placa de cultivo-1. WENZEL et al.
(2006) verificaram produção de mais quantidade de conídios dos isolados JAB 02 e JAB
45 de Verticillium lecanii nos meios obtidos de farelo de soja - 25,75 e 17,96 x 107
conídios g-1 respectivamente; farelo de trigo - 19,30 e 13,16 x 107 conídios g-1
respectivamente; trigo moído - 16,0 e 18,50 x 107 conídios g-1 respectivamente.
No resultado do teste de viabilidade, nos conídios produzidos nos meios feitos com farelo
de soja, casca de mandioca + farelo de soja e quirela de arroz, obteve-se menos
capacidade de germinação, com diferenças significativas entre si e dos conídios
produzidos nos demais meios (Tabela 2). Tal fato foi mais evidente nos meios contendo
farelo de soja, sugerindo-se carência de algum fator nutricional importante para a
conidiogênese neste substrato, com o que pode ter sido ocasionada deficiência
morfológica ou fisiológica, com conseqüente redução da porcentagem de germinação. De
acordo com FRANCISCO et al. (2006), há influência da composição do meio de cultura na
germinação de conídios de L. lecanii, B. bassiana e Paecilomyces fumosoroseus, com
diferença entre espécies e variações entre isolados de mesma espécie. A porcentagem de
germinação dos conídios produzidos nos demais meios foi variável entre 98,7% e 99,7%,
não havendo diferença significativa na viabilidade.
Para que possam ser utilizados em programas de manejo integrado, recomenda-se
viabilidade superior a 90% dos conídios dos fungos. Esse valor foi constatado com os
conídios produzidos na maioria dos meios avaliados neste trabalho, resultado semelhante
ao obtido por MARCHIORI (1996), com os meios feitos com milho de pipoca, milho +
arroz, milho + sorgo, sorgo + arroz, além de sorgo e arroz isoladamente. No entanto, no
estudo de WENZEL et al. (2006), apenas os conídios dos isolados JAB 02 e JAB 45 de V.
lecanii produzidos no meio de lentilha em grão, estavam com viabilidade maior que 90%.
A virulência do fungo não foi afetada pela produção nos meios sólidos pois, no 7º dia
após a inoculação, em todas as plantas pulverizadas com conídios produzidos nos
diferentes meios, identificaram-se os sintomas característicos de infecção pelo fungo,
como necrose nas folhas e desfolhamento parcial; tais sintomas não foram verificados
nas plantas-testemunha. Os resultados referentes à massa da quantidade das matérias
fresca e seca das raízes, dos caules e das folhas de E. heterophylla estão relacionados na
tabela 3.
Analisando-se a massa da quantidade das matérias fresca e seca das raízes e do caule
não se verificou diferença significativa entre os diversos tratamentos e a testemunha.
Esse fato é indicativo que, durante o período avaliado, a ação do fungo foi insuficiente
para serem ocasionados danos severos nessas partes das plantas, independentemente
dos meios em que os conídios foram produzidos. Em alguns tratamentos, como o dos
conídios produzidos em quirela de trigo e arroz em grão, constatou-se uma ação mais
pronunciada do fungo em relação à massa da quantidade de matéria fresca das raízes,
mas ainda insuficiente para ser diferente da testemunha.
Quando se considerou a massa da quantidade de matérias fresca e seca da folha,
verificou-se ação mais intensa do fungo produzido nos meios de sorgo e arroz em grão,
reduzindo-se significativamente as respectivas massas, em relação à testemunha. Com
esse fato, sugere-se efeito do meio de cultura na virulência do fungo, mas esses dados
são insuficientes para melhor avaliação do fenômeno, visto que foram obtidos apenas
com a folha da planta, mas não com o caule e a raíz. GAZZIERO e YORINORI (1993)
verificaram que, nas doses de 2 x 105 e 1 x 106 conídios mL-1 são provocadas mais
reduções na matéria seca do caule do que nas menores, enquanto com a aplicação de
surfactantes em mistura com B. euphorbiae não houve redução significativa na matéria
seca da raízes, caule e folhas de E. heteroplylla em relação à da testemunha
(TOFFANELLI, 1997). Contudo, não foram constatados na literatura trabalhos em que se
tenha analisado a influência de meios de cultivo na virulência de B. euphorbiae.
Nos meios líquidos preparados com farelo de arroz, de soja e de trigo, proporcionou-se a
formação de mais biomassa micelial de B. euphorbiae, sendo os valores diferentes
significativamente dos demais. Nos meios preparados à base de vinhaça de cana-deaçúcar e de água de prensa da mandioca, a formação de biomassa foi muito reduzida e
não houve esporulação, mas isso foi, provavelmente, conseqüência do baixo pH dos
meios sem correção.
A produção de conídios verificada nos meios líquidos foi acentuadamente menor do que
aquela nos meios sólidos, destacando-se apenas a obtida no meio de farelo de trigo. Nos
meios de farelo de soja, arroz em grão cozido por cinco minutos e casca de soja, os
valores da produção de conídios foram acentuadamente menores, mas não se observou
diferença significativa em relação à produção obtida nos demais meios, exceto no do
farelo de trigo (Tabela 4).
De acordo com as informações contidas na tabela 1, as maiores quantidades de
carboidratos solúveis, nitrogênio e fósforo foram determinadas no meio de farelo de
trigo, em que se proporcionou a maior formação de biomassa e conídios, sugerindo-se
que, neste meio, as quantidades e proporção entre tais nutrientes são mais equilibradas
para o desenvolvimento do fungo. As quantidades desses nutrientes nos demais meios
foram bastante variáveis, não sendo possível verificar-se com clareza, a adequação de
suas composições para o crescimento e a esporulação do fungo. O conteúdo de
carboidratos totais dos meios líquidos não pode ser determinado, devido à sua pequena
concentração nos meios. É possível que a maior parte desses carboidratos tenha sido
retida durante a filtragem, em panos de algodão, embora esse procedimento tenha sido
necessário para a remoção de partes grosseiras do material.
O crescimento e a esporulação de fungos em meios líquidos foram investigados por
vários autores. CRUZ et al. (1983) verificaram a melhor esporulação de M. anisopliae em
meio à base de feijão. ALVARENGA et al. (1988) avaliaram a produção de conídios de M.
anisopliae e B. bassiana em meios líquidos feitos com variedades Carioca, Carioca 80 e
Jalo de feijão, guandu, soja e grão de bico, obtendo as maiores produções nos meios
preparados com as variedades Carioca e Jalo de feijão e de soja. Resultado semelhante
foi obtido por WENZEL et al. (2006) para o isolado JAB 02 de V. lecanii, cultivado em
meio de feijão branco e soja, enquanto, para o isolado JAB 45, o meio de farelo de trigo
foi destacadamente o mais promissor. THOMAS et al. (1987) determinaram produção de
conídios de B. bassiana em meio líquido isento de fósforo dez vezes menor que aquela
em meio de cultivo com fosfato.
A viabilidade não foi afetada pela produção do fungo em diferentes meios líquidos, pois
não houve diferença significativa na porcentagem de germinação (Tabela 4). O mesmo
ocorreu em relação à virulência, pois em todas as plantas pulverizadas com conídios
produzidos nos diferentes meios manifestaram-se os sintomas característicos de infecção
no 7.º dia após a inoculação, fato não constatado nas plantas-testemunha.
Pela análise dos resultados referentes à massa da quantidade de matérias fresca e seca
das raízes, do caule e das folhas de E. heterophylla (Tabela 5), a ação do fungo foi
detectada apenas em relação à massa da quantidade de matéria fresca das folhas; nos
tratamentos com conídios produzidos nos meios de trigo em grão, arroz cozido por 30
minutos, casca de soja e farelo de soja, observaram-se valores significativamente
menores que os obtidos na testemunha. O mesmo fato havia sido detectado quando
esses três últimos substratos foram utilizados para elaboração dos meios sólidos; ainda
assim, não pode ser considerada explicação suficiente para argumentação em favor de
possível efeito da composição dos meios na virulência do fungo, pois se constatou em
apenas um dos parâmetros avaliados, a matéria fresca das folhas.
B. euphorbiae tem sido destacado como promissor agente de controle de E. heterophylla.
Para viabilizar seu emprego em condições de campo há a necessidade de se produzirem
grandes quantidades de conídios, que são os propágulos infectivos adequados para
promoção do desenvolvimento da doença na planta. Desse modo, a utilização de meios
sólidos foi mais adequada, tendo em vista que neles resultaram produção de quantidades
substancialmente maiores de conídios do que nos meios líquidos.
4. CONCLUSÕES
1. A produção de conídios por Bipolaris euphorbiae é influenciada pelo tipo de meio de
cultura e substrato.
2. A esporulação do fungo Bipolaris euphorbiae é bastante favorecida em meio de cultura
sólido com sorgo em grão e casca de soja e em meio de cultura líquido obtido de farelo
de trigo.
3. A viabilidade e a virulência do fungo Bipolaris euphorbiae não são afetadas pelo tipo e
composição nutricional de meios de cultura sólidos e líquidos obtidos de grãos
alimentícios e de resíduos da agroindústria.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES) pela concessão da bolsa de mestrado à primeira autora.
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Recebido para publicação em 18 de setembro de 2006 e aceito em 27 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
REIS, Fabrício de Oliveira e CAMPOSTRINI, Eliemar. Trocas gasosas e eficiência fotoquímica
potencial em mamoeiro do grupo 'Formosa' cultivado em condição de campo. Bragantia [online].
2008, vol. 67, no. 4, pp. 815-822. ISSN 0006-8705.
Em mamoeiro, estudar como os fatores do ambiente afetam as trocas gasosas é de fundamental
importância para otimizar a assimilação fotossintética do carbono e do controle da perda de água. Para
tanto, em duas épocas, outubro de 2002 e janeiro de 2003, foram estudadas as trocas gasosas e a
eficiência fotoquímica potencial em mamoeiros do grupo 'Formosa', cultivados em condição de campo
em São Francisco de Itabapoana (RJ). As determinações das características estudadas, como
Assimilação fotossintética de CO2 (A), densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF) e
condutância estomática (gS) foram feitas diariamente, em quatro dias de cada mês, a cada 1 hora, no
período de 8 as 17 h. Em adição, foram efetuadas as medidas da eficiência fotoquímica potencial nas
mesmas folhas e mesmo horário em que foram realizadas as determinações das trocas gasosas. A
assimilação fotossintética de CO2 foi maior em janeiro. Tal resultado foi devido à maior abertura
estomática nas folhas das plantas cultivadas nesta época. A menor assimilação fotossintética de CO2 em
outubro, causada pela redução de gS, foi decorrente da maior densidade de fluxo de fótons
fotossintéticos (dias com ausência de nuvens) verificado em outubro. Nas condições em estudo, por
meio de medições da eficiência fotoquímica potencial, não foi verificado o efeito fotoinibitório do tipo
crônico. É possível que esta não-detecção do dano ao aparato fotossintético tenha sido causada pelo
movimento paraeliotrópico das folhas, observado nos horários mais quentes do dia. Estes resultados
podem contribuir significativamente no manejo da cultura do mamoeiro cultivado em condição de
campo, uma vez que qualquer estratégia de manejo que possa otimizar a abertura estomática trará
contribuições para a assimilação fotossintética de CO2, com possibilidades de aumento de produtividade.
Palavras-chave : Carica papaya L.; trocas gasosas; eficiência fotoquímica.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400002
ÁREAS BÁSICAS
Trocas gasosas e eficiência fotoquímica potencial em mamoeiro
do grupo 'Formosa' cultivado em condição de campo
Leaf gas exchange and potential photochemical efficiency of field-grown
papaya plants
*
Fabrício de Oliveira ReisI, ; Eliemar CampostriniII
IDepartamento
de Biologia Vegetal-Botânica, Universidade Federal do Espírito Santo,
Avenida Fernando Ferrari, 514, 29075-910 Vitória (ES). E-mail: [email protected]
IISetor de Fisiologia Vegetal, Universidade Estadual do Norte Fluminense, Centro de
Ciências e Tecnologias Agropecuárias, Avenida Alberto Lamego, 2000, 28015-620
Campos dos Goytacazes (RJ). E-mail: [email protected]
RESUMO
Em mamoeiro, estudar como os fatores do ambiente afetam as trocas gasosas é de
fundamental importância para otimizar a assimilação fotossintética do carbono e do
controle da perda de água. Para tanto, em duas épocas, outubro de 2002 e janeiro de
2003, foram estudadas as trocas gasosas e a eficiência fotoquímica potencial em
mamoeiros do grupo 'Formosa', cultivados em condição de campo em São Francisco de
Itabapoana (RJ). As determinações das características estudadas, como Assimilação
fotossintética de CO2 (A), densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF) e
condutância estomática (gS) foram feitas diariamente, em quatro dias de cada mês, a
cada 1 hora, no período de 8 as 17 h. Em adição, foram efetuadas as medidas da
eficiência fotoquímica potencial nas mesmas folhas e mesmo horário em que foram
realizadas as determinações das trocas gasosas. A assimilação fotossintética de CO2 foi
maior em janeiro. Tal resultado foi devido à maior abertura estomática nas folhas das
plantas cultivadas nesta época. A menor assimilação fotossintética de CO2 em outubro,
causada pela redução de gS, foi decorrente da maior densidade de fluxo de fótons
fotossintéticos (dias com ausência de nuvens) verificado em outubro. Nas condições em
estudo, por meio de medições da eficiência fotoquímica potencial, não foi verificado o
efeito fotoinibitório do tipo crônico. É possível que esta não-detecção do dano ao aparato
fotossintético tenha sido causada pelo movimento paraeliotrópico das folhas, observado
nos horários mais quentes do dia. Estes resultados podem contribuir significativamente
no manejo da cultura do mamoeiro cultivado em condição de campo, uma vez que
qualquer estratégia de manejo que possa otimizar a abertura estomática trará
contribuições para a assimilação fotossintética de CO2, com possibilidades de aumento de
produtividade.
Palavras-chave: Carica papaya L., trocas gasosas, eficiência fotoquímica.
ABSTRACT
A real understanding of how the environmental factors affect gas exchange is extremely
important for the optimization of CO2 photosynthetic assimilation and water loss control.
In order to contribute to this, in two seasons, October 2002 and January 2003, the gas
exchange and the potential photochemical efficiency in 'Formosa' papaya plants
cultivated under field condition in São Francisco do Itabapoana, Rio de Janeiro State,
were studied. The CO2 photosynthetic assimilation (A), stomatal conductance (gS),
photosynthetic photon flux density (PPFD) were evaluated daily, four days per month,
each every hour, from 8 a.m. to 5 p.m. In addition, the potential photochemical efficiency
was measured from the same leaves and at the same conditions as before. The CO2
photosynthetic assimilation was higher in January. This result was due to a greater
stomatal aperture on leaves of plants cultivated during this season. The lower A value
observed in October, caused by the reduction of gS, was due to a higher photosynthetic
photon flux density (Cloudless days) occurred in this month. Under the experimental
conditions, measuring the potential photochemical efficiency, the photoinhibitory chronic
type effect was not verified. Possibly the non-detection of damage to the photosynthetic
apparatus has been due to the paraheliotropic movement of leaves, observed at warmer
periods of the day. These results can contribute significantly for the papaya tree
management grown under field condition, since any management strategy that optimizes
the stomatal aperture will help the CO2 photosynthetic assimilation, and may result in an
increase of productivity.
Key words: Carica papaya L., gas exchange, photochemical efficiency.
1. INTRODUÇÃO
O entendimento da contribuição dos efeitos estomáticos e os não-estomáticos sobre o
processo de assimilação do carbono em Carica papaya L. é muito importante para se
traçar estratégias de manejo em plantios comerciais desta espécie. Dessa maneira, o
entendimento de como os fatores do ambiente influenciam a assimilação fotossintética de
CO2 (A) torna-se muito importante, uma vez que a otimização dos tais fatores pode
propiciar elevações nos valores de A e, possivelmente, contribuir para o aumento da
produtividade do mamoeiro. Além de possíveis aumentos na produtividade, o aumento na
assimilação fotossintética do carbono pode contribuir significativamente na qualidade dos
frutos em mamoeiro (SALAZAR,1978). Porém, as alterações na assimilação fotossintética
de CO2 não estão somente associadas aos efeitos estomáticos. Em algumas situações, os
fatores não-estomáticos podem ter uma importante influência sobre a regulação de A
durante o dia (XU e SHEN, 1997).
O mamoeiro (Carica papaya L.) é considerado uma planta herbácea de grande porte
(MALO e CAMPBELL, 1986), possuindo essa espécie considerável sensibilidade às
variáveis atmosféricas como temperatura, luz e déficit de pressão de vapor (ELSHARKAWY et al., 1985; MARLER e MICKELBART, 1998; MACHADO FILHO et al. 2006).
No trabalho desenvolvido por MACHADO FILHO et al. (2006), no Sudoeste da Bahia, a
assimilação fotossintética de CO2 (A) foi dependente da condutância estomática (gS), e
os valores de gS foram maiores nos meses com menor DPV do ar. Estas informações
revelaram a elevada relação negativa entre o DPVar e gS nesta espécie. Resultados
semelhantes foram observados por EL-SHARKAWY et al. (1985). Segundo esses autores,
a espécie Carica papaya foi responsiva ao DPVfolha-ar.
A perda de água das folhas é controlada, de maneira geral, pelo déficit de pressão de
vapor entre a folha e o ar (DPVfolha-ar). A assimilação fotossintética de CO2 é elevada em
umidades mais altas e, freqüentemente, observa-se que na condição de reduzidos
valores de DPVfolha-ar, a condutância estomática (gS) também é elevada. As condições de
baixa umidade podem causar excessivas perdas de água; nas folhas pode ocorrer
considerável fechamento estomático e afetar significativamente as trocas de dióxido de
carbono entre esses órgãos e o ar.
Embora a luz seja a fonte de energia para o processo fotossintético e, obviamente, o prérequisito essencial para a vida na Terra, o excesso desse recurso pode ter como
conseqüência a redução ou mesmo a inibição da assimilação fotossintética de CO2 (LONG
et al., 1994). O excesso de luz pode causar uma destruição fotooxidativa do aparato
fotossintético (DEMMIG-ADAMS e ADAMS III, 1992), ou seja, nessa condição, a energia
luminosa não é utilizada no processo fotossintético. Este processo de diminuição da
eficiência na incorporação do carbono pela elevada energia luminosa é denominado
fotoinibição (LONG et al., 1994) e pode ocorrer em condições de campo na ausência de
qualquer outro tipo de estresse (ÖGREEN, 1988). O processo fotoinibitório é sempre
caracterizado por redução no rendimento quântico do fotossistema II (CRITCHLEY e
RUSSELL, 1994), redução no rendimento quântico da fotossíntese quando avaliada pela
absorção de CO2 (Φ) e liberação de O2 (Φ0) (LONG et al., 1994); freqüentemente,
observa-se significativo decréscimo em A em fluxo de fótons fotossintético saturantes em
folhas e em cloroplastos isolados (POWLES e CRITCHLEY, 1980). Uma vez que os
decréscimos nos rendimentos quânticos f e f0 estão correlacionados com o decréscimo
nos valores do rendimento quântico máximo do PSII (caracterizado pelos reduzidos
valores da relação FV/FM), as hipóteses fortalecem que o dano causado por excesso de
luz esteja atuando no PSII (LONG et al., 1994).
Apesar de o excesso de luz causar comprometimentos no processo fotossintético, durante
o processo evolutivo, as plantas possuem mecanismos para evitar o dano fotoinibitório.
Segundo LONG et al. (1994), os mecanismos pelos quais as plantas evitam este dano
podem ser de fatores externos e internos. Os fatores externos são responsáveis pelo
decréscimo físico da absorção de luz, ou seja, as plantas desenvolvem mecanismos para
evitar a exposição acentuada da radiação luminosa. Esses fatores externos podem ser
relatados como a acentuada capacidade de reflexão da luz pela cutícula (ROBINSON et al,
1993), os movimentos dos cloroplastos (BRUGNOLI e BJÖRKMAN, 1992), a síntese e
deposição de pigmentos não-fotossintéticos, como as antocianinas na epiderme superior
da folha (LONG, 1983) e os movimentos paraeliotrópicos (LUDLOW e BJÖRKMAN, 1984;
KAO e FORSETH, 1992).
Com relação aos últimos mecanismos, nas situações de elevados valores de densidade de
fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF), as folhas das plantas se mantêm paralelas em
relação aos raios solares. Nessa condição, ocorre uma minimização da absorção direta da
energia luminosa (LONG et al., 1994). Contudo, em algumas plantas, estas folhas ficam
perpendiculares aos raios solares (movimento diaeliotrópicos) na parte da manhã e na
parte da tarde (KAO e FORSETH, 1992). Entretanto, segundo estes autores, em torno do
meio-dia, a resposta é paraeliotrópica. Esses padrões nas alterações no movimento foliar
em relação à luz maximizam a interceptação quando a luz é limitante; minimizam a
interceptação da luz quando este fator está em excesso (LONG et al., 1994; REIS, 2003).
Segundo GAMON e PEARCY (1998), o movimento paraeliotrópico possui a capacidade de
evitar a elevação da temperatura foliar, além do controle da fotoinibição.
O objetivo do presente trabalho foi caracterizar em duas épocas de cultivo as trocas
gasosas e a eficiência fotoquímica em mamoeiros do grupo 'Formosa', cultivados em
condição de campo.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Material vegetal e condições de cultivo
Foram efetuados estudos em uma área de plantio comercial de mamoeiro do grupo
'Formosa', localizado no município de São Francisco de Itabapoana (RJ), em latitude de
21º 27' S, longitude de 41º 15' O e com altitude de 12 m acima do nível do mar. A área
escolhida localizava-se em Argissolo Amarelo, com cerca de 40 ha e relevo suave
ondulado. Nesse local, foram utilizadas plantas de mamoeiro (Carica papaya L.) do grupo
'Formosa' e as medições das características estudadas foram feitas em outubro de 2002 e
janeiro de 2003 (plantas com 9 e 12 meses de idade respectivamente). A lavoura foi
irrigada com o sistema do tipo pivô central, não havendo turno de rega definido. O
espaçamento utilizado foi de 3,8 x 2,0 m, totalizando uma densidade de 1.316 plantas ha1. Este manejo foi adotado pelo produtor para a produção comercial de frutos.
Variáveis meteorológicas e tensão de água no solo
As variáveis do ambiente como temperatura, umidade relativa e tensão de água no solo
foram monitoradas por meio de sensores automáticos de coleta de dados (Loggers)
modelo WatchDog 450 (Spectrum Technologies, Illinois, E.U.A.) Os dados foram
armazenados a cada 1 hora. Os sensores de umidade do solo foram colocados a uma
profundidade de 0,30 m, e 0,40m de distância do tronco. Ao todo, foram utilizados
quatro sensores (dois sensores por planta).
Em outubro de 2002, a temperatura média mensal foi de 29,4 ± 2,7 ºC, a umidade
relativa foi de 48,3 ± 9,7% e o DPVar foi de 2,2 ± 0,7 kPa. Em janeiro de 2003, a
temperatura média mensal foi de 29,9 ±2,7 ºC, a umidade relativa foi de 68,5 ± 11,15%
e o DPVar foi de 1,4 ± 0,7 kPa.
A tensão de água no solo média 28,5 ± 8 kPa e 12,1 ± 8,7 kPa em outubro de 2002 e
janeiro de 2003 respectivamente.
Determinação das trocas gasosas
As avaliações da assimilação fotossintética de carbono (A, µmol m-2 s-1), densidade fluxo
de fótons fotossintéticos (DFFF, µmol m-2 s-1), e da condutância estomática (gS, mol m-2
s-1) foram feitas por meio do sistema portátil de medições de trocas gasosas, modelo LI6200 (LI-COR, Lincoln, NE, USA). Em outubro, para a determinação das trocas gasosas,
foram utilizadas 12 plantas escolhidas aleatoriamente na área de plantio. Em janeiro,
foram escolhidas oito plantas. Em outubro, as avaliações foram feitas em seis dias de
medições e em janeiro, as avaliações foram feitas em quatro dias. Nas épocas estudadas,
em cada dia, as avaliações das trocas gasosas foram feitas em duas plantas. Essas
determinações foram feitas a cada 1 hora no período das 8 às 17 h. Em cada planta,
foram utilizadas duas folhas crescidas em pleno sol (9.ª e 10.ª folhas contadas a partir
do ápice) para as determinações.
Determinação da eficiência fotoquímica potencial e do Índice SPAD-502
No mesmo local da folha, dia e horário em que se determinaram as trocas gasosas,
foram feitas as medições da fluorescência com o auxílio do fluorômetro modelo MINI-PAM
(Walz, Alemanha). Foram efetuadas as medidas da relação FV/FM. Para tanto, antes das
determinações das variáveis da fluorescência, a área em que foi determinada esta
variável, foi mantida no escuro durante 30 minutos, por meio de pinças, para que os
centros de reação adquirissem a condição de "abertos", ou seja, todo o sistema estivesse
no estado oxidado.
A estimativa do conteúdo de clorofila foi avaliada por meio dos valores do índice de SPAD502 e foi feita em cada folha e em cada época de medição das trocas gasosas por meio
do medidor portátil de clorofila (MPC), SPAD-502 (Minolta, Japão). Estas determinações,
10 medições por folha, foram feitas nas mesmas folhas onde se fizeram as medições das
trocas gasosas e da eficiência fotoquímica potencial. Os valores de SPAD variaram entre
45 e 55 nas duas épocas estudadas. Estes valores revelam ótima disponibilidade de N no
tecido foliar, bem como excelente quantidade de pigmentos fotossintéticos (TORRESNETTO et al, 2002).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Em outubro de 2002, durante os dias de medições das características estudadas, a
densidade de fluxo de fótons fotossintéticos variou de 190 µmol m-2 s-1 (17 h) a 1877
µmol m-2 s-1 (11h), estando o céu praticamente sem nuvens, nos primeiros 20 dias do
mês.
Entretanto, janeiro de 2003 se caracterizou pela considerável porcentagem de nuvens no
céu. Embora em janeiro tenha ocorrido DFFF máxima maior do que em outubro (2.393
µmol m-2 s-1 ao meio dia), a DFFF mínima nesta época foi menor do que em outubro de
2002 (151 µmol m-2 s-1 às 16 h) e a variação ao longo do dia foi maior do que em
janeiro. De fato, janeiro foi uma época mais chuvosa, comparando com outubro de 2002,
justificando a maior presença de nuvens, o que veio contribuir também na elevação da
umidade relativa do ar (68,5 ± 11,15) e da melhora da disponibilidade hídrica do solo
(12,1 kPa ± 8,7).
Embora CLEMENTE e MARLER (1996) tenham relatado que os estômatos do mamoeiro
sejam responsivos à variação de DFFF, no presente trabalho essa relação não foi muito
clara (dados não mostrados). Esse processo revela que nos meses estudados, a
densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (DFFF) não foi o principal fator na variação
da condutância estomática (gS). Segundo PEARCY (1998), as folhas crescidas em pleno
sol estão sujeitas às variações no DFFF e requerem ajustes nas respostas fotossintéticas
para otimizar a eficiência deste processo. PEARCY (1998) acrescenta que tais ajustes
ocorrem em períodos de segundos ou dias, e relacionam-se à ativação de enzimas do
processo fotossintético, à regulação estomática e aos mecanismos de dissipação do
excesso da energia luminosa.
Na figura 1, observa-se em outubro, às 8 h, os valores de gS foram em torno de 0,30 mol
m-2 s-1, tendo uma queda a partir deste horário até às 14 h, quando houve uma
recuperação até às 17 h com valor em torno de 0,28 mol m-2 s-1. Já em janeiro de 2003,
às 8 h, o valor de gS foi de ,aproximadamente, 0,70 mol m-2 s-1 com redução até às 12
h, e condutância estomática de 0,40 mol m-2 s-1; esse valor foi mantido até às 17 h. Em
outubro, durante todo o dia, a condutância estomática foi menor que em janeiro (Figura
1). De fato, outubro caracterizou-se por umidade relativa (48,3% ±9,7) e disponibilidade
hídrica do solo (28,5 kPa ± 8,5), menor que em janeiro (umidade relativa de 68,5% ±
11,15 e tensão de água no solo de 12,1 kPa ± 8,7). Dessa forma, o DPVar em outubro
(2,2 kPa ± 0,7) foi maior do que em janeiro (1,4 kPa ± 0,7). Porém, as temperaturas
médias do ar nos dois meses em estudo foram bem próximas (29,4 ºC ± 2,7 em outubro
e 29, 9 ºC ± 2,6 em janeiro). Em outubro, durante todas as medidas, o céu estava sem
nuvens. Esse fato revela que maior quantidade de luz chegou até a folha e pode ter
promovido maior ação desta variável sobre o DPVfolha-ar, influenciando negativamente
sobre a condutância estomática.
Na literatura, vários trabalhos relatam os efeitos negativos do DPVfolha-ar sobre a
condutância estomática (EL-SHARKAWY e COCK, 1984, EL-SHARKAWY et al., 1985,
MONTEITH, 1995). Uma justificativa para tal resposta pode ser decorrente do maior
DPVar em outubro, quando comparado a janeiro. Ou seja, a maior demanda hídrica da
atmosfera, avaliada pelo maior valor de DPVar pode ter promovido perda de água das
células estomáticas para o ar externo a estas células, fenômeno conhecido como
evaporação periestomática (MAIER-MAERCKER, 1983). Em mamoeiro cultivado no
cerrado baiano, em relação a novembro e dezembro (»1,25kPa as 15:00), o elevado
déficit de pressão de vapor do ar (»2,6kPa as 15:00), verificado em julho e setembro
(época seca) causou fechamento estomático, em dois genótipos de mamoeiro (Tainung e
Sunrise Solo), o que contribuiu para a redução nos valores da assimilação fotossintética
de CO2. Neste estudo, foi verificado que a resposta foi semelhante nos dois genótipos
estudados e, na época seca, o fechamento estomático causou elevação na eficiência
intrínseca no uso da água (MACHADO FILHO et al., 2006).
Elevados valores de DPVfolha-ar podem causar reduções significativas na condutância
estomática e, conseqüentemente, no processo fotossintético (EL-SHARKAWY et al, 1985)
no mamoeiro. Nessa espécie, esses autores relataram que houve redução de 47% e 48%
na condutância estomática e na taxa fotossintética líquida, respectivamente, quando o
DPVfolha-ar variou de 1 a 1,5 kPa para 3,5 a 4,5 kPa. Segundo os mesmos autores, em 19
espécies estudadas, incluindo a espécie Carica papaya L., o fechamento estomático
causado pelo DPVfolha-ar pode estar relacionado com a evaporação periestomática, ou
seja, saída da molécula de água diretamente das células-guarda para o meio externo da
folha.
MARLER e MICKELBART (1998) obtiveram resultados semelhantes, evidenciando que o
padrão diurno das trocas gasosas em mamoeiros cultivados sob condição de campo é
dependente das condições climáticas e, sob condição de céu com ausência de nuvens, o
DPV do ar pode afetar significativamente os valores de A, por meio da redução de gS.
Esse fato não é observado nos dias nublados.
Na figura 2, observa-se a variação de A ao longo do dia, e em ambas as épocas houve
um padrão de comportamento semelhante ao da condutância estomática. Em outubro
(figura 2A), às 8 h, A apresentou o valor em torno de 12 µmol m-2 s-1, seguida de um
redução nesses valores até o meio dia, com um valor em torno de 6 µmol m-2 s-1. Após
às 14 h, houve uma pequena recuperação da assimilação de carbono. Por esses dados,
constatou-se dependência da assimilação fotossintética de CO2 com gS, tanto no mês de
outubro quanto em janeiro de 2003.
Na figura 2B, em janeiro, os valores de A foram maiores, com valores iniciais por volta de
16 µmol m-2 s-1, e aumento às 10 h e 11 h, com valores próximos a 20 µmol m-2 s-1. A
partir das 11 h, há redução dos valores de A até o horário de meio-dia, quando houve
permanência dos valores em torno de 14 µmol m-2 s-1 até às 15 horas, e uma ligeira
recuperação às 16 h. Houve uma nova redução às 17 h.
Este padrão de resposta de queda dos valores de A, observado em ambas as épocas
estudadas, é um fenômeno que ocorre na maioria das plantas de clima tropical. Esse
fenômeno é chamado de depressão da fotossíntese ao meio-dia (DFMD), e ocorre nos
horários mais quentes do dia. A DFMD pode reduzir drasticamente a assimilação de
carbono, por meio da redução na condutância estomática (RASCHKE e ROSEMANN, 1986;
CHAUMONT et al., 1997; SU e LIU, 2005; REIS, 2007). Na literatura, tem-se relatado
que a DFMD é causada por fatores estomáticos e não-estomáticos (XU e SHEN, 1997;
HUANG et al., 2006).
Apesar de o processo fotoinibitório ocorrer em condições de campo (ÖGREEN, 1994), em
algumas plantas, cultivadas nestas condições, podem ser verificados mecanismos para
que o processo fotossintético não seja comprometido pelo excesso de energia solar. Em
videiras, CHAUMONT et al. (1997) verificaram que a redução do processo fotossintético
ao meio-dia não foi causada pela fotoinibição. No relato desses autores, verifica-se que
os efeitos estomáticos foram os principais responsáveis pelo decréscimo nos valores da
assimilação fotossintética de CO2.
Na figura 3, verifica-se a eficiência fotoquímica potencial, avaliada pela relação FV/FM, ao
longo do dia. Embora o mamoeiro seja uma planta de metabolismo C3, com saturação
por luz, e embora se tenha registrado valores de DFFF próximos de 1.900 µmol m-2 s-1 e
2.400 µmol m-2 s-1, em outubro de 2002 e janeiro de 2003, respectivamente, observouse que os valores da relação FV/FM, medida em folhas completamente expandidas e
crescidas em pleno sol, mantiveram-se entre 0,78 e 0,83.
Segundo CRITCHLEY (1998), em folhas de sol, os valores típicos dessa relação estão em
torno de 0,8 ou um pouco abaixo de 0,8. Em folhas de sombra, valores estão sempre
entre 0,83 e 0,85, com uma diferença em torno de 4%. O autor relata que, em valores
abaixo de 0,725, as folhas certamente foram submetidas ao dano fotoinibitório. Embora
em janeiro tenha havido uma queda do valor desta variável a partir de 8 até 11 h, neste
trabalho com mamoeiro em condição de campo, pode-se afirmar que as folhas das
plantas não foram submetidas à fotoinibição, uma vez que os valores foram superiores ao
relatado por CRITCHLEY (1998).
Os efeitos não-estomáticos, na maioria das vezes, são desencadeados por problemas
fotoquímico/bioquímicos, entretanto, comprometimentos no aparato fotossintético não
foram detectados pela avaliação da eficiência fotoquímica potencial (Figura 3). De fato,
em condição de campo, no horário mais quente do dia e em ambas as épocas estudadas,
observou-se nas folhas do mamoeiro o fenômeno denominado paraeliotrópico (REIS,
2003), o qual pode ter minimizado os efeitos dos elevados valores de DFFF. Assim, tornase justificável a ausência de fotoinibição nessa espécie, ao menos fotoinibição do tipo
crônica. Esse movimento foliar denominado paraeliotrópico coincide, normalmente, com o
fechamento estomático (LUDLOW e BJÖRKMAN, 1984), evidenciando que os efeitos
estomáticos atuaram sobre a assimilação fotossintética de CO2 observada neste trabalho
no Norte Fluminense.
Quando comparada a outubro, a assimilação fotossintética de CO2 foi maior em janeiro.
Tal resultado foi devido à maior abertura estomática nas folhas das plantas cultivadas
nesta época. A menor taxa fotossintética líquida em outubro, causada pela redução de
gS, foi decorrente da maior densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (dias com
ausência de nuvens) verificado em outubro.
Nas condições em estudo, por meio de medições da eficiência fotoquímica potencial, não
foi verificado o efeito fotoinibitório do tipo crônico. É possível que esta não-detecção do
dano ao aparato fotossintético tenha sido devido ao movimento paraeliotrópico das
folhas, observado nos horários mais quentes do dia. Esses resultados podem contribuir
significativamente no manejo da cultura do mamoeiro cultivado em condição de campo,
uma vez que qualquer estratégia de manejo que possa otimizar a abertura estomática
poderá trazer contribuições para a assimilação fotossintética de CO2 com possibilidades
de aumento de produtividade.
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Recebido para publicação em 17 de maio de 2006 e aceito em 10 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
IVOGLO, Milana Gonçalves et al. Divergência genética entre progênies de café robusta. Bragantia
[online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 823-831. ISSN 0006-8705.
Estudou-se a divergência genética de 21 progênies de meios-irmãos - 19 do grupo Congolês e duas do
grupo Guineano - de introduções do germoplasma de café robusta (Coffea canephora) do IAC. O estudo
baseou-se em análises multivariadas de 14 características morfo-agronômicas, com o propósito de
selecionar as progênies mais divergentes, visando à definição de população-base para posterior seleção e
produção de híbridos. Avaliou-se também a importância das características discriminantes para análises
de divergência, visando ao descarte das variáveis, segundo suas contribuições relativas. O experimento
foi plantado e desenvolvido em campo experimental localizado no Pólo Regional do Nordeste Paulista,
Mococa (SP), em blocos casualizados, com 21 tratamentos e 24 repetições. O agrupamento dos
genótipos foi realizado com base nos métodos de Tocher e UPGMA. A matriz de dissimilaridade
genética foi obtida por meio da distância generalizada de Mahalanobis, que serviu de base para a
formação dos grupos. Os métodos empregados foram eficientes em detectar ampla variabilidade
genética entre as progênies avaliadas. Vários grupos dissimilares foram identificados. As progênies IAC
2262, IAC 2290, IAC 2286, IAC 2292 e IAC 2291 são indicadas para compor programas de
intercruzamentos, por terem sido consideradas as mais promissoras na obtenção de populações
segregantes ou híbridos heteróticos. As características que menos contribuíram para a divergência
genética foram, hierarquicamente: diâmetro da copa antes da poda, altura da planta antes da poda e área
foliar.
Palavras-chave : dissimilaridade genética; Coffea canephora; técnicas multivariadas; café.
© 2009 Instituto Agronômico
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400003
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
Divergência genética entre progênies de café robusta
Genetic divergence among robusta coffe progenies
Milana Gonçalves IvogloI; Luiz Carlos FazuoliII; Antonio Carlos Baião de
OliveiraIII; Paulo Boller GalloIV; Júlio César MistroII; Maria Bernadete
SilvarollaII; Masako Toma-BraghiniII
IMestranda
do Curso de Agricultura Tropical e Subtropical, Instituto Agronômico,
Campinas (SP). E-mail: [email protected]. Bolsista CAPES
IICentro de Café 'Alcides Carvalho', Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970
Campinas (SP). E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected].
gov.br; [email protected]
IIIEmpresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), Caixa Postal 216, 36570000 Viçosa (MG). E-mail: [email protected]
IVPólo Regional do Nordeste Paulista - Mococa, Caixa Postal 58, 13730-970 Mococa (SP),.
E-mail: [email protected]
RESUMO
Estudou-se a divergência genética de 21 progênies de meios-irmãos - 19 do grupo
Congolês e duas do grupo Guineano - de introduções do germoplasma de café robusta
(Coffea canephora) do IAC. O estudo baseou-se em análises multivariadas de 14
características morfo-agronômicas, com o propósito de selecionar as progênies mais
divergentes, visando à definição de população-base para posterior seleção e produção de
híbridos. Avaliou-se também a importância das características discriminantes para
análises de divergência, visando ao descarte das variáveis, segundo suas contribuições
relativas. O experimento foi plantado e desenvolvido em campo experimental localizado
no Pólo Regional do Nordeste Paulista, Mococa (SP), em blocos casualizados, com 21
tratamentos e 24 repetições. O agrupamento dos genótipos foi realizado com base nos
métodos de Tocher e UPGMA. A matriz de dissimilaridade genética foi obtida por meio da
distância generalizada de Mahalanobis, que serviu de base para a formação dos grupos.
Os métodos empregados foram eficientes em detectar ampla variabilidade genética entre
as progênies avaliadas. Vários grupos dissimilares foram identificados. As progênies IAC
2262, IAC 2290, IAC 2286, IAC 2292 e IAC 2291 são indicadas para compor programas
de intercruzamentos, por terem sido consideradas as mais promissoras na obtenção de
populações segregantes ou híbridos heteróticos. As características que menos
contribuíram para a divergência genética foram, hierarquicamente: diâmetro da copa
antes da poda, altura da planta antes da poda e área foliar.
Palavras-chave: dissimilaridade genética, Coffea canephora, técnicas multivariadas,
café.
ABSTRACT
It was studied genetic divergence of 21 half-sib progenies, being 19 of the Congolês
group and two of the Guineano group, introductions of germoplasma robust (Coffea
canephora), based in 14 morpho-agronomic traits and multivariate procedures. It's aims
to select the lineages most divergent for definition of population-base for posterior
reciprocal recurrent selection and production of hybrids. The importance of the traits for
divergence was, also, evaluated by the sequential discards the variables, according its
relative contributions. The trial was carry out in an experimental field located in the Pólo
Regional do Nordeste Paulista, Mococa-SP, using randomized blocks with 21 treatments
and 24 replicates. The datas were analyzed by Tocher and UPGMA methods. The matrix
of genetic divergence was gotten on the generalized Mahalanobis distance that it served
of base for the formation of the groups. The employed methods had been efficient in
detecting ample genetic variability between the evaluated progenies. Some groups of
similarity had been identified. The IAC 2262, IAC 2290, IAC 2286, IAC 2292 and IAC
2291 progenies are indicated to compose programs of intercrosses, being considered the
most promising in the attainment of segregantes populations or hybrid heterotics. The
characteristics that had less contributed for the genetic divergence had been: canopy
diameter before pruning, plant height before pruning and leaf area.
Key words: Genetic dissimilarity, Coffea canephora, multivariate techniques, coffee.
1. INTRODUÇÃO
O café robusta, Coffea canephora Pierre ex Froehner, representa cerca de 35% da
produção e comercialização mundial de café, segundo relatório do ano-safra 2006/2007
da Organização Internacional do Café (http://www.cicbr.org.br). O Brasil é o segundo
maior produtor mundial, suplantado apenas pelo Vietnã. Segundo levantamento da
Companhia Nacional de Abastecimento, a estimativa da safra brasileira de café robusta
para o ano agrícola 2008/2009 é de 10.144 mil sacas, ligeiramente inferior à registrada
na safra 2007/2008, que foi de 10.263 mil sacas de café beneficiado (CONAB, 2008).
Este valor representa 30,4% das 33.740 mil de sacas do café produzido no Brasil, na
safra 2007/2008. Esse percentual será reduzido para cerca de 23,0% da produção
nacional, em razão do incremento na produção do café arábica. No Brasil, a quase
totalidade das lavouras de café, conhecido como café robusta, é da variedade 'Conilon',
sendo o Espírito Santo o maior produtor, seguido pelos Estados de Rondônia e Bahia.
A importância econômica do café robusta deve-se, principalmente, ao fato de se
constituir como matéria-prima básica na indústria de solubilização e como componente
importante na composição dos "blends" com café arábica nas indústrias de torrado e
moído. Esse processo proporciona ao produto final expressiva capacidade de competição
no mercado, tendo em vista o maior rendimento industrial, por ter, principalmente, mais
sólidos solúveis, e menores preços médios em sua comercialização.
Diferentemente do café arábica (Coffea arabica L.), a espécie mais cultivada e
comercializada no mundo, que é alotetraplóide (2n=4x=44), autógama, adaptada aos
locais de altitudes elevadas e clima ameno, os cafeeiros da espécie C. canephora são
diplóides (2n=2x=22), com auto-incompatibilidade genética do tipo gametofítica,
reproduzem-se por fecundação cruzada e são adaptados a regiões de altitudes mais
baixas e temperaturas mais elevadas (CONAGIN e MENDES, 1961). Em razão de sua
forma natural de reprodução, as lavouras de café robusta são de grande
heterogeneidade, com plantas muito distintas quanto à arquitetura da parte aérea, ao
formato e tamanho dos grãos, à época e uniformidade de maturação dos frutos,
suscetibilidade a pragas e doenças, tolerância à seca, ao vigor vegetativo, à capacidade
produtiva, entre outros, sendo difícil a caracterização de variedades dentro da espécie
(CHARRIER e BERTHAUD,1985; BERTHAUD, 1986).
A existência de variabilidade genética na população é condição básica para que um
programa de melhoramento genético obtenha sucesso. Dessa forma, permite a seleção
de genótipos superiores e possibilita o incremento da freqüência de genes favoráveis por
meio de métodos de seleção adequados, que proporcionem a obtenção de materiais
genéticos adaptados às condições ambientais predominantes nas diferentes regiões
produtoras (FONSECA, 1999). Assim, em áreas marginais ao café arábica, o robusta
revela-se como potencial alternativo para a exploração da atividade no Estado de São
Paulo.
Em um programa de melhoramento, o estudo da diversidade genética por meio de
técnicas multivariadas é de primordial importância, principalmente no planejamento de
programas e na definição de estratégias de trabalhos. A diversidade pode ser
quantificada por procedimentos multivariados, como a distância generalizada de
Mahalanobis, as variáveis canônicas, os componentes principais, entre outros; a escolha
do método é função da precisão desejada, da facilidade de análise e interpretação dos
resultados e da forma de obtenção dos dados (CRUZ et al., 2004). Esses estudos
normalmente são complementados pelos métodos aglomerativos e hierárquicos de
agrupamento, como o método de Tocher (RAO, 1952) e média das distâncias (UPGMA)
respectivamente.
O objetivo deste trabalho foi estudar a divergência genética de 21 progênies de meiosirmãos de C. canephora do Programa de Melhoramento Genético de Café Robusta do IAC,
mediante técnicas multivariadas, e indicar as progênies superiores e mais divergentes
para a definição de populações-base, para posterior seleção e produção de híbridos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados dados referentes a 21 progênies de meios-irmãos, sendo 19 do grupo
Congolês e duas do grupo Guineano, de introduções do germoplasma robusta (C.
canephora), presentes em um campo experimental (EP189) localizado no Pólo Regional
do Nordeste Paulista (APTA Regional/Mococa-SP). Estas introduções estão relacionadas a
uma seleção de plantas matrizes efetuada na coleção do CATIE (Centro Agronómico
Tropical de Investigacíon e Enseñanza), Turrialba, Costa Rica.
Os dados experimentais foram obtidos de um ensaio instalado em 5/11/1975, em
delineamento de blocos ao acaso, composto de 21 tratamentos, referentes às 21
progênies e 24 repetições. O espaçamento utilizado foi de 4,0 x 3,0 m, com uma planta
útil por parcela. Após a oitava colheita consecutiva, foi realizada uma poda do tipo recepa
em todas as plantas do ensaio. Foram avaliadas 14 características morfoagronômicas,
conforme descrito a seguir: (1) Área foliar (AF): medida pelo equipamento Li-Cor - 3100
Area Meter, Lincoln, Nebrascka, USA, em centímetros quadrados (cm2); (2) Comprimento
foliar (CF): determinado pela distância da base de inserção da folha adulta até o seu
ápice, em centímetros (cm); (3) largura foliar (LF): determinada pela distância no terço
médio da folha, em centímetros (cm) - essas medições foram realizadas em 2005, a
partir da média aritmética de 40 folhas amostradas do terço médio de cada planta da
parcela, sendo 10 folhas retiradas de uma das quatro faces norte, sul, leste e oeste da
planta; (4) Produção média por planta (PrMe): avaliada por meio da pesagem, em
quilogramas de café cereja de cada planta, utilizando 15 colheitas, sendo oito antes da
poda e sete após; (5) Altura média da planta antes (AltA) e depois da poda (AltD):
medida pela distância, em metros, do nível do solo até o ápice da haste principal (m); (6)
Diâmetro médio da copa antes (DCoA) e depois da poda (DCoD): determinado pela
distância entre uma extremidade a outra da copa, em centímetros (cm) a 1 m do solo. As
características AltA e DCoA foram avaliadas antes da última colheita que antecedeu a
poda; AltD e o DCoD foram medidos antes da última colheita após a poda. (7)
Porcentagem de grãos do tipo chato (PCha), do tipo Moca (PMoc) e do tipo concha
(PCon), avaliados na quinta colheita, de uma amostra de 300 gramas de café
beneficiado; (8) Massa de mil sementes (MMil): massa, em gramas, de mil sementes do
tipo normal ou chato, com umidade em torno de 11%; (9) Densidade das sementes
(Den): após a avaliação da massa de mil sementes, determinou-se a densidade em kg L1; e (10) Peneira média (PeMe): determinada nas amostras de café tipo chato, utilizando
máquina com jogo de peneiras com orifícios circulares para separação quanto ao
tamanho, variando de 12/64 a 26/64 polegadas. Para o cálculo da peneira média é
aplicada a fórmula:
, em que, NP é o número da peneira; MGR é a massa de grãos retidos
nessa peneira (g); e MPTA é a massa total da amostra (g).
A análise de variância foi realizada para cada característica individualmente, com o
propósito de verificar a existência de variação genética entre as progênies. O teste Scott
Knott (5%) foi empregado para a comparação das médias das 14 características
analisadas.
A diversidade genética entre as progênies foi avaliada através dos métodos de
agrupamento de Tocher, citado por RAO (1952) e o método hierárquico, que se baseia na
média das distâncias (UPGMA). A matriz de dissimilaridades genéticas foi obtida com
base na distância generalizada de Mahalanobis, que serviu de base para a formação dos
grupos. Foi realizado também o estudo da importância relativa das características na
predição da divergência genética, com base no método proposto por SINGH (1981), que
serviu de base para o descarte de variáveis irrelevantes para o agrupamento pelo método
de Tocher. As análises genético-estatísticas foram executadas com o uso do aplicativo
computacional GENES (CRUZ, 2001).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
As análises de variância individuais detectaram diferenças significativas a 1% de
probabilidade, pelo teste F, para todas as características avaliadas, exceto para a
característica diâmetro de copa depois da poda (DCoD), que também foi significativa,
somente a 5% (Tabela 1). Esses resultados são indicativos da existência de variabilidade
genética entre as progênies, o que tornou possível o emprego de técnicas multivariadas
na avaliação da divergência entre o material genético avaliado.
De acordo com os resultados (Tabela 1), pode-se inferir que a presença de variabilidade
genética significativa entre os materiais genéticos estudados, para as diferentes
características avaliadas, é provavelmente atribuída à origem diversa dos acessos
introduzidos, à ausência de seleção e ao fato de se tratar de uma espécie de polinização
aberta, originando materiais genéticos altamente heterozigotos, o que condiz com a
literatura, que descreve a existência de grande variabilidade genética em C. canephora
(CHARRIER e BERTHAUD, 1985; CHARRIER e BERTHAUD, 1988, CONAGIN e MENDES,
1961; FAZUOLI, 2006).
O coeficiente de variação ambiental (CVe) oscilou entre 4,04% para a característica Den
a 68,43% para a característica PCon, indicando menor influência do ambiente sobre a
primeira característica e maior sobre a segunda. Para a produção média (PrMe), o
coeficiente de variação ambiental foi 46,76%, valor alto em experimentação agrícola,
mas também constatado em café robusta (FERRÃO, 2004). Em todas as características
avaliadas, com exceção do DCoD, o coeficiente de determinação genotípico (H2),
estimado a partir das médias dos tratamentos, foi superior a 67,36%, atingindo 93,68%,
para PCha. Essas estimativas para as diferentes características avaliadas caracterizam a
predominância de variabilidade genética em relação à ambiental. Desta forma, os
resultados indicam condições favoráveis ao melhoramento, pois H2 é um parâmetro
relativo de confiabilidade com o qual o valor fenotípico representa o valor genotípico, ou
seja, características com alto H2 refletem a menor influência do ambiente o que aumenta
o poder discriminatório dos mesmos (FALCONER, 1989).
Na tabela 2, é apresentada a comparação de médias pelo teste de Scott Knott a 5% de
probabilidade para as 14 características avaliadas. As progênies de maior destaque em
produtividade média foram IAC 2290, IAC 2291, IAC 2286, IAC 2292, IAC 2261 e IAC
2262, com rendimento de grãos estatisticamente iguais e superiores à média geral (PrMe
= 6,03 kg de café cereja/cova). Entre as progênies mais produtivas, observou-se na IAC
2262, apesar de originalmente ter sido classificada como pertencente ao grupo Congolês
(Tabela 2), a menor área, comprimento e largura foliares, características comuns de
plantas do grupo Guineano, especulando-se que essa progênie pode ser proveniente de
hibridações entre materiais genéticos dos dois grupos.
Com base nas médias das 14 características avaliadas, principalmente, na produtividade
média, as progênies IAC 2261, IAC 2262, IAC 2286, IAC 2290, IAC 2291, IAC 2292 são
materiais genéticos potenciais para serem utilizados no Programa de Melhoramento
Genético de C. canephora do Instituto Agronômico (IAC). Podem ser utilizadas tanto na
seleção de plantas matrizes e avaliação clonal, como na produção de híbridos ou
melhoramento visando à obtenção de cultivares de polinização aberta e que possam ser
propagadas por sementes. Outras progênies, como IAC 2289, apesar das médias de
produtividade não terem sido muito elevadas, possuem outros atributos, como baixas
PMoc e PCon, tornando-as promissoras para utilização no melhoramento.
Pela comparação das médias de cinco características (PrMe, MMil, PCha, PMoc e PeMe),
consideradas relevantes para o melhoramento de café robusta, das seis progênies mais
produtivas, com a média geral do experimento (Tabela 2), constatou-se que todas as
características estão acima da média geral, com exceção da progênie IAC 2262 com
média para MMil (124,20g) abaixo da média geral (MMil = 134,74g). Para a característica
PMoc, todas ficaram abaixo da média. A elevada quantidade de sementes tipo moca é
desfavorável por contribuir para a redução do rendimento do café; por esse motivo, a
baixa porcentagem dessa característica é um fator favorável que deve ser pretendido no
melhoramento de café robusta.
A progênie IAC 2290 merece destaque, pois além de ter sido a mais produtiva de todas
aquelas avaliadas, possue outras características desejáveis para o melhoramento
genético de café robusta, como elevada PCha, PeMe e MMil e baixa PMoc. As demais
progênies, classificadas como mais produtivas (Tabela 2), também exibiram outros
atributos que as qualificam para integrar futuros programas de seleção e cruzamentos,
como PeMe e PCha elevadas e baixas PMoc e PCon.
Além dessas características relevantes, na progênie IAC 2262 houve alta Den e na
progênie IAC 2286, elevada MMil.
Embora nas outras progênies não se verificasse produção média elevada, as de números
IAC 2255, IAC 2257, IAC 2258, IAC 2259, IAC 2265 e IAC 2288 tiveram, para as
características PrMe, MMil, PCha e PeMe, valores acima da média geral do experimento, e
para a característica PMoc, valores médios das progênies abaixo da média do
experimento; esse fato indica a possibilidade de seleção de plantas superiores, dentro
dessas progênies para tais características, com grandes possibilidades de ganhos
genéticos.
No estudo da divergência genética, pela distância generalizada de Mahalanobis, verificouse que as progênies mais dissimilares foram IAC 2260 e IAC 2284, e as mais similares,
IAC 2258 e IAC 2288. A progênie IAC 2284 também se destacou como a mais dissimilar
de todas, pois foi a de maior distância média entre os pares de distâncias nos quais essa
progênie fazia parte. Por outro lado, a progênie IAC 2258 foi a mais similar de todas, em
razão da menor distância média entre os pares de distâncias estimadas (Tabela 3).
A dissimilaridade da progênie IAC 2284 pode ser justificada em parte por sua origem.
Essa progênie e a IAC 2285, diferente das demais, pertencem ao grupo Guineano, que
inclui a cultivar Kouilou ou Conilon. Os materiais genéticos deste grupo possuem
sementes menores e folhas mais reduzidas e estreitas que aquelas dos acessos
pertencentes ao grupo Congolês. Por sua vez, a progênie IAC 2258, pertencente ao grupo
Congolês, apesar da baixa diversidade genética, é de grande interesse do ponto de vista
de seu aproveitamento nos programas de melhoramento, pois se constitui em excelente
fonte de resistência aos nematóides do gênero Meloidogyne, que causam aos materiais
suscetíveis enormes prejuízos em locais onde ocorrem (FAZUOLI, 1986).
O agrupamento pelo método de Tocher, com base na matriz de dissimilaridade genética
estimada pela distância generalizada de Mahalanobis, reuniu as 21 progênies avaliadas
em quatro grupos distintos (Tabela 4). FONSECA et al. (2006), utilizando o mesm
método, agrupou 32 clones de café Conilon (C. canephora), componentes de três
variedades clonais melhoradas, em três grupos distintos. Para facilitar a interpretação
dos resultados, o grupo 1 foi dividido em quatro subgrupos e o grupo 2, em três
subgrupos. Por essa metodologia, pode-se constatar que as progênies IAC 2255 e IAC
2262 foram as mais divergentes, constituindo isoladamente os grupos 3 e 4
respectivamente. Dentro do grupo 1, as progênies IAC 2260 e IAC 2265 foram as mais
divergentes, formando subgrupos isolados. Ainda neste grupo, as progênies IAC 2264 e
IAC 2266 se destacaram, sendo incluídas em um subgrupo à parte. No grupo 2,
constituído por cinco progênies, o destaque foi a progênie IAC 2256, que formou um
subgrupo individual.
O número de grupos e subgrupos formados pelo método de Tocher demonstra a ampla
variabilidade entre as progênies avaliadas. FERRÃO (2004) e FONSECA (1999),
trabalhando com clones de C. canephora variedade Conilon obtiveram resultados
semelhantes aos aqui mencionados.
Com o método UPGMA, também empregado neste estudo, para agrupar os genótipos, os
resultados foram muito similares aos observados no método de Tocher, principalmente
quando se estabeleceu o limite mínimo de 45% de similaridade entre as progênies, para
que fossem incluídas em um mesmo grupo. Adotando esse critério, pode-se constatar
correspondência perfeita entre os noves grupos/subgrupos formados pelo método de
Tocher (Tabela 4) e os noves grupos exibidos pelo método UPGMA (Figura 1). Assim, o
primeiro grupo formado no método UPGMA foi composto exatamente pelas mesmas
progênies constituintes do subgrupo 1a do método de Tocher. Nesse grupo, estão
presentes cinco das seis progênies que tiveram as maiores médias de produção nas 15
colheitas avaliadas (IAC 2261, IAC 2290, IAC 2286, IAC 2292 e IAC 2291). A progênie
IAC 2262, que também foi uma das mais produtivas, formou um grupo isolado, sendo
bastante divergente em relação às anteriores.
Pelas suas excelentes características produtivas, essas progênies são indicadas para
integrar os programas de cruzamentos dirigidos, com vistas à obtenção de novas
cultivares de café robusta ou híbridos. Nesse caso, deve-se optar pelo cruzamento entre
materiais genéticos divergentes e superiores agronomicamente per se, para melhor
explorar o potencial heterótico das combinações híbridas obtidas.
Deve-se ressaltar que além da produção, outros atributos das progênies e dos cafeeiros
selecionados devem ser levados em conta no momento da escolha dos genitores a serem
utilizados nos cruzamentos. Características como PeMe, PCha, Den e MMil elevadas, PMoc
e PCon reduzidas e resistência a fitonematóides devem ser consideradas nessa escolha.
Para o estudo da importância relativa das características e o descarte daquelas de menor
importância para discriminação dos genótipos, a primeira análise foi feita pelo método de
Tocher, utilizando todas as características, e estimando-se sua contribuição relativa
(Tabela 5). De acordo com os resultados, as características que proporcionaram maiores
contribuições relativas foram PCon (14,58%) e PrMe (10,53%), enquanto DCoD (1,52%),
CF (2,73%) e DCoA (3,39%), as menores contribuições.
As características foram descartadas, de acordo com suas contribuições relativas, até que
agrupamento original fosse alterado. A característica DCoD, mesmo com o menor valor
de contribuição relativa para a divergência genética não pode ser descartada, pois foi
observada alteração significativa nos agrupamentos, havendo a formação de cinco grupos
pelo método de Tocher. As características descartadas que não alteraram a formação
original dos grupos foram DCoA, AltA e AF, pois quando descartadas, alteraram apenas a
ordem das progênies dentro dos grupos 1 e 2.
As três características descartadas com elevados índices de correlação genotípica e
outras características avaliadas (AF e CF = 0,75; AF e LF = 0,97; AltA e AltD = 0,92; AltA
e DCoD = 0,87; e DcoA e DCoD = 1,00) indicam ser desnecessária a utilização dessas
variáveis em futuros trabalhos, cujo objetivo seja também o estudo da divergência
genética em café robusta. Destaque deve ser dado às características agronômicas de
maior importância econômica para a cultura e que sejam relevantes para o estudo da
divergência genética, como exemplo PrMe, MMil, PCha, PMoc e PeMe.
Nos trabalhos apresentados por FERRÃO (2004) e FONSECA (1999) não foram
descartadas características de menor importância pela baixa correlação com outras
características relacionadas com a produção ou por alterarem o agrupamento dos
genótipos pelo método de Tocher.
4. CONCLUSÕES
1. Há divergência genética entre as 21 progênies de café robusta avaliadas.
2. As progênies mais dissimilares são IAC 2255 e IAC 2262, constituindo cada uma, em
um grupo isolado em todos os métodos.
3. Dentre as seis progênies mais produtivas, IAC 2261, IAC 2262, IAC 2286, IAC 2290,
IAC 2291 e IAC 2292, é possível a seleção de genótipos superiores agronomicamente
para outras características, além de produtividade.
4. A progênie IAC 2290 reúne características desejáveis em um programa de
melhoramento, sendo a mais produtiva, com elevada porcentagem de grãos tipo chato e
baixa porcentagem de grãos tipo moca, peneira média e massa de mil sementes elevada.
5. As características DCoA, AltA e AF podem ser descartadas para estudos de divergência
genética em café robusta, por não alterarem o agrupamento original das progênies e por
possuir correlação genotípica elevada com outras características também avaliadas.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem o apoio financeiro do Consórcio Brasileiro de Pesquisa e
Desenvolvimento do Café (CBP&D/Café) e à Coordenadoria de Aperfeiçoamento de
Ensino Superior (CAPES) pela concessão de uma bolsa de estudos à primeira autora.
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Recebido para publicação em 18 de março de 2007 e aceito em 27 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MENEZES JUNIOR, José Ângelo Nogueira de; RAMALHO, Magno Antonio Patto e ABREU, Ângela
de Fátima Barbosa. Seleção recorrente para três caracteres do feijoeiro. Bragantia [online]. 2008,
vol. 67, no. 4, pp. 833-838. ISSN 0006-8705.
O objetivo deste trabalho foi estimar o progresso genético após três ciclos de seleção recorrente na
cultura do feijoeiro. Em cada ciclo, as progênies foram avaliadas por três gerações S0:1, S0:2 e S0:3, no
campo experimental do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras (UFLA), em
Lavras, Minas Gerais, no período de 2001 a 2006. Nos experimentos, avaliaram-se a produtividade de
grãos, a arquitetura da planta e o tipo de grão. Em todas as avaliações de progênies, foram realizadas as
análises de variância e obtidas as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos. Foi estimado o
progresso por caráter e, posteriormente, para os três caracteres, simultaneamente, após a padronização
das variáveis. Como os ciclos foram obtidos em anos diferentes, utilizou-se o desempenho de duas
linhagens que estiveram presentes em todas as avaliações para atenuar o efeito do ambiente nas
estimativas obtidas. A diferença entre os b's da regressão linear, entre o número de ciclos, variável
independente (x) e o desempenho médio do caráter sob seleção, variável dependente (y), das progênies e
das testemunhas, forneceu a estimativa do progresso genético. Após três ciclos de seleção recorrente, o
progresso genético foi de 3,1%, considerando os três caracteres simultaneamente. A existência de
variabilidade genética entre as progênies evidencia a possibilidade de continuar obtendo sucesso com a
seleção.
vulgaris; progress
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400004
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
Seleção recorrente para três caracteres do feijoeiro1
Recurrent selection for three characters in common bean
*
José Ângelo Nogueira de Menezes JúniorI, III; Magno Antonio Patto RamalhoI, ;
Ângela de Fátima Barbosa AbreuII
IDepartamento
de Biologia, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Caixa Postal 3037,
37200-000 Lavras (MG). E-mail: [email protected]; [email protected]
IIEmbrapa Arroz e Feijão/UFLA, Caixa Postal 3037, 37200-000 Lavras (MG). E-mail:
[email protected]
IIIBolsista da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi estimar o progresso genético após três ciclos de seleção
recorrente na cultura do feijoeiro. Em cada ciclo, as progênies foram avaliadas por três
gerações S0:1, S0:2 e S0:3, no campo experimental do Departamento de Biologia da
Universidade Federal de Lavras (UFLA), em Lavras, Minas Gerais, no período de 2001 a
2006. Nos experimentos, avaliaram-se a produtividade de grãos, a arquitetura da planta
e o tipo de grão. Em todas as avaliações de progênies, foram realizadas as análises de
variância e obtidas as estimativas de parâmetros genéticos e fenotípicos. Foi estimado o
progresso por caráter e, posteriormente, para os três caracteres, simultaneamente, após
a padronização das variáveis. Como os ciclos foram obtidos em anos diferentes, utilizouse o desempenho de duas linhagens que estiveram presentes em todas as avaliações
para atenuar o efeito do ambiente nas estimativas obtidas. A diferença entre os b's da
regressão linear, entre o número de ciclos, variável independente (x) e o desempenho
médio do caráter sob seleção, variável dependente (y), das progênies e das
testemunhas, forneceu a estimativa do progresso genético. Após três ciclos de seleção
recorrente, o progresso genético foi de 3,1%, considerando os três caracteres
simultaneamente. A existência de variabilidade genética entre as progênies evidencia a
possibilidade de continuar obtendo sucesso com a seleção.
Palavras-chave: Phaseolus vulgaris, progresso genético, regressão linear.
ABSTRACT
The objective of this study was to estimate the genetic progress after three recurrent
selection cycles in common bean. The progenies in each cycle were evaluated over three
generations S0:1, S0:2 and S0:3 on the experimental field of the Department of Biology at
the Federal University of Lavras (UFLA), in Lavras, Minas Gerais, from 2001 to 2006. In
the experiments, grain yield, grain type and plant architecture were evaluated. Analyses
of variance and the estimates of genetic and phenotypic parameters were obtained in all
progeny evaluations. The progress per trait was estimated and, upon standardization of
variables, the progress for the three traits simultaneously. Since the cycles refer to
different years, the performance of two lines that participated in all evaluations was used
as base to lessen the environmental effect in the estimates. The difference between the
b's of the linear regression, of the number of cycles, the independent variable (x), and
the mean performance of the trait under selection, the dependent variable (y), of the
progenies and of the controls, provided the estimate of the genetic progress. Considering
the three traits simultaneously after three recurrent selection cycles the genetic progress
was 3.1% per cycle,. The existence of genetic variability in the progenies suggests the
possibility of continuous success with selection.
Key words: Phaseolus vulgaris, genetic progress, linear regression.
1. INTRODUÇÃO
No caso do feijoeiro, no Brasil, entre os caracteres mais importantes para a aceitação de
uma nova cultivar pelos agricultores estão a produtividade e o tipo de grãos e a
arquitetura das plantas. As informações existentes do controle genético desses caracteres
no feijoeiro comprovam que está envolvido grande número de genes. Além do mais,
especialmente no caso da produtividade e da arquitetura, o efeito do ambiente é
expressivo (TEIXEIRA et al., 1999; BASSETT, 2004; MORETO et al., 2007).
Quando se deseja realizar o melhoramento para um ou mais caracteres, controlados por
vários genes, é impossível se obter sucesso em um único ciclo seletivo. A principal
alternativa é o emprego da seleção recorrente (HALLAUER, 1992), isto é, um sistema
cíclico e dinâmico que visa aumentar gradativamente a freqüência de alelos favoráveis
para uma característica quantitativa, por meio de repetidos ciclos de seleção, avaliação e
recombinação (GERALDI, 2005).
O sucesso da seleção recorrente em plantas alógamas é freqüentemente relatado (HELMS
et al., 1989; WEYHRICH et al., 1998). No caso de plantas autógamas, já existem vários
resultados que comprovam a sua eficiência quando se considera apenas um caráter
(HOLLAND et al., 2000; WIERSMA et al., 2001). Não foram constatados, contudo, relatos
de progresso genético com a seleção recorrente quando são considerados mais de um
caráter simultaneamente.
A estimativa periódica do progresso genético na seleção recorrente é fundamental para
orientar os melhoristas a respeito das estratégias seletivas utilizadas e quais as
alternativas que poderiam ser adotadas para ampliar sua eficiência. Mediante o exposto,
foi realizado o presente trabalho com o objetivo de estimar o progresso genético, após
três ciclos de seleção recorrente, visando à obtenção de linhagens de feijão que associem
alta produtividade, boa arquitetura e grãos comercialmente aceitos e, verificar se ainda
há possibilidade de sucesso com a seleção.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O programa de seleção recorrente foi desenvolvido na área experimental do
Departamento de Biologia da Universidade Federal de Lavras (UFLA), no município de
Lavras, Estado de Minas Gerais, situado a 918 metros de altitude, 21°14' S de latitude e
45°00' W de longitude.
A população-base foi obtida a partir do intercruzamento de dez linhagens de porte ereto,
Carioca MG, CNFC 9454, CNFC 9455, CNFC 9458, CNFC 9466, CNFC 9471, CNFC 9484,
IAPAR 81, LP 9876 todas de grãos tipo carioca, cor creme com estrias marrons e, a
linhagem IPR Uirapuru, com grãos pretos. Os detalhes da obtenção da população do ciclo
zero são apresentados por CUNHA et al. (2005) e o esquema adotado no
desenvolvimento dos ciclos de seleção recorrente é apresentado na figura 1. Observe que
foram avaliadas progênies S0:1 e S0:2 visando à seleção das melhores para a
recombinação. As informações a respeito dos experimentos das avaliações das progênies
estão apresentados na tabela 1. Todos os experimentos foram submetidos aos mesmos
tratos culturais, os quais são utilizados para a cultura do feijoeiro na região. A irrigação
foi realizada, por aspersão, sempre que houve escassez de chuvas.
Nos experimentos avaliaram-se a produtividade de grãos (kg ha-1), arquitetura da planta
e o tipo de grão. A avaliação do porte foi realizada por meio de uma escala de notas
modificada de COLLICCHIO et al. (1997). Essa escala varia de 1 a 5 em que: nota 5
refere-se à planta do tipo II, ereta, com uma haste e inserção alta das primeiras vagens
e nota 1 à planta do tipo III, com entrenós longos e muito prostrada. O tipo de grão
também foi avaliado utilizando uma escala de notas, modificada de RAMALHO et al.
(1998), em que: nota 5 refere-se ao grão típico carioca, de cor creme com estrias
marrom-claras, fundo claro, halo creme, massa média de cem sementes de 22 a 24 g e
não achatado, e nota 1 refere-se ao grão com deficiência em todas as características do
grão carioca comercial.
Como todas as pressuposições da análise de variância foram aceitas, os dados da
produtividade de grãos e das notas de porte e de grãos, sem transformação, foram
submetidos à análise de variância, por geração e, posteriormente, realizada a análise de
variância conjunta utilizando as médias ajustadas dos tratamentos comuns às gerações
S0:1, S0:2 e S0:3, em cada ciclo. Para realizar as análises de variância, foi utilizado o
programa estatístico MSTAT-C Michigan State University (1991). Com base nas
esperanças dos quadrados médios, considerando todos os efeitos do modelo aleatório,
exceto a média, foram estimadas as variâncias genética ( ), fenotípica ( ) e da
) (Ramalho, et al 2005b). Estimou-se também a
interação progênies x gerações (
herdabilidade no sentido amplo (h2) para a seleção na média das progênies (VENCOVSKY
e BARRIGA, 1992).
O progresso genético (PG) com a seleção recorrente foi obtido utilizando as médias das
dez melhores progênies utilizadas no processo de recombinação em cada ciclo. Foi
estimado inicialmente o progresso por caráter. Como os ciclos foram obtidos em anos
diferentes, utilizou-se o desempenho de duas linhagens que estiveram presentes em
todas as avaliações (CNFC 9466 E CNFC 9455), para estimar o efeito do ambiente (anos)
nas estimativas obtidas. A diferença entre os b's da regressão linear, do número de
ciclos, variável independente e o desempenho médio do caráter sob seleção, variável
dependente, das progênies e das testemunhas, forneceu a estimativa do progresso
genético: PG(%)=[(b1p - b1t)/b0p]x100, em que: b1p: coeficiente de regressão linear do
desempenho médio das dez progênies utilizadas na recombinação, em função dos
diferentes ciclos de seleção; b1t: coeficiente de regressão linear do desempenho médio
das testemunhas comuns nos diferentes ciclos de seleção; b0p: intercepto da equação de
regressão linear do desempenho médio das dez progênies utilizadas na recombinação,
em função dos diferentes ciclos de seleção;
Posteriormente, estimou-se o PG para os três caracteres simultaneamente. Como a
produtividade de grãos (g) é obtida em kg ha-1 e o porte (p) e o tipo de grão (s) por
meio de uma escala de notas, foi necessário padronizar os dados, visando torná-los
diretamente comparáveis. A variável padronizada Z foi obtida pelo seguinte estimador
(STEEL et al, 1997): Z = x - m / s, em que x é a média do caráter considerado da
progênie i; m média de todas as progênies, s desvio-padrão entre média das progênies.
Como a variável padronizada assume valores negativos e positivos, foi adicionada uma
constante, o valor 3, a fim de se ter todos os dados positivos. Após a padronização de
cada caráter, foi obtido o somatório por progênie, ou seja, o valor associado à progênie i
foi a soma da padronização obtida para ΣZ = Zg + Zp + Zs. Utilizando essa soma, de
modo análogo ao já comentado para os caracteres individualmente, foi estimado o
progresso genético considerando os três caracteres simultaneamente.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Foi detectada diferença significatica (P<0,01) entre as progênies em praticamente todos
os experimentos, verificando-se variação entre elas para os três caracteres nos ciclos
seletivos. A interação progênies x gerações foi não significativa nos dois primeiros ciclos
para produtividade de grãos e notas de porte; já no terceiro ciclo foi detectada interação
significativa (P<0,05).
A estimativa do componente de variância progênies x gerações (
) diferiu entre os
ciclos (Tabela 2). Ela foi nula (estimativa negativa) para produtividade de grãos no ciclo
zero e muito expressiva nos ciclos um e dois. Na maior parte dos trabalhos realizados na
região para produtividade de grãos a interação progênies x safras tem sido expressiva
(CARNEIRO et al. 2002; SILVA et al., 2004; MORETO et al., 2007). A estimativa de
foi também expressiva, sobretudo no ciclo 0. A ocorrência de interação para as notas de
porte tem sido também relatadas na literatura (COLLICCHIO et al., 1997; TEIXEIRA et
confirmam a existência de
al., 1999; CUNHA et al., 2005). As estimativas de
variabilidade genética entre as progênies. Observe que todas as estimativas do limite
foram positivos, indicando que a variância de progênies é diferente de zero
inferior de
ao nível de 95% de probabilidade. De modo geral, não ocorreu diferença expressiva nas
comparando o primeiro e o último ciclo seletivo. Esses resultados
estimativas de
estimulam a continuidade do processo de seleção, pois não houve indícios de redução da
variabilidade genética na população, o que possibilita antever a possibilidade de obter
sucesso, com a seleção recorrente, em ciclos futuros.
As estimativas de herdabilidade para a produtividade de grãos foram muito semelhantes
entre os ciclos e, com 95% de probabilidade, são diferentes de zero (Tabela 2).
Estimativas de herdabilidade de magnitude semelhante são constatadas na literatura
(RAMALHO et al., 2005a; AMARO et al, 2006). No caso da nota de porte, as estimativas
de h2 variaram entre os ciclos, sendo inferior no C0, inclusive com chance de assumir
valor nulo, limite inferior da estimativa negativo. Convém mencionar que essas
estimativas da h2 são no sentido amplo, pois a variância genética entre progênies
contém, além da variância aditiva ( ), também a variância de dominância ( ), isto é:
+ 1/4
, S0:2 = |1
+ 1/16
e S0:3 = 1
+ 1/64 . Como a dominância
S0:1 = 1
para esses caracteres não é expressiva no feijoeiro (MORETO et al., 2007), infere-se que
grande parte da variância presente no numerador da h2 deve ser aditiva.
O progresso genético com a seleção recorrente variou entre os caracteres (Tabela 3). Ele
foi maior para o tipo de grão e até negativo com relação ao porte, visto que a seleção foi
efetuada para os três caracteres ao mesmo tempo, ou seja, entre as dez progênies
selecionadas não necessariamente estavam as de melhor arquitetura, sendo também
considerados a produtividade e o tipo de grão. Tem sido difícil associar porte ereto e
tamanho (massa) de grãos dentro do padrão comercial (Collichio et al, 1997), bem como
com a maior produtividade de grãos (Cunha et al, 2005). Contudo, a média padronizada
das notas de porte, no terceiro ciclo, possibilita inferir que nas dez progênies
selecionadas, a nota de porte das plantas foi próximo do que é almejado. É necessário,
entretanto, continuar a seleção com ênfase na identificação de linhagens com porte
ereto, alta produtividade e grãos dentro do padrão comercial.
Estimativas do PG com a seleção recorrente visando à produtividade de grãos no feijoeiro
são relativamente freqüentes na literatura (RANALLI, 1996; BARRON et al., 1999; SINGH
et al., 1999; RAMALHO et al., 2005a), porém as metodologias empregadas geralmente
são diferentes, o que dificultam as comparações.
Para estimar o progresso genético para os três caracteres simultaneamente, foi obtido o
somatório dos valores de Z, que representa um índice de seleção, em que as três
variáveis têm massa igual. Aqui, as testemunhas comuns também foram incluídas porque
as médias e as variâncias utilizadas na obtenção de Z variaram entre os ciclos, com
possível efeito ambiental. Nesse caso, o procedimento foi semelhante ao utilizado para
cada caráter separadamente. Portanto, após três ciclos de seleção recorrente o progresso
genético para os três caracteres, simultaneamente, foi de 3,1% por ciclo, indicando que a
seleção recorrente foi eficiente na obtenção de progênies produtivas, de porte ereto e
com grão tipo carioca. Infelizmente, não foram encontrados, na literatura, relatos de
pesquisas que possibilitassem a comparação com as estimativas do presente trabalho.
4. CONCLUSÕES
1. O progresso genético com a seleção recorrente foi de 3,1% por ciclo, considerando a
produtividade, a arquitetura da planta e o tipo de grão, simultaneamente.
2. A variabilidade genética presente na população evidencia a possibilidade de se
continuar obtendo sucesso com a seleção.
AGRADECIMENTOS
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), pelo apoio
financeiro.
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Recebido para publicação em 16 de março de 2007 e aceito em 26 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da Dissertação de mestrado em Genética e Melhoramento de Plantas,
apresentado à UFLA, pelo primeiro autor.
© 2009 Instituto Agronômico
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
GODOY, Amanda Regina; HIGUTI, Andréa Reiko Oliveira e CARDOSO, Antonio Ismael Inácio.
Produção e heterose em cruzamentos entre linhagens de pepino do grupo caipira. Bragantia
[online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 839-844. ISSN 0006-8705.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de oito linhagens de pepino do grupo caipira cruzadas
no esquema de dialelo parcial interpopulacional (4 x 4), obtendo-se 16 híbridos experimentais, em
condições de cultivo protegido com polinização aberta por insetos e também estimar a heterose dos
híbridos experimentais. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com 27 tratamentos: 16
híbridos experimentais, três híbridos comerciais (Safira, AG-221 e Guarani), quatro linhagens S5 da
população SHS e quatro linhagens S4 da população GH, quatro repetições e seis plantas por parcela. As
características avaliadas foram: número e massa total de frutos por planta, número e massa de frutos
comerciais por planta e porcentagem de frutos comerciais. Foram estimadas as heteroses e as
heterobeltioses. Quanto aos híbridos experimentais avaliados destacam-se os híbridos H35 e H43 para
produção. Foram obtidas heteroses positivas demonstrando a vantagem dos híbridos experimentais em
relação às linhagens e, geralmente, em relação ao genitor superior.
Palavras-chave : Cucumis sativus L.; produção; melhoramento.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400005
MELHORAMENTO GENÉTICO VEGETAL
Produção e heterose em cruzamentos entre linhagens de pepino
do grupo caipira
Yield and heterosis in cucumber inbred lines crosses
Amanda Regina Godoy; Andréa Reiko Oliveira Higuti; Antonio Ismael Inácio
Cardoso*
Departamento de Produção Vegetal, Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade
Estadual Paulista, Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu (SP). E-mail: ismaeldh@fca.
unesp.br
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de oito linhagens de pepino do grupo
caipira cruzadas no esquema de dialelo parcial interpopulacional (4 x 4), obtendo-se 16
híbridos experimentais, em condições de cultivo protegido com polinização aberta por
insetos e também estimar a heterose dos híbridos experimentais. O delineamento
experimental foi em blocos ao acaso, com 27 tratamentos: 16 híbridos experimentais,
três híbridos comerciais (Safira, AG-221 e Guarani), quatro linhagens S5 da população
SHS e quatro linhagens S4 da população GH, quatro repetições e seis plantas por parcela.
As características avaliadas foram: número e massa total de frutos por planta, número e
massa de frutos comerciais por planta e porcentagem de frutos comerciais. Foram
estimadas as heteroses e as heterobeltioses. Quanto aos híbridos experimentais
avaliados destacam-se os híbridos H35 e H43 para produção. Foram obtidas heteroses
positivas demonstrando a vantagem dos híbridos experimentais em relação às linhagens
e, geralmente, em relação ao genitor superior.
Palavras-chave: Cucumis sativus L., produção, melhoramento.
ABSTRACT
The objective of this work was to evaluate yield of eight cucumber inbred lines and
heterosis of hybrids from intercrosses parcial diallel (4 x 4), in non heated green house
allowed open pollination by insects. The experimental design was randomized blocks with
27 treatments: 16 experimental hybrids, three commercial hybrids (Safira, AG-221 and
Guarani), four S5 lines from population SHS and four S4 lines from population GH, with
four replicates and six plants per plot. The following traits were evaluated: total fruit
number and fruit weight per plant, commercial fruit number and commercial fruit weight
per plant and percentage of commercial fruits. Heterosis and superiority in relation to
superior parent were estimated. Experimental hybrids H35 and H43 had the highest
yield. Both positive heterosis of hybrids over lines, and general heterosis, in relation to
superior parental were obtained.
Key words: Cucumis sativus, yield, breeding.
1. INTRODUÇÃO
O pepino é uma hortaliça pertencente à família Cucurbitaceae, gênero Cucumis, espécie
C. sativus L., com centro de origem na Índia (WHITAKER e DAVIS, 1962).
A espécie não se adapta ao cultivo sob baixas temperaturas, sendo o desenvolvimento da
planta favorecido por temperaturas médias superiores a 20 ºC (LOWER e EDWARDS,
1986). Temperaturas inferiores a 20 ºC afetam a absorção de água e nutrientes pelo
sistema radicular (ROBINSON e DECKER-WALTERS, 1999). Esse foi um dos motivos pelos
quais os produtores passaram a cultivar pepino em ambiente protegido a partir da
década de 80 (CAÑIZARES, 1998). Entre as cucurbitáceas, o pepino é a espécie mais
cultivada em ambiente protegido em todo o mundo (ROBINSON e DECKER-WALTERS,
1999).
O uso de sementes híbridas na produção comercial de hortaliças é hoje prática comum
nos países desenvolvidos e naqueles em acelerado processo de desenvolvimento. Embora
alógama, o pepino geralmente não possui perda de vigor em função da endogamia,
porém é possível observar heterose destacada. Desse modo, a utilização de híbridos F1 é
motivada pelas vantagens oferecidas aos produtores e consumidores, destacando-se
aumento da produtividade, precocidade, mais uniformidade, melhor padronização e
qualidade de frutos, maior resistência a pragas e doenças e estabilidade de
comportamento sob condições ambientais variáveis (MALUF, 2001). Segundo VIGGIANO
(1994), também o baixo custo da semente em relação ao custo total da cultura facilitou a
introdução de híbridos de pepino no Brasil.
A superioridade de híbridos F1 em pepino foi constatada há nove décadas, em 1916, por
HAYES e JONES, citados por FILGUEIRA et al. (1986). Nesta ocasião, foi verificada a
presença de heterose para produção de frutos e número de frutos por planta. Entretanto,
o primeiro híbrido comercial de pepino, Burpee Hybrid, foi obtido por O. Shifriss em
1945, e introduzido pela Burpee Seed Company (ROBINSON e DECKER-WALTERS, 1999).
Já foram relatadas heteroses significativas para diversas características vegetativas e
reprodutivas em pepino. GHADERI e LOWER (1978) observaram heterose principalmente
em características vegetativas. Já DELANEY e LOWER (1987) observaram heterose
significativa para produção, número de ramificações e comprimento de entrenó.
Heterose positiva foi relatada em um dialelo entre quatro linhagens de pepino por LI et
al. (1995) para produção total, produção precoce, número de frutos, massa média de
frutos e área foliar, e heterose negativa para comprimento de haste. CUI et al. (1992),
estudando um dialelo parcial 4 x 4, reportaram maior precocidade nos híbridos quando
comparados aos respectivos genitores. Também CARDOSO (2006) relatou heterose
elevada para produção de frutos em híbridos experimentais de pepino do tipo caipira,
assim como para pepino do tipo japonês (CARDOSO, 2007).
Apesar da heterose e endogamia serem relatadas para pepino indústria, CRAMER e
WEHNER (1999) relataram que há possibilidade de se obter linhagens tão boas quanto os
híbridos, com baixa depressão por endogamia.
Segundo FEHR (1987), o desenvolvimento de linhagens endogâmicas e a obtenção de
híbridos comerciais, a partir de populações segregantes possuem seis fases: formação de
uma população segregante; endogamia de indivíduos da população até o nível adequado
de homozigose; avaliação do desempenho das linhagens per se; avaliação da capacidade
geral de combinação das linhagens; avaliação das linhagens em híbridos comerciais
potenciais; produção de sementes híbridas a partir de linhagens endogâmicas.
Portanto, um dos primeiros passos em um programa de melhoramento visando à
obtenção de híbridos é a escolha das populações de onde se pretende extrair as
linhagens. Depois são obtidas as linhagens e, com estas, os híbridos experimentais.
O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de oito linhagens de pepino do grupo
caipira cruzadas no esquema dialelo parcial interpopulacional, obtendo-se 16 híbridos
experimentais, em condições de cultivo protegido com polinização aberta por insetos e
também estimar a heterose dos híbridos experimentais.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido na Fazenda Experimental São Manuel, pertencente à
Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) da Universidade Estadual Paulista (UNESP),
Campus de Botucatu, localizada no município de São Manuel (SP). Realizado em
ambiente protegido, estrutura tipo arco, com 7,0m de largura por 20,0m de comprimento
e pé direito de 1,8 m, com cobertura de polietileno transparente de 150 mm de
espessura. As laterais permaneceram abertas, possibilitando a entrada de insetos
polinizadores.
As linhagens estudadas foram obtidas de duas populações. A primeira população foi
obtida mediante o cruzamento entre os híbridos Safira (grupo caipira) e Hatem (grupo
holandês). O híbrido resultante foi retrocruzado com 'Safira' obtendo-se a população
(Safira x Hatem) x Safira F1RC1. Plantas desta população foram intercruzadas para a
obtenção da população F2, denominada de população SHS. Plantas ao acaso desta
população foram autofecundadas por cinco gerações pelo método Single Seed Descent =
Descendência de Semente Única (SSD), de acordo com Brim (1966), até a obtenção de
linhagens S5.
A segunda população foi obtida mediante o cruzamento entre os híbridos Guarani (grupo
caipira) e Hatem. Deste cruzamento, obteve-se a população (Guarani x Hatem) F1.
Plantas desta população foram intercruzadas para a obtenção da população F2,
denominada população GH. Plantas ao acaso desta população foram autofecundadas, por
quatro gerações, até a obtenção de linhagens S4. Quatro linhagens de cada população
foram cruzadas entre si no esquema de dialelo parcial interpopulacional, obtendo-se 16
híbridos experimentais.
Foram avaliados 27 tratamentos: os 16 híbridos experimentais obtidos, três híbridos
comerciais (Safira, AG-221 e Guarani), quatro linhagens S5 selecionadas da população
SHS e quatro linhagens S4 selecionadas da população GH em um delineamento
experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições e seis plantas por parcela.
A semeadura, em 20-7-06, foi feita em bandejas de poliestireno expandido de 128
células, com transplante em 8-8-06, no espaçamento de 1,0 m entre linhas e 0,5 m entre
plantas. A adubação de cobertura foi efetuada semanalmente, com nitrato de cálcio (2 g
planta-1) a partir da primeira semana após o transplante, e com nitrato de potássio (3 g
planta-1) mais MAP (1 g planta-1) e nitrato de cálcio (1 g planta-1) a partir do início da
frutificação. Cada planta foi tutorada individualmente, eliminando-se todas as brotações e
flores até o 5.º nó da haste principal, e a desbrota dos ramos laterais (após o 6.º nó da
haste principal) entre a segunda e terceira folhas. Retirou-se o meristema apical da
planta quando esta atingiu a altura do arame (cerca de 1,80 m de altura). As
características avaliadas foram: número de frutos total por planta, número de frutos
comerciais (sem defeitos aparentes) por planta, massa total de frutos por planta, massa
comercial de frutos por planta e porcentagem de frutos comerciais. O período de colheita
foi de 25-9-06 a 6-11-06.
Foram realizadas as análises de variância para cada característica. As médias das
linhagens e dos híbridos foram agrupadas pelo teste de Scott & Knott a 5%, para
verificar o potencial das linhagens e dos híbridos experimentais em relação aos híbridos
comerciais. Também foram estimadas as heteroses (%) em relação às médias dos
genitores e a heterobeltiose (superioridade do híbrido em relação ao genitor superior).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para as características número total de frutos por planta, massa total de frutos por planta
e massa comercial de frutos por planta não houve diferença entre os híbridos Safira e
Guarani. Para número de frutos comerciais por planta, o híbrido Guarani foi superior aos
híbridos Safira e AG-221. O híbrido AG- 221 foi inferior tanto ao Guarani como ao Safira
para número de frutos total por planta, massa total e massa comercial de frutos (Tabela
1).
Para número total de frutos, as linhagens SHS-3, SHS-7, GH-1 e os híbridos
experimentais H31 e H74 foram inferiores aos híbridos comerciais Safira e Guarani. Já
para número de frutos comerciais as linhagens SHS-3, SHS-7, GH-1 e GH-4 e também os
híbridos experimentais H31, H44, H64, H71 e H74 foram inferiores ao híbrido comercial
Guarani, porém quatro linhagens (SHS-4, SHS-6, GH-3 e GH-5) e 11 híbridos
experimentais foram superiores aos híbridos Safira e AG-221 (Tabela 1).
Para massa total de frutos por planta, as linhagens SHS-4, SHS-6 e a maioria dos
híbridos experimentais (exceto os híbridos H31, H44 e H64) foram superiores ao híbrido
comercial AG-221 (Tabela 1).
Para massa comercial de frutos por planta, as linhagens SHS-3, SHS-4 e SHS-6 e a
maioria dos híbridos experimentais (exceto H31, H44, H64 e H74) também foram
superiores ao híbrido AG-221.
Para porcentagem de frutos comerciais não houve diferença entre os híbridos comerciais,
linhagens e híbridos experimentais. Os valores observados foram superiores aos
relatados por CARDOSO (2006) para os híbridos Safira e Guarani, que obteve 83% e
87% respectivamente.
Para número de frutos comerciais, 68,8% dos híbridos experimentais foram
numericamente superiores aos híbridos comerciais Safira e AG-221; para massa
comercial, 75% dos híbridos experimentais foram numericamente superiores ao híbrido
comercial AG-221. Quanto à produção, destacam-se os híbridos experimentais H35 e H44
por serem numericamente superiores aos híbridos comerciais.
As estimativas de heterose em relação à média dos genitores para a característica
número total de frutos variou de -3,80 a 36,94, para número de frutos comerciais variou
de -5,27 a 31,54, para massa total de frutos de -4,06 a 35,08, para massa comercial de
frutos de -1,67 a 31,32 e para porcentagem de frutos comerciais variou de -6,03 a 4,24;
os híbridos H75 e H71 destacaram-se com os maiores valores para número total de
frutos, número de frutos comerciais, massa total por planta e massa comercial por planta
(Tabela 2).
O híbrido mais produtivo (H35) não foi o de maior heterose (H75). Valores de heterose
elevados por si só não são sinônimos de alta produção, pois a heterose retrata a
superioridade (ou não) em relação à média dos genitores. HORMUZDI e MORE (1990)
relataram heteroses variando de 4,6% a 247,3% para produção, em massa, de frutos
maduros de pepino por planta. Entretanto, o híbrido com maior heterose (247,3%) obtido
por estes autores foi apenas o sétimo mais produtivo entre 24 híbridos avaliados. No
caso destes autores, a heterose foi numericamente elevada pela baixa produção dos
genitores. No presente experimento, um dos híbridos com maior heterose para produção
de frutos (H71) não foi um dos mais produtivos, tendo sido, inclusive, inferior ao híbrido
comercial Guarani e a vários híbridos experimentais para número de frutos comerciais
(Tabela 2).
Em média, as estimativas obtidas para heterose foram elevadas, sendo superiores à
maioria dos relatados na literatura. FILGUEIRA et al. (1986) obtiveram heteroses para
número de frutos variando de -17,5% a 12,8% em híbridos de pepino caipira. Já RUBINO
e WEHNER (1986) relataram heterose para produção total de frutos em pepino para
conserva de 7,4% em ensaios desenvolvidos no verão e 5,1% na primavera. Também
CARDOSO (2006) obteve elevadas heteroses (-6% a 57%) em híbridos experimentais de
pepino caipira e CARDOSO (2007) em híbridos experimentais de pepino japonês (-10% a
59%).
Dos 80 valores de heterose para características de produção, 60 foram positivos (Tabela
2), sendo, portanto, a maioria das vezes os híbridos superiores à média dos genitores. Se
forem consideradas apenas as heteroses para número e massa de frutos por planta, das
64 estimativas, apenas oito foram negativas, ou seja, dos 16 híbridos experimentais
apenas dois (H44 e H64) com heterose negativa. GODOY et al. (2005), estudando uma
das populações original [(Safira x Hatem) x Safira F2RC1], observaram acentuada
depressão por endogamia para produção de frutos imaturos, o que demonstra a
importância da ação gênica não aditiva, que é a responsável pela heterose (VENKOVSKY
e BARRIGA, 1992).
A heterose em relação à média dos genitores é um parâmetro genético que mostra a
importância, ou não, dos efeitos gênicos não aditivos (dominância e epistase),
geralmente associados à condição heterozigota (VENKOVSKY e BARRIGA, 1992). No
entanto, comercialmente, um híbrido será vantajoso se for superior a ambos os
genitores, conforme afirmação de RUBINO e WEHNER (1986). Por isto, decidiu-se
calcular a heterobeltiose (Tabela 3).
Para heterobeltiose, o híbrido H35 teve o maior valor para número total de frutos. Para
número de frutos comerciais e massa total por planta, o maior valor foi para o híbrido
H71 e para massa comercial de frutos por planta o maior valor foi para o híbrido H75
(Tabela 3).
Das heterobeltioses, 50,0% também foram positivas, visto que os híbridos geralmente
foram superiores ao genitor mais produtivo. Conseqüentemente, não seria interessante a
utilização de uma linhagem de pepino, destas populações estudadas, diretamente como
cultivar comercial, ao contrário do relatado por alguns autores (RUBINO e WEHNER,
1986; ROBINSON, 1999).
Já para porcentagem de frutos comerciais, todos os valores foram negativos (Tabela 3),
ou seja, sempre o genitor superior foi melhor que o híbrido. Porém, o maior valor foi de
apenas 9,67%.
4. CONCLUSÕES
1. Foram obtidos híbridos experimentais tão produtivos quanto os híbridos comerciais,
destacando-se os híbridos H35 e H43.
2. A maioria dos híbridos foi superior às linhagens, resultando em elevados valores para
heterose para produção de frutos. O híbrido H71 foi o de maior heterose quando
comparado ao genitor superior.
AGRADECIMENTOS
À FAPESP pela de bolsa de doutorado concedida à primeira autora (processo nº 03/123680).
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Recebido para publicação em 22 de novembro de 2007 e aceito em 9 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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ragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
CARLIN, Samira Domingues; SILVA, Marcelo de Almeida e ROSSETTO, Raffaella. Parâmetros
biométricos e produtividade da cana-de-açúcar após tombamento dos colmos. Bragantia [online].
2008, vol. 67, no. 4, pp. 845-853. ISSN 0006-8705.
Os efeitos do tombamento dos colmos à produtividade da cana-de-açúcar são do interesse de
pesquisadores em diversas regiões do mundo; no Brasil, entretanto, essa pesquisa é escassa. O objetivo
deste trabalho foi avaliar os efeitos causados pelo tombamento e o aparecimento de brotões em
parâmetros biométricos e na produtividade de duas variedades de cana-de-açúcar. O experimento foi
desenvolvido no município de Jaú (SP), no período de março de 2003 a setembro de 2004. O
delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em fatorial com quatro tratamentos (duas
variedades e dois manejos de condução da cultura) em quatro repetições. Os manejos consistiram de
plantas mantidas eretas e de plantas sujeitas ao tombamento dos colmos. Avaliaram-se dados
biométricos e quantificaram-se brotões aos 5, 50, 95, 140 e 185 dias após o tombamento (DAT). Os
valores de comprimento e números de colmos foram aumentados pelo tombamento até 95 DAT, mas a
emissão de brotões foi favorecida, com conseqüente aumento da produtividade agrícola das variedades.
Esses resultados são indicativos de que a colheita de colmos deve ser realizada após 95 dias do
tombamento das plantas a fim de se evitar excesso de brotões na matéria-prima.
Palavras-chave : Saccharum spp.; hábito de crescimento; brotão; acamamento.
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FITOTECNIA
Parâmetros biométricos e produtividade da cana-de-açúcar
após tombamento dos colmos1
Biometric parameters and productivity of sugarcane after stalk lodging
*
Samira Domingues CarlinI, ; Marcelo de Almeida SilvaI; Raffaella RossettoII
IAgência
Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, Regional Centro-Oeste, Rodovia SP
304 km 304, Caixa Postal 66, 17201-970 Jaú (SP). E-mail: [email protected];
[email protected]
IIAgência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, Regional Centro-Sul, Rodovia
Piracicaba - Rio Claro km 02, Caixa Postal 28, 13400-970 Piracicaba (SP). E-mail:
[email protected]
RESUMO
Os efeitos do tombamento dos colmos à produtividade da cana-de-açúcar são do
interesse de pesquisadores em diversas regiões do mundo; no Brasil, entretanto, essa
pesquisa é escassa. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos causados pelo
tombamento e o aparecimento de brotões em parâmetros biométricos e na produtividade
de duas variedades de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido no município de
Jaú (SP), no período de março de 2003 a setembro de 2004. O delineamento
experimental foi o de blocos ao acaso, em fatorial com quatro tratamentos (duas
variedades e dois manejos de condução da cultura) em quatro repetições. Os manejos
consistiram de plantas mantidas eretas e de plantas sujeitas ao tombamento dos colmos.
Avaliaram-se dados biométricos e quantificaram-se brotões aos 5, 50, 95, 140 e 185 dias
após o tombamento (DAT). Os valores de comprimento e números de colmos foram
aumentados pelo tombamento até 95 DAT, mas a emissão de brotões foi favorecida, com
conseqüente aumento da produtividade agrícola das variedades. Esses resultados são
indicativos de que a colheita de colmos deve ser realizada após 95 dias do tombamento
das plantas a fim de se evitar excesso de brotões na matéria-prima.
Palavras-chave: Saccharum spp., hábito de crescimento, brotão, acamamento.
ABSTRACT
Effects by stalk lodging on productivity of sugarcane are of interest of researchers in
several regions around of the world. However, this research still is scarce in Brazil. The
objective of this work was to evaluate the effects caused by lodging and emergence of
suckers on biometric parameters and productivity of two cultivars. The experiment was
carried out in Jaú, State of São Paulo, between March 2003 and September 2004, in the
completely randomized blocks, in a factorial design with four treatments (two varieties
and two crop managements) in four replicates. The managements consisted of plants
maintained erect and under stalk lodging. Biometric data and amount of suckers were
assessed at 5, 50, 95, 140 and 185 days after lodging (DAL). Lodging increased the stalk
length and stalk number up to 95 DAL, but the emergence of suckers was favored, for
both cultivars and consequently the stalk productivity was increased. Harvest should be
done after 95 DAL in order to avoid excess of young stalks.
Key words: Saccharum spp., growing habit, sucker, lodging.
1. INTRODUÇÃO
A cana-de-açúcar tem sido cultivada no Brasil desde o século XVI. Atualmente, é de
grande importância econômica, social e ambiental, em função de grandes áreas
plantadas, e da geração de matéria-prima para as agroindústrias do açúcar, álcool e
subprodutos, sendo importante fonte de energia renovável, aspecto relevante quanto à
questão de sustentabilidade ambiental (BRASIL, 2006), além de ser fonte de geração de
muitos empregos e renda no meio rural brasileiro. Vários fatores, entretanto, podem ter
influência na produtividade da cana-de-açúcar. Dentre esses, um de grande importância
e do interesse de produtores e pesquisadores em diversas regiões produtoras no mundo
é o tombamento das plantas (SINGH et al., 2000; AMAYA et al., 2000; JACKSON et al.,
2000; BERDING e HURNEY, 2005; SILVA e CAPUTO, 2005).
O tombamento é considerado a queda das plantas em decorrência de vários fatores,
como altura dos colmos; hábito de crescimento; fenômenos ambientais, como ventos;
algum tipo de deficiência nutricional nos colmos ou raízes; ou elevada massa dos colmos
(SINGH et al., 2000). Deve-se salientar que, os colmos tombados são classificados como
aqueles deslocados mais do que 60-70º da vertical (AMAYA et al., 2000).
Em trabalho realizado na Austrália, SINGH et al. (2000) quantificaram o efeito do
tombamento comparando parcelas com colmos acamados àquelas com colmos mantidos
eretos. Observou-se que no tratamento tutorado, foram produzidos significativamente
11% a 19% mais cana do que no tombado. No único e recente trabalho realizado no
Brasil, SILVA e CAPUTO (2005) avaliaram as conseqüências do tombamento em três
variedades de cana-de-açúcar: IAC91-5155, indicada como padrão devido ao porte ereto,
e RB835486 e SP87-344, consideradas decumbentes. Observaram que, durante a
colheita, ocorreu um aumento na produtividade de colmos nas parcelas mantidas eretas,
que foi variável de 12,8% na RB835486 e de 20,4% na SP87-344, além do acréscimo na
produção de açúcar.
Com o tombamento também é induzido o aparecimento de brotões, que são brotos
desenvolvidos após a estabilização dos colmos principais na cultura, e cujo
comportamento é similar ao de uma cana jovem. Diferenciam-se, todavia, pelos caules
mais grossos e folhas mais largas e curtas do que os dos colmos principais. Ao serem
colhidos juntamente com a cana madura, há uma tendência para diminuição da qualidade
da matéria-prima, devido ao reduzido teor de sacarose e elevado teor de açúcares
redutores nos mesmos (BERDING et al., 2005).
Por sua vez, num sistema de produção onde se colhe a cana mecanicamente, é
economicamente inviável a separação dos brotões dos demais colmos. Nas usinas, com a
colheita desses rebentos, aumenta-se a quantidade de material colhido, transportado e
processado visando-se à produção de açúcar e álcool; porém, é diminuída a qualidade da
matéria-prima com redução dos lucros na indústria (BONNETT et al., 2004).
JACKSON et al. (2000), ao estudarem a interferência dos brotões na produtividade de
diferentes variedades de cana-de-açúcar, classificaram em três classes as variedades
sujeitas à emissão de brotões: leves, médias e intensas, conforme a relação entre massa
dos brotões e produção de cana, ou seja, de 5%, 15% e 25% respectivamente.
De acordo com LANDELL e SILVA (1995), a produtividade agrícola pode ser estimada por
parâmetros biométricos. Consideram-se como componentes da produtividade da cana-deaçúcar o diâmetro e comprimento dos colmos, o número de colmos por área - associado
à capacidade de perfilhamento, e a densidade do colmo. Todos eles são caracteres
genéticos, porém, sujeitos à influência ambiental (SKINNER, 1967).
A grande maioria das referências disponibilizadas na literatura sobre o impacto do
tombamento de colmos e da emissão de brotões na produtividade da cana-de-açúcar é
proveniente da Austrália e Colômbia. No Brasil, apesar de problemas decorrentes desses
dois fatores, o assunto foi pouco estudado em variedades nacionais cultivadas. Portanto,
no presente trabalho teve-se como objetivo avaliar resultados sobre os danos causados
pelo tombamento e o aparecimento de brotões em parâmetros biométricos e na
produtividade da cana-de-açúcar.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido na Unidade de Pesquisa e Desenvolvimento de Jaú (SP),
da APTA Regional Centro-Oeste (DDD/APTA/SAA), localizada nas coordenadas de 22º17'
latitude Sul e 48º37' longitude Oeste, a uma altitude de 580 m. O solo da área
caracteriza-se como um Latossolo Vermelho distrófico (PRADO, 2003). O clima
predominante da região é Aw (Köppen), com clima seco definido, temperatura média
anual de 21,6°C, umidade média máxima de 77% em fevereiro e média mínima de 49%
em agosto. A precipitação pluvial média anual contabilizada no período de 1995 a 2004
foi de 1.509 mm.
O plantio foi realizado em 5 de março de 2003 e desenvolvido até 3 de setembro de
2004. As parcelas constituíram-se de nove sulcos de 10 m de comprimento, com
espaçamento de 1,5 m entre si, perfazendo uma área útil total de 135 m2. A adubação
de plantio foi com 400 kg ha-1 do adubo formulado 4-14-8. Para o controle de pragas de
solo foram aplicados no sulco, antes do plantio, 170 g de fipronil e 2,5 L de carbofuran
em 50 L de água. Para o controle de plantas daninhas foram aplicados, após o plantio,
2,1 L de ametrina + 2,1 L de diurex + 1,0 L de MSMA em 300 L de água.
A fim de se evitar o tombamento das touceiras, as plantas das parcelas do tratamento
ereto foram tutoradas em janeiro de 2004, com mourões de eucalipto de 2,8 m de
comprimento, espaçados na linha a cada 2,5 m. As touceiras foram mantidas eretas por
meio de arames entrelaçados a 0,90 m e 1,80 m de distância do solo.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 2 x 2
(duas variedades de cana-de-açúcar e dois manejos da cultura) em quatro repetições,
sendo as duas variedades comparadas entre e dentro delas. As variedades estudadas
foram: IAC86-2210, de hábito de crescimento semidecumbente, moderadamente
resistente ao tombamento e média tendência ao aparecimento de brotões (LANDELL et
al., 1997) e SP80-1842, considerada decumbente com elevada tendência ao tombamento
e ao aparecimento de brotões (COPERSUCAR, 1993). Os tratamentos foram
correspondentes às plantas mantidas eretas por tutoramento (T) e àquelas com hábito de
crescimento natural, ou seja, não tutoradas (NT).
Iniciou-se a coleta dos dados biométricos, cinco dias após ter ocorrido o tombamento das
plantas não tutoradas, estabelecendo-se o intervalo de aproximadamente 45 dias entre
cinco amostragens. As épocas de coletas dos dados biométricos aos 5, 50, 95, 140 e 185
dias após o tombamento (DAT), foram em 1.º de março, 15 de abril, 1.º de junho, 19 de
julho e 3 de setembro de 2004 respectivamente. Em cada parcela foi colhida uma
amostra de colmos, utilizando-se um gabarito de 1 m de comprimento, disposto
aleatoriamente nas cinco linhas centrais, da parcela útil.
O comprimento de cada colmo foi medido da base até a inserção da folha +3, por meio
de uma fita métrica e o diâmetro, com um paquímetro, na altura de 1/3 do comprimento
do colmo da base para a ponta (LANDELL e SILVA, 1995); em cada colmo foi contado o
número de internódios. A amostra foi amarrada e obteve-se sua massa inicial em uma
balança; em seguida, em cada amostra, foram retirados os brotões - colmos com alturas
maiores de 30 cm e menores que os colmos principais (HURNEY e BERDING, 2000).
Normalmente, possuem diâmetro superior ao dos adultos (BONNETT et al., 2001),
avaliados separadamente para obter sua proporção no total de cana produzida. A
contagem dos perfilhos na área útil da parcela foi feita após todas as amostragens,
adicionando-se o número de colmos determinados com o gabarito e, na colheita final do
experimento, adicionaram-se os perfilhos retirados durante as amostragens.
A produtividade de cana-de-açúcar expressa em tonelada de cana por hectare (TCH) foi
determinada no momento da colheita do experimento, obtendo-se a massa das plantas
nas parcelas com o uso de célula de carga, adicionando-se a quantidade de massa das
amostras retiradas durante as amostragens.
O programa estatístico utilizado foi o ESTAT, aplicando-se o teste de Tukey a 5% de
probabilidade, para a comparação entre médias.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na figura 1, observam-se as condições climáticas ocorridas durante o desenvolvimento
do experimento (temperaturas máximas e mínimas, juntamente com as precipitações
mensais). Esse período é referente da implantação até a colheita do experimento. Na
ocorrência de precipitação pluvial de 86,5 mm, em 25/2/2004, com ventos de 52,0 km h1 sentido Sul, foi provocado o tombamento das plantas não tutoradas.
Os dados biométricos estão apresentados na tabela 1. Constataram-se diferenças
significativas para comprimento de colmos dentro de variedades, aos 50 DAT. Tanto na
variedade IAC86-2210 quanto na SP80-1842, o comprimento de colmos no tratamento
tombado foi significativamente superior ao do tratamento tutorado, nessa data de
avaliação. Provavelmente, logo após o tombamento dos colmos, foi induzido o
crescimento da cana devido às mudanças hormonais promovidas pelas auxinas (TAIZ e
ZEIGER, 2004), com conseqüente alongamento dos colmos e, a partir dos 95 DAT, com o
fim do impacto do tombamento, as concentrações de auxinas entre colmos tombados e
não tombados foram igualadas, eliminando-se as diferenças. Aliado a esse fato, até fim
de abril de 2004 (50 DAT), a cana-de-açúcar ainda estava em fase de crescimento,
associada à idade (RAMESH e MAHADEVASWAMY, 2000) e às condições climáticas nesse
período (Figura 1).
CAPUTO (2003), no entanto, verificou resultados opostos, em que os valores de
comprimento de colmos nas touceiras mantidas eretas das variedades decumbentes
foram maiores do que nas touceiras não tutoradas, na maioria das avaliações realizadas.
Ainda, segundo a autora, a razão dessa diferença se deve às elevadas temperaturas
constatadas no período de agosto a novembro de 2002, já que a precipitação pluvial
acumulada em agosto (69,8 mm) não é freqüente para o período. Com isso, o
crescimento dos colmos mantidos eretos foi possivelmente favorecido, nas parcelas, visto
que, no fim do ciclo, já se constatava algum tombamento de plantas não tutoradas das
variedades decumbentes RB835486 e SP87-344.
Conforme os dados obtidos para diâmetro de colmos, este parâmetro foi pouco afetado
pelo tombamento, sendo tal efeito observado apenas aos 95 dias após o tombamento das
plantas nas parcelas (Tabela 1). Para as variedades, houve diferenças entre manejos,
sendo estas superiores para o tratamento não tutorado. A esses resultados contrapõemse os de BERDING e HURNEY (2005), segundo os quais, os valores dos diâmetros nas
canas mantidas eretas foram superiores aos naquelas tombadas, tanto em cana-planta
quanto em cana-soca. CAPUTO (2003), entretanto, também não obteve diferenças
significativas nos diâmetros de colmos entre variedades e tipo de manejo em todo o
período de avaliação. Para os resultados aqui apresentados não é atribuída significância
prática, pois as avaliações de diâmetro foram realizadas em segmentos onde o
crescimento já estava completo; essas verificações também foram relatadas por SILVA e
CAPUTO (2005).
Ainda, pelos dados na tabela 1, constatam-se diferenças no número de internódios
apenas na IAC86-2210, e aos 5 e 50 DAT, os valores foram significativamente maiores
para esse parâmetro, devido ao tombamento dos colmos. CAPUTO (2003) verificou
diferenças significativas apenas para as variedades decumbentes, em que os maiores
valores de número de internódios foram nos tratamentos tutorados, no decorrer de todo
o período avaliado. Em relação aos dados obtidos para comprimento de colmos, pode-se
inferir que, com o tombamento, a divisão celular não é acentuadamente prejudicada,
mas seus efeitos são verificados no alongamento celular.
Para número de colmos por metro, com o tombamento promoveu-se valor
significativamente maior dos 50 aos 185 DAT nas variedades, com exceção à IAC86-2210
aos 140 dias (Tabela 2). No entanto, em parcelas com tombamento das canas, BERDING
e HURNEY (2005) obtiveram número de colmos por metro linear inferior àquelas em que
as plantas permaneceram eretas, devido, principalmente, ao grande número de colmos
mortos. SINGH et al. (2000) constataram resultados semelhantes em experimento
realizado na Austrália, nos quais, dependendo da velocidade, da natureza, da extensão e
da freqüência da ocorrência dos tombamentos, com diferentes quantidades de colmos
mortos é alterado significativamente o número de colmos na parcela, ao longo de todo o
período avaliado.
Neste estudo, não foram verificados colmos mortos, mas sim um pronunciado aumento
do número de brotões nas parcelas com tombamento das plantas, e em conseqüência,
um aumento na porcentagem do número de brotões em relação ao número de colmos
por metro (Tabela 2). Apesar do número de brotões ser uma característica varietal,
verificou-se um aumento, nas duas variedades estudadas, principalmente entre 50 e 140
DAT. O surgimento de brotões pode ter sido favorecido pelo período de elevadas
precipitações, conforme dados na figura 1, bem como pelo aumento nas parcelas
mantidas eretas entre 95 e 140 DAT, visto que a umidade elevada do solo constitui um
dos principais fatores externos de estímulo ao aparecimento desses brotos (BERDING et
al., 2005; BONNETT et al., 2005).
Na variedade IAC86-2210, o número de brotões foi aumentado dos 360 aos 495 dias
após o plantio, de 1,90 a 5,75 por metro linear. Na SP80-1842, o número desses brotos
foi variável de 1,50 para 5,25 por metro linear (Tabela 2). Segundo BONNETT et al.
(2001, 2005), em trabalhos realizados na Austrália, o pico de aumento do número de
brotões foi estabelecido alguns meses após o plantio - dos 318 aos 429 dias, sendo
variável de 1,90 para 7,0 por metro linear, enquanto o número de colmos adultos foi
relativamente constante, 13,8 para 13,4 por metro linear no mesmo período.
Aos 185 DAT não foram mais observadas diferenças entre os manejos para número de
brotões e para porcentagem do número de brotões em relação ao número de colmos por
metro, provavelmente porque, a partir dos 140 DAT, houve crescimento desses brotos
até a fase adulta. Para BERDING et al. (2005), o rápido crescimento dos brotões se deve,
principalmente, à elevada incidência de luz sobre as touceiras, favorecidas pelo
tombamento das plantas, associado, contudo, à elevada umidade do solo. Resultados
semelhantes foram relatados por HURNEY e BERDING (2000).
No parâmetro massa de colmos por metro linear, foram obtidos valores
significativamente maiores dos colmos nas plantas tombadas apenas aos 50 DAT, nas
duas variedades estudadas (Tabela 3).
Segundo LANDELL e SILVA (1995), o comprimento dos colmos é um dos componentes da
produtividade e, como os valores desse parâmetro foram maiores nas plantas tombadas
(Tabela 1), pode ter havido efeito na massa de colmos.
A esses resultados contrapõem-se aqueles de BERDING et al. (2005) e BONNETT et al.
(2005), segundo os quais os valores de massa dos colmos foram superiores nos
tratamentos com plantas mantidas eretas, fator este também correlacionado com o
comprimento de colmos. Nos colmos tombados, no entanto, os autores constataram um
decréscimo no valor das massas após o tombamento das plantas, devido, principalmente,
à morte de grande parte dos perfilhos.
Para massa de brotões por metro, houve diferenças significativas no manejo de
tutoramento dos colmos, aos 50 e 140 DAT, nas duas variedades estudadas; na primeira
data, verificou-se mais massa de brotões no tratamento tombado, enquanto na segunda
época, constatou-se no tratamento tutorado (Tabela 3). Segundo BERDING et al. (2005)
e BONNETT et al. (2005), os valores das massas de brotões nas parcelas com plantas
tombadas foram maiores quando comparados aos daqueles na cana ereta, visto que, nas
parcelas com tombamento, esses brotos tinham condições favoráveis para seu
desenvolvimento. Neste estudo, a verificação de maiores valores de massa de brotões no
tratamento ereto, aos 140 DAT, pode ser explicada pela quantidade superior desses
rebentos nas primeiras datas após o tombamento. Com o passar do tempo, deu-se o
crescimento desses brotos até a fase adulta, enquanto no tratamento ereto, a aparição
dos brotos foi gradual e contínua, relativamente à característica do genótipo, além de
fatores ambientais e da maturação dos colmos, conforme BONNETT et al. (2001, 2005).
Para a porcentagem da massa de brotões em relação aos colmos adultos por metro,
houve diferença significativa para o tratamento de manejo, dos 50 aos 140 dias após o
tombamento das parcelas; aos 50 e 95 dias, houve mais interferência da produção de
brotões na cana tombada; aos 140 dias essa diferença foi maior no tratamento tutorado
(Tabela 3).
Esses resultados assemelham-se aos citados anteriormente para massa de brotões por
metro. Nota-se aumento da porcentagem da massa de brotões com o decorrer do tempo,
para as duas variedades, tanto no tratamento ereto quanto naquele com tombamento.
Na variedade IAC86-2210, entretanto, o maior valor no tratamento ereto foi de 31,1%
enquanto no tombado foi de 36,4%; na variedade SP80-1842 os valores máximos foram
de 32,8% e 39,3%, respectivamente, nos tratamentos com plantas eretas e tombadas.
Esses resultados são concordantes com os de JACKSON et al. (2000), segundo os quais,
a interferência da massa de brotões no total de cana produzida foi média a intensa,
sendo variável entre 5% e 25%. BERDING e HURNEY (2000) também obtiveram
aumento de 26,3% na produção da cultura, devido aos brotões, cuja massa entre as
variedades foi variável de 10,7% a 20,0%, na colheita final. Para BONNETT et al. (2001),
a contribuição dos brotões pode ser de 3,0% a 30,0% na massa do material colhido.
Os dados de número total de colmos por hectare estão relacionados na tabela 4. Houve
diferenças significativas aos 50 e 95 DAT, quando esse valor foi maior no tratamento
tombado, em todas as variedades, do mesmo modo como verificado para número de
colmos por metro (Tabela 2).
Em relação ao número total de brotões por hectare, houve diferenças significativas em
favor do tombamento aos 50 e 95 DAT, nas duas variedades. Esses resultados
assemelham-se àqueles explicados anteriormente para número de brotões por metro
linear (Tabela 4).
Para a proporção de número total de brotões por hectare em relação ao número total de
colmos, os valores foram significativamente maiores no tratamento tombado, para a
variedade IAC86-2210, apenas aos 50 e 185 DAT; na SP80-1842 essa diferença foi
verificada também aos 95 dias.
Os valores percentuais de brotões por hectare não foram tão elevados quanto os
verificados para percentual de brotões por metro, relacionados na tabela 2,
demonstrando-se a redução do efeito do tombamento com o aumento da área
experimental.
Verificaram-se também, os efeitos do tombamento na produção de brotões até os 95
DAT. Após o tombamento, o comportamento da cana é como o de uma planta nova, com
elevada produção de auxina e, portanto, com muito estímulo ao crescimento (TAIZ e
ZEIGER, 2004). Por conseguinte, na tomada de decisão do manejo da colheita de talhões
com tombamento de colmos, estes devem ser colhidos no fim da safra e não
imediatamente após seu tombamento.
Os dados de produtividade de cana estão inseridos na tabela 5. Foram constatadas
diferenças significativas dentro de variedades, obtendo-se mais produtividade de colmos
no tratamento tombado.
Para as variedades IAC86-2210 e SP80-1842 as diferenças em favor do tratamento
tombado foram de 14,9% e 10,8% respectivamente. No entanto, CAPUTO (2003), em
trabalho realizado no Brasil, obteve, na colheita, produção significativamente maior de
quantidade de colmos no tratamento tutorado, aos 300 DAT, com valores de aumento
percentual de 12,8% na RB835486 e de 20,4% na SP87-344, sem qualquer menção à
presença de brotões nas parcelas. SINGH et al. (2000), em trabalho realizado na
Austrália, verificaram produção de 11% a 19% mais cana no tratamento tutorado, sendo
significativamente maior à do tombado.
As diferenças de produtividade em relação ao tratamento tombado, relatadas neste
trabalho, são reflexos do aumento dos perfilhos, promovidos pelo incremento de brotões.
Essa maior produtividade, entretanto, não está associada à qualidade da matéria-prima,
pois de acordo com BERDING et al. (2005), nesses perfilhos novos o teor de sacarose é
pequeno e o de açúcares redutores é elevado. Portanto, estudos sobre o efeito do
tombamento e dos brotões na qualidade tecnológica da cana-de-açúcar também devem
ser realizados, como os de CARLIN et al. (2005).
4. CONCLUSÕES
1. A emissão de brotões na cana-de-açúcar é favorecida pelo tombamento de seus
colmos.
2. Os parâmetros biométricos comprimento e número de colmos são incrementados até
95 dias após o tombamento dos colmos.
3. A colheita de colmos deve ser realizada após 95 dias do seu tombamento, a fim de se
evitar excesso de brotões na matéria-prima.
4. A produtividade agrícola das variedades IAC86-2210 e SP80-1842 de cana-de-açúcar
aumenta com o tombamento dos colmos.
AGRADECIMENTOS
À CAPES, pela bolsa de Mestrado concedida à primeira autora, e à FAPESP (Processo
nº.2003/01135-5), pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa.
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Recebido para publicação em 28 de dezembro de 2006 e aceito em 18 de abril de 2008.
* Autora correspondente
1 Apresentado pelo primeiro autor como parte das exigências para obtenção do título de
Mestre em Agronomia no Programa de Pós-Graduação em Agricultura Tropical e
Subtropical, Tecnologia da Produção Agrícola do Instituto Agronômico - IAC.
© 2009 Instituto Agronômico
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
FELICIO, João Carlos; CAMARGO, Carlos Eduardo de Oliveira; CHAVES, Márcia Soares e
CASTRO, Jairo Lopes de. Resistência à ferrugem da folha e potencial produtivo em genótipos de
trigo. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 855-863. ISSN 0006-8705.
Foram avaliados 18 genótipos de trigo provenientes de cruzamentos entre a linhagem BH1146//AA"S"/
WIN"S", oriunda de cruzamentos interespecíficos entre Triticum aestivum L. e Triticum durum L., e as
cultivares IAC 289 e IAC 1004, em experimentos instalados em condições de sequeiro em Manduri
(Zona A); Capão Bonito e Itapeva (Zona B) e Paranapanema (Zona C), no período de 2003 a 2005. As
avaliações dos genótipos ao agente causal da ferrugem da folha foram feitas no estádio de plântulas em
casa de vegetação, onde os genótipos foram submetidos à inoculação, individualmente, com esporos de
12 raças de Puccinia triticina, as quais representavam o espectro de virulência do patógeno ocorrente no
Brasil e sob infecção natural no campo. Foram avaliados os rendimentos de grãos de cada genótipo nas
diferentes regiões e no conjunto dos experimentos, bem como a estabilidade e adaptabilidade. Os
genótipos 8 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 12 e 14 (BH1146//AA"S"/
WIN"S"/3/VEE//DOVE/BUC) destacaram-se por sua resistência às raças fisiológicas de Puccinia
triticina em casa de vegetação na fase de plântulas. Em condições de infecção natural da doença,
destacaram-se os genótipos 4, 5, 8, 12, 13, 16 e 20 e a cultivar IAC 1004 (T. durum) com resistência à
ferrugem da folha no triênio. Os melhores rendimentos de grãos foram obtidos pelos genótipos 8
(BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 7 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/HANN*2/PRL)
e 18 (CMH 75.A.66/ SERI/3/BH1146//AA"S"/WIN"S"). O menor foi obtido pelo genótipo 16
(KAUZ/3/ BH1146//AA"S"/WIN"S").
Palavras-chave : Triticum aestivum L. e Triticum durum L; resistência à ferrugem da folha; rendimento
de grãos; estabilidade e adaptabilidade.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400007
FITOTECNIA
Resistência à ferrugem da folha e potencial produtivo em
genótipos de trigo1
Leaf rust resistance and grain yield potential in wheat genotypes
*
João Carlos FelicioI, ; Carlos Eduardo de Oliveira CamargoI, IV; Márcia Soares
ChavesII; Jairo Lopes de CastroIII
IInstituto
Agronômico (IAC), Centro de Análise e Pesquisa Tecnológica dos Agronegócios
de Grãos e Fibras, Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP). E-mail: [email protected].
br; [email protected]
IIEmbrapa Trigo, Caixa Postal 451, 99001-970 Passo Fundo (RS). E-mail mchaves@cnpt.
embrapa.br
IIIPólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios do Sudoeste Paulista,
APTA/DDD, Caixa Postal 6258, 8300-970 Capão Bonito (SP)
IVCom bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq
RESUMO
Foram avaliados 18 genótipos de trigo provenientes de cruzamentos entre a linhagem
BH1146//AA"S"/WIN"S", oriunda de cruzamentos interespecíficos entre Triticum aestivum
L. e Triticum durum L., e as cultivares IAC 289 e IAC 1004, em experimentos instalados
em condições de sequeiro em Manduri (Zona A); Capão Bonito e Itapeva (Zona B) e
Paranapanema (Zona C), no período de 2003 a 2005. As avaliações dos genótipos ao
agente causal da ferrugem da folha foram feitas no estádio de plântulas em casa de
vegetação, onde os genótipos foram submetidos à inoculação, individualmente, com
esporos de 12 raças de Puccinia triticina, as quais representavam o espectro de virulência
do patógeno ocorrente no Brasil e sob infecção natural no campo. Foram avaliados os
rendimentos de grãos de cada genótipo nas diferentes regiões e no conjunto dos
experimentos, bem como a estabilidade e adaptabilidade. Os genótipos 8 (BH1146//
AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 12 e 14 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/VEE//DOVE/
BUC) destacaram-se por sua resistência às raças fisiológicas de Puccinia triticina em casa
de vegetação na fase de plântulas. Em condições de infecção natural da doença,
destacaram-se os genótipos 4, 5, 8, 12, 13, 16 e 20 e a cultivar IAC 1004 (T. durum)
com resistência à ferrugem da folha no triênio. Os melhores rendimentos de grãos foram
obtidos pelos genótipos 8 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 7 (BH1146//
AA"S"/WIN"S"/3/HANN*2/PRL) e 18 (CMH 75.A.66/ SERI/3/BH1146//AA"S"/WIN"S"). O
menor foi obtido pelo genótipo 16 (KAUZ/3/ BH1146//AA"S"/WIN"S").
Palavras-chave: Triticum aestivum L. e Triticum durum L, resistência à ferrugem da
folha, rendimento de grãos, estabilidade e adaptabilidade.
ABSTRACT
Eighteen wheat genotypes obtained from crosses between the parental line BH1146//
AA"S"/WIN"S" originated from interespecific crosses between Triticum aestivum L. and
Triticum durum L. and the cultivars IAC 289 and IAC 1004 were evaluated in experiments
carried out in upland conditions at Manduri (Zone A); Capão Bonito and Itapeva (Zone B)
and Paranapanema (Zone C), in the State of São Paulo, Brazil, during 2003-2005 crop
seasons. The evaluation of the genotypes to the causal agent of leaf rust was made at
the seedling stage in greenhouse, where the genotypes were individually inoculated with
spores of 12 races of Puccinia triticina, which represented the spectrum of pathogen
virulence occurring in Brazil and under natural infection out in the field. Grain yield of
each genotype was evaluated in the different regions and in a group of experiments, as
well as the stability and adaptability. The genotypes 8 (BH1146// AA"S"/WIN"S"/3/BUC/
FKL//MYNA/VUL), 12 and 14 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/VEE //DOVE/BUC) showed
resistance the physiologic races of Puccinia triticina in greenhouse in the seedling stage.
The genotypes 4, 5, 8, 12, 13, 16 e 20 and the cultivar IAC 1004 (T. durum) presented
leaf rust resistance, under natural disease infection conditions. The highest grain yields
were obtained by the genotypes 8 (BH1146// AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 7
(BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/HANN*2/ PRL) and 18 (CMH75.A.66/SERI/ 3/BH1146// AA"S"/
WIN"S"). Genotype 16 (KAUZ/3/ BH1146//AA"S"/WIN"S") presented the lowest yield.
Key words: Triticum aestivum L. and Triticum durum L, resistance to leaf rust, yield
stability and adaptability.
1. INTRODUÇÃO
Dentre as doenças que atacam a cultura do trigo (Triticum aestivum L.), a ferrugem da
folha (Puccinia triticina Erikss., sin. Puccinia recondita Rob. ex Desm. f. sp. tritici) tem
sido a mais destrutiva, ocorrendo em todas as regiões do mundo em que este cereal é
cultivado. A ferrugem da folha, em alguns anos, ocorre já no estádio de plântula, mas
geralmente ataca mais tarde, podendo prolongar-se até próximo à maturação dos grãos,
provocando a secagem prematura das folhas. Em genótipos suscetíveis, a severidade
pode atingir níveis elevados, comprometendo tanto o rendimento que pode sofrer
reduções entre 30% e 50%, quanto a qualidade dos grãos (ROELFS et al, 1992; REIS et
al., 1996; PICININI e FERNANDES, 2000).
A população patogênica de Puccinia triticinia presente na região do Cone Sul da América
do Sul é extremamente dinâmica, e no Brasil, a cada ano, têm surgido até três novas
raças fisiológicas do patógeno (BARCELLOS, 1999, CHAVES et al., 2005). O
acompanhamento das alterações de virulência, nas regiões tritícolas do Brasil e do Cone
Sul, é indispensável aos programas de melhoramento genético de trigo, visando à
estabilidade da resistência, a qual tem sido limitada pela freqüente superação da
resistência das cultivares melhoradas por novas virulências, na população do patógeno,
assim como a falta de conhecimento sobre a movimentação dos esporos na região.
O uso de fungicidas é a forma mais comum de controlar a doença. Este método de
controle, embora eficiente, tem grande impacto econômico e ambiental (GERMÁN et al.,
2004). No entanto, a resistência genética também tem sido amplamente buscada em
programas de melhoramento genético, uma vez que seu valor no controle de doenças de
plantas é reconhecido há vários anos (NELSON, 1973; PRIESTLEY e BAYLES, 1988). Os
avanços na genética e as vantagens óbvias de plantar variedades resistentes tornaram o
melhoramento para resistência possível e desejável, e grande progresso foi alcançado a
partir da segunda metade do século XX (SOUSA, 2001; CUNHA, 2005).
Entretanto, o estreitamento na base genética do germoplasma atualmente disponível e a
plasticidade da população patogênica de P. triticina têm levado a um cenário em que se
verifica a ocorrência de ciclos sucessivos de superação de resistência e a conseqüente
substituição de cultivares. Esses fatores implicam a necessidade constante de buscar
novas fontes de resistência, de modo que aumentem as chances de sucesso desta
alternativa de controle. Neste contexto, a introgressão de genes de espécies afins ao
trigo cultivado representa uma alternativa com grandes potencialidades econômicas
(BARBOSA et al. 1993, ANGRA et al. 1996).
Linhagens de trigo comum (T. aestivum) oriundas de seleções em população submetida à
irradiação gama, em geração F4, do cruzamento interespecífico entre a cultivar BH1146
(T. aestivum) e Anhinga"S"/Winged"S" (T. durum) destacaram-se quanto à produção de
grãos e resistência ao agente da ferrugem da folha, em experimentos instalados em
condição de sequeiro e de irrigação por aspersão no Estado de São Paulo (CAMARGO et
al., 1995). O genótipo de trigo IAC 356, proveniente desse cruzamento foi avaliado no
período de 1994 a 2001, no município de Capão Bonito, localizado na Região Sudoeste
paulista, com resistência ao agente causal da ferrugem da folha (FELICIO et al., 2004).
O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de 18 novos genótipos de trigo (T.
aestivum.) quanto à resistência à ferrugem da folha, ao rendimento de grãos, à
adaptação e à estabilidade, quando comparados às cultivares IAC 289 (T. aestivum) e
IAC 1004 (T. durum).
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram semeados experimentos em diferentes regiões tritícolas do Estado de São Paulo
no período de 2003 a 2005, em ambiente de sequeiro nas localidades de Manduri (Zona
A), Capão Bonito e Itapeva (Zona B) e em Paranapanema (Zona C). Para a instalação dos
experimentos, adotaram-se as recomendações da Comissão Técnica de Trigo da
Secretaria Agricultura e do Abastecimento do Estado de São Paulo (CAMPINAS,
INSTITUTO AGRONÔMICO, 2002). As informações quanto à genealogia, o ciclo em dias,
da emergência ao início do espigamento (estádio de crescimento 10.1 na escala de
LARGE, 1954), da emergência à maturação plena (estádio de crescimento 11.4 na escala
de LARGE, 1954), e a altura das plantas estão relacionadas na tabela 1.
Os experimentos foram delineados em blocos ao acaso, compostos de vinte genótipos
com quatro repetições por local. Cada parcela foi constituída de oito linhas de 3 m de
comprimento, com espaçamento de 0,15 m entre elas, com separação lateral de 0,60 m
entre as parcelas. Procedeu-se à semeadura com 80 sementes viáveis por metro de
sulco, sendo efetuada a colheita da área total das parcelas.
A adubação mineral foi feita a lanço antes da semeadura e, posteriormente, incorporada
ao solo. As quantidades de fertilizantes aplicadas nos diferentes locais foram definidas de
acordo com as recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo ( RAIJ
et al., 1996).
O controle de pragas foi realizado com a aplicação de inseticidas de acordo com as
recomendações da Comissão Técnica de Trigo da Secretaria Agricultura e do
Abastecimento do Estado de São Paulo (CAMPINAS, INSTITUTO AGRONÔMICO, 2002).
As avaliações para resistência à ferrugem da folha foram realizadas em dois estádios:
No estádio de planta adulta, a ferrugem-da-folha (Puccinia triticina Rob.ex-Desm. f.sp.
tritici Erichs) foi avaliada, sob condições de infecção natural após o florescimento das
plantas (estádio de crescimento 11.2 na escala de LARGE, 1954), por meio da escala
modificada de Cobb, conforme SCHRAMM et al. (1974). Essa escala vai de 0 a 99%de
área foliar infectada, complementada pelo tipo de reação: S = suscetível (uredossoro
grande, coalescente, sem necrose e sem clorose); MS = moderadamente suscetível
(uredossoro médio, que pode ou não estar associado com clorose); MR =
moderadamente resistente (uredossoro pequeno a médio, freqüentemente circundado
por clorose ou necrose); R resistente (uredossoro minúsculo, rodeado de áreas
necróticas ou cloróticas).
Em casa de vegetação, no estádio de plântulas foram submetidas à inoculação,
individualmente, 12 raças de Puccinia triticina, as quais representam o espectro de
virulência do patógeno ocorrente no Brasil, em condições controladas da Embrapa Trigo,
Passo Fundo (RS). As raças foram provenientes do banco de raças do patógeno, mantido
por essa instituição. Cada raça corresponde a uma combinação de avirulência/virulência,
com possíveis variações em função de genes sensíveis à temperatura, e cada combinação
de virulência é representada por um código, de acordo com o Sistema Norte-Americano
de Nomenclatura (LONG e KOLMER, 1989). No Brasil, estas combinações de virulência
são também designadas pela letra B, seguido pelo número de ordem de identificação de
cada raça no país (Tabela 2).
A inoculação foi realizada com os uredosporos do fungo resultantes da multiplicação de
inóculo. Foi feita uma suspensão dos esporos em óleo mineral, com concentração de 105
a 106 esporos mL-1, a qual foi aspergida sobre as plântulas dos genótipos a serem
avaliados, 7-9 dias após a emergência, quando a primeira folha estava completamente
expandida. Após a inoculação, as plântulas foram incubadas em câmara úmida, no
escuro, por 12 horas. Após o período de incubação, as plântulas foram transferidas para
casa de vegetação totalmente isolada do ambiente externo, com condições controladas
de temperatura (22 + 2 °C) e umidade (80%) até o aparecimento dos sintomas.
O aparecimento dos sintomas ocorreu em 10 a 12 dias após a inoculação, e após,
procedeu-se à avaliação da reação dos genótipos, observando-se o tipo de infecção
correspondente ao sintoma, de acordo com ROELFS et al. (1992). Foram considerados
resistentes os genótipos com reação 0, ;, 1 e 2 (e suas variações para mais ou menos) e
suscetíveis aqueles com tipo de infecção 3 e 4 (e suas variações para mais ou menos).
O ciclo das cultivares foi determinado pelo número de dias decorridos da emergência das
plântulas até a maturação. As cultivares com ciclo da emergência à maturação de 110 a
120, 121 a 130 e acima de 130 dias foram consideradas, respectivamente, de ciclo
precoce, médio e tardio.
A altura das plantas foi medida em centímetros no campo, na época da maturação, do
nível do solo ao ápice da espiga, com exclusão das aristas, estimando-se a média de
diferentes pontos de cada parcela.
A avaliação de rendimentos de grãos foi realizada pesando, em gramas, a produção total
de cada parcela, a qual foi extrapolada para quilogramas por hectare.
Os experimentos foram analisados conjuntamente, avaliando-se efeitos de ano, local,
genótipo e das interações ano x local, ano x genótipo, local x genótipo e ano x local x
genótipo. Utilizou-se para a comparação das médias o teste de Duncan, de acordo com
PIMENTEL-GOMES (1990).
Foram determinadas a estabilidade e a adaptabilidade pelo método proposto por
EBERHART e RUSSELL (1966), dos genótipos por região, bem como em todas as regiões
em conjunto, com base nos coeficientes de cada genótipo em relação ao índice
ambiental. Considerou-se como genótipo ideal aquele com alto rendimento médio de
grãos, coeficiente de regressão igual a 1,0 (b =1) e desvios da regressão igual a zero
(S2d = 0).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados médios do ciclo da emergência ao início do espigamento e da emergência á
maturação plena, expressos na tabela 1, caracterizaram o genótipo 16 (KAUZ/3/
BH1146// AA"S"/WIN"S") como de ciclo tardio sendo os demais genótipos de ciclo médio
e o porte do genótipo 17 (VEE//DOVE/ BUC/3/BH1146//AA"S"/WIN"S") como o mais alto
(100 cm), os genótipos 2, 11 e 18 também são considerados de porte alto (maiores que
90 cm).
Segundo BARCELLOS (1986), tem sido evidentemente comprovado que o aumento da
área cultivada com determinada cultivar exerce uma pressão de seleção sobre a
população patogênica, favorecendo a ocorrência de novas raças que podem tornar
extremamente suscetível cultivares resistentes a todas as raças de Puccinia triticina. Com
base nesta informação, é possível que alterações possam ocorrer futuramente nos
genótipos, de acordo com as reações apresentadas entre as avaliações em plântula e
planta adulta.
No período abrangido pela instalação dos experimentos, houve grande variação na
ocorrência das raças, não só na sua freqüência como também no aparecimento de novas
raças em infecções natural no campo. Considerando-se os genótipos no estádio de planta
adulta (Tabela 2), foi possível classificar entre as melhores os genótipos 4, 5, 8, 12, 13,
16 e 20 como resistentes à ferrugem da folha, pela não-ocorrência de níveis elevados de
infecção, no decorrer do triênio, e a cultivar IAC 1004 (Triticum durum), imune à doença.
Os genótipos 1 e 2 provenientes do cruzamento BH 1146//AA"S"/WIN"S"/3/IAC 227
caracterizaram-se pela maior suscetibilidade ao agente causal da ferrugem da folha.
Verificou-se pelo tipo de infecção (Tabela 3) que os genótipos 8 (BH1146//AA"S"/
WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 12 e 14 (BH1146//AA"S"/WIN"S" /3/VEE//DOVE/BUC)
se destacaram por sua resistência às raças fisiológicas de Puccinia triticina em casa de
vegetação na fase de plântulas. Os demais genótipos, embora mais suscetíveis,
diferenciaram-se quanto ao comportamento à doença, podendo ser classificados quanto
ao tipo de infecção de intermediários. Não foi observado genótipo suscetível, no nível de
reação tipo 4. Constatou-se que, em muitos genótipos, houve variação na suscetibilidade
para determinada raça patogênica inoculada, expressa por uma ou mais plântulas
suscetíveis.
Tem se verificado que muitos fatores são limitantes ao rendimento ou ao potencial
produtivo de uma cultivar, entretanto, fatores limitantes em uma região podem não ser
significativos em outra. A adaptação ampla, o potencial de rendimento e a resistência às
doenças são fatores inerentes de uma base genética ampla, no processo de
melhoramento genético.
Pelas análises estatísticas dos experimentos, por ano, constataram efeitos altamente
significativos para genótipo, local e para a interação genótipo x local. A análise conjunta
também demonstrou efeito altamente significativo para ano, local, genótipo e para as
interações ano x local, ano x genótipo, genótipo x local e ano x local x genótipo, de
acordo com a tabela 4. Observou-se, que os efeitos do fator ano influenciaram sobre o
potencial produtivo dos genótipos, o que revela comportamento diferencial dos genótipos
em relação o ambiente ano. O rendimento da cultivar IAC 1004 de Triticum durum foi
relevante em 2003 e 2004, entretanto, ocorreu baixo rendimento em 2005, devido à
baixa precipitação pluvial no período.
Os genótipos 8(BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 7 (BH1146// AA"S"/
WIN"S"/3/HANN*2/PRL) e 18 (CMH 75.A.66/SERI/3/BH1146//AA"S"/WIN"S")
proporcionaram os melhores rendimentos de grãos no período. O menor rendimento foi
obtido pelo genótipo 16 (KAUZ/3/BH1146//AA"S"/WIN"S".
Como a análise de variância conjunta, em relação a rendimento de grãos, houve
interação genótipo x anos, foi possível realizar a análise da estabilidade e da
adaptabilidade, conforme a tabela 5 para o triênio 2003 a 2005, que revelou
comportamento diferencial entre os genótipos para o fator (ambiente) ano, expresso nos
valores de b1 muito contrastantes para os genótipos estudados. O IAC 1004 apresentouse altamente responsivo (b = 2,68**) representando padrão de resposta para ambiente
favorável, mas com respostas negativa nos ambientes desfavoráveis, sendo com baixa
estabilidade. Os genótipos 2, 6 e 12 expressaram seu potencial de rendimento em
ambiente desfavorável.
Os genótipos 2 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/IAC 227) R2=11,20, 6 (BH1146// AA"S"/
WIN"S"/3/TUI"S") R2 = 6,62, 12 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/VEE// DOVE/BUC) R2=
27,84 e 14 R2= 42,03 proporcionaram baixa previsibilidade de comportamento, com
coeficiente de determinação inferior aos demais genótipos. O genótipo 16 (KAUZ/3/BH
1146//AA"S"/WIN"S") com rendimento de grãos inferior aos demais genótipos não deve
ser julgado como indesejável, uma vez que seu R2 atingiu níveis de 90,1%,
provavelmente, seu ciclo mais longo, deva ter contribuído para esta baixa adaptação
regional.
De acordo com BAETHGEN (1997), a correlação anos e ambiente (local ou ano) em que
se obtém altos rendimentos de grãos geralmente se caracterizam por uma combinação
muito favorável de quase todos os fatores que afetam o rendimento, portanto, e
impossível de se quantificar impactos relativos de cada fator envolvido no elo da cadeia
de produção.
4. CONCLUSÕES
1. O emprego da linhagem BH1146//AA"S"/WIN"S", oriunda de cruzamento
interespecífico (T. aestivum x T. durum) e irradiação gama, foi bastante eficiente na
obtenção de novos genótipos de trigo com resistência ao agente causal da ferrugem da
folha associada a bons rendimentos de grãos.
2. O genótipo 8 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL) foi resistente à
ferrugem da folha nos testes em plântulas; no campo, a cultivar IAC 1004 foi imune à
doença em condições de infecção natural no campo.
3. Os melhores rendimentos de grãos foram obtidos pelos genótipos 8 (BH1146// AA"S"/
WIN"S"/3/BUC/FKL//MYNA/VUL), 7 (BH1146//AA"S"/WIN"S"/3/HANN*2/ PRL) e 18 (CMH
75.A.66/SERI/3/BH1146//AA"S"/WIN"S").
4. Como as reações dos genótipos foram diferenciadas para as diferentes raças de
ferrugem da folha,portanto, caracterizando diferentes fontes de resistência à doença, os
mesmos podem ser utilizados em programas de melhoramento genético como fonte de
resistência para essa doença.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem aos técnicos de apoio Carlos Aparecido Fernandes, José Norberto
da Silva e José Angelino de Paula pela colaboração no desenvolvimento dos experimentos.
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Recebido para publicação em 9 de janeiro de 2007 e aceito em 27 de maio de 2008.
* Autor correspondente
1 Com apoio financeiro da FAPESP.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
ALBRECHT, Leandro Paiola et al. Teores de óleo, proteínas e produtividade de soja em função da
antecipação da semeadura na região oeste do Paraná. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp.
865-873. ISSN 0006-8705.
A semeadura antecipada da soja, particularmente utilizando cultivares precoces, é prática que vem sendo
adotada por muitos produtores paranaenses com o intuito de antecipar a colheita e viabilizar o cultivo de
milho safrinha. Visando avaliar a influência da antecipação da semeadura na composição química e na
produtividade da soja, foram instalados ensaios de competição de cultivares na unidade da COODETEC,
em Palotina (PR). O delineamento foi em blocos casualizados, desenvolvido em dois anos agrícola
(2003/2004 e 2004/2005), com três cultivares precoces (CD 202, CD 215 e CD 216), semeadas em cinco
épocas (15/9, 30/9, 15/10, 30/10 e 15/11). Foram determinados os teores de óleo e proteínas nos grãos.
Partindo-se do rendimento de grãos nas parcelas, foram calculadas as produtividades em kg ha-1. Os
dados coletados foram submetidos à análise de variância conjunta e realizados os desdobramentos das
interações quando necessários. Os resultados permitiram concluir que a antecipação da semeadura
influenciou na produtividade e composição química dos grãos.
Palavras-chave : Glycine max; época de semeadura; produção; composição química.
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400008
FITOTECNIA
Teores de óleo, proteínas e produtividade de soja em função da
antecipação da semeadura na região oeste do Paraná
Oil and protein contents and yield of soybean with early sowing in west
Paraná
*
Leandro Paiola AlbrechtI, ; Alessandro de Lucca e BracciniI, III; Marizangela
Rizzatti ÁvilaI; Letícia Sayuri SuzukiI; Carlos Alberto ScapimI, III; Mauro Cezar
BarbosaII
IDepartamento
de Agronomia, Universidade Estadual de Maringá (UEM), Av. Colombo,
5790, 87020-900 Maringá (PR). E-mail: [email protected]; [email protected].
br; [email protected]; [email protected]; [email protected]
IIAcadêmico de Mestrado em Agronomia, UEM, Maringá, PR; Fone: (44) 32287172; Email: [email protected]
IIIBolsista do CNPq
RESUMO
A semeadura antecipada da soja, particularmente utilizando cultivares precoces, é prática
que vem sendo adotada por muitos produtores paranaenses com o intuito de antecipar a
colheita e viabilizar o cultivo de milho safrinha. Visando avaliar a influência da
antecipação da semeadura na composição química e na produtividade da soja, foram
instalados ensaios de competição de cultivares na unidade da COODETEC, em Palotina
(PR). O delineamento foi em blocos casualizados, desenvolvido em dois anos agrícola
(2003/2004 e 2004/2005), com três cultivares precoces (CD 202, CD 215 e CD 216),
semeadas em cinco épocas (15/9, 30/9, 15/10, 30/10 e 15/11). Foram determinados os
teores de óleo e proteínas nos grãos. Partindo-se do rendimento de grãos nas parcelas,
foram calculadas as produtividades em kg ha-1. Os dados coletados foram submetidos à
análise de variância conjunta e realizados os desdobramentos das interações quando
necessários. Os resultados permitiram concluir que a antecipação da semeadura
influenciou na produtividade e composição química dos grãos.
Palavras-chave: Glycine max, época de semeadura, produção, composição química.
ABSTRACT
Early soybean sowing, especially using early cultivars is a practice that is adopted by
many growers from the State of Paraná in order to anticipate harvest and to enhance
growing corn crop during the fall. Experiments of soybean cultivars competition trials
were carried out at COODETEC in the city of Palotina, Paraná State, aiming to evaluate
the influence of early sowing on the chemical composition of seeds, as well as yield. A
randomized block design, comprised by two crop years (2003/2004 and 2004/2005),
three early cultivars (CD 202, CD 215 and CD 216); and five sowing times (09/15, 09/30,
10/15, 10/30 and 11/15) was utilized. Also, oil and protein content were also
determined. The productivity (kg ha-1) was calculated using the yield of grain in each
parcel. All data were submitted to variance analysis of group experiments along with all
interactions and necessary adjustments. Results allowed to conclude that early sowing
can influence grain yield and seed chemical composition.
Key words: Glycine max, sowing date, production, chemical composition.
1. INTRODUÇÃO
A soja é considerada, mundialmente, a principal fonte de produção de óleos e proteínas
vegetais para alimentação humana e animal (MANARA, 1988); e constitui, atualmente,
um dos produtos de maior importância na economia brasileira, ocupando lugar de
destaque na oferta de óleo para consumo interno, no arraçoamento animal como
principal fonte protéica, bem como, na pauta de exportação do país (SEDIYAMA et al.,
1993). Também, no período entre 2000 e 2005, as exportações do complexo soja
cresceram 80% (MORAES, 2006). Dada a sua importância, há intensa atividade de
pesquisa dirigida à obtenção de informações para a cultura da soja que possibilitem
aumentos na produtividade e redução nos custos de produção (EMBRAPA, 2003).
Considerando que a cultura da soja é influenciada por diversos fatores ao longo de seu
ciclo, é relevante destacar a escolha da época de semeadura, como fator cultural que,
isoladamente, mais promove o desenvolvimento das plantas e a produção da lavoura
(MARCOS FILHO, 1986; COSTA et al., 1995, EMBRAPA, 2005).
A instalação da cultura da soja em determinada época pode expor as plantas a estresse
ambiental no campo, em uma fase específica do ciclo, ou até mesmo durante vários
estádios vegetativos e/ou reprodutivos, modificando sua composição química. Segundo
RAO et al. (1993), as quantidades de óleo e proteínas também podem ser influenciadas
pelo ambiente no qual o vegetal é cultivado.
Tanto RANGEL et al. (2004) como PÍPOLO (2002) concordam que, em princípio, os teores
de óleo e proteína dos grãos de soja são governados geneticamente, porém fortemente
influenciados pelo ambiente, principalmente durante o período de enchimento dos grãos.
O conteúdo de proteína nos grãos é quatro vezes mais dependente das condições
ambientais do que da variedade (BENZAIN e LANE, 1986).
O período preferencial para a semeadura da soja no Estado do Paraná é o mês de
novembro. No Estado do Paraná, a época de semeadura indicada, para a maioria das
cultivares, estende-se de 15/10 a 15/12 (EMBRAPA, 2005). A semeadura antecipada,
segundo a EMBRAPA (2005), é aquela realizada antes de 15 de outubro. Pode ser
praticada em regiões mais quentes do Estado, onde ocorre inverno úmido, solos de alta
fertilidade e temperaturas favoráveis à emergência das plantas desde o início de outubro.
Estas condições são mais comuns na Região Oeste do Paraná, nas áreas de menor
altitude, mais próximas do Rio Paraná, localizadas entre o Rio Piquiri e Iguaçu.
O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência da antecipação da semeadura nos
teores de óleo e proteínas e na produtividade de grãos de três cultivares precoces de
soja, em dois anos agrícolas.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi instalado nos anos agrícolas de 2003/2004 e 2004/2005, em área
localizada na Unidade da Cooperativa Central de Pesquisa Agrícola (COODETEC), em
Palotina (PR), em Latitude: 24º18'S; Longitude: 53º55'W; Altitude: 310m; Classe do
Solo: Latossolo Vermelho eutroférrico, A moderado, textura muito argilosa. A composição
química dos grãos foi avaliada no Laboratório de Tecnologia de Sementes do Núcleo de
Pesquisas Aplicadas à Agricultura (NUPAGRI), pertencente à Universidade Estadual de
Maringá, em Maringá (PR).
O clima predominante na região é do tipo Cfa, mesotérmico úmido, com chuvas
abundantes no verão e inverno seco, e verões quentes, segundo classificação de Köppen.
Foram coletados dados diários de precipitação pluvial e temperatura máxima e mínima,
referentes aos períodos de duração dos ensaios, nos anos agrícolas de 2003/2004 e
2004/2005.
Foram instalados cinco ensaios de competição de cultivares, com três tratamentos e
quatro repetições, semeando-se um ensaio em cada época de plantio (15/9, 30/9, 15/10,
30/10 e 15/11). As três cultivares de soja avaliadas foram CD 202, CD 215 e CD 216,
todas pertencentes ao grupo de maturação precoce (COODETEC, 2005).
O sistema de preparo do solo adotado foi em semeadura direta e a adubação e demais
práticas culturais foram as mesmas preconizadas pelo sistema de produção da região
(EMBRAPA, 2003). O solo da área experimental foi analisado quanto às características
químicas e a adubação realizada de acordo com as recomendações sugeridas pela
EMBRAPA (2003). A área útil das unidades experimentais foi de 7,2 m2.
Quanto à semeadura, deixou-se cerca de 16 plantas por metro linear (densidade de
355.555 plantas ha-1). A irrigação, por aspersão, foi fornecida somente logo após a
semeadura para garantir o estabelecimento inicial das plantas.
As plantas foram colhidas manualmente, cinco a oito dias após o estádio R8 de
desenvolvimento (FEHR et al., 1971), quando os grãos estavam com grau de umidade
abaixo de 15 % (base úmida). Após a colheita das plantas, os grãos de soja foram
debulhados das vagens em máquina trilhadeira estacionária, limpos com o auxílio de
peneiras, secados em condições naturais, acondicionados em sacos de papel kraft
multifoliado e mantidos em câmara fria, a 10 ºC de temperatura e 50% de umidade
relativa, do fim da colheita ao início das avaliações de laboratório.
Partindo-se do rendimento de grãos nas parcelas, foram calculadas as produtividades em
kg ha-1. Os dados de produtividade foram corrigidos para 13% de umidade (base úmida).
O grau de umidade dos grãos foi avaliado por meio do método de estufa a 105 ºC por 24
horas (BRASIL, 1992).
Determinação de proteína: foi realizada utilizando-se o método de Kjeldahl, na
quantificação de nitrogênio total, conforme recomendação da ASSOCIATION OF OFFICIAL
ANALYTICAL CHEMIST (1975) e VITTI et al. (2001), com modificações. Foram analisadas
quatro subamostras de 0,2 g da farinha de soja moída, provenientes de amostras dos
grãos de cada repetição de campo. A farinha de soja moída foi condicionada em tubos de
ensaio, junto com 2 g de uma mistura catalítica (sulfato de cobre e selênio em pó) e 5
mL de ácido sulfúrico concentrado. Estes tubos foram levados para aquecimento em um
bloco digestor para a fase de digestão da matéria orgânica. O aquecimento foi gradual e
assim que a temperatura de 350 ºC foi atingida, o material permaneceu a esta
temperatura constante por mais 2,5 horas. Após a obtenção do material digerido, iniciouse a fase de destilação da amônia liberada e, após a reação com hidróxido de sódio
(50%), foi recolhida em solução de ácido bórico a 4%. A titulação foi realizada em
solução-padrão de ácido clorídrico a 1 N. Obteve-se para esse procedimento uma
recuperação de 99,7% de nitrogênio. Para o cálculo da conversão de nitrogênio em
proteínas, foi utilizado o fator 6,25 e a porcentagem de proteínas foi obtida com base na
matéria seca.
Determinação de óleo: na avaliação dos lipídios totais (óleo), utilizou-se o aparelho
extrator de Soxhlet e éter de petróleo como solvente, segundo o procedimento descrito
nas Normas Analíticas do INSTITUTO ADOLFO LUTZ (1985), com refluxo de 6 horas.
Foram avaliadas quatro subamostras de 2 g de cada repetição de campo, provenientes
dos grãos previamente moídos. Os resultados foram expressos em porcentagem de óleo
extraído, determinado por diferença de pesagem.
O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados com quatro
repetições de campo, em que cada época de semeadura constituiu-se de ensaio
individual de competição de cultivares de soja, em dois anos agrícolas. Os dados obtidos
para todas as variáveis em cada um dos ensaios individuais, para os dois anos, foram
submetidos à análise de variância; em seguida, verificou-se a semelhança dos quadrados
médios do resíduo pelo teste de Hartley (RAMALHO et al., 2000) e a razão entre o maior
e o menor quadrado médio residual (PIMENTEL-GOMES e GARCIA, 2002) foi inferior a
sete, permitindo à análise conjunta.
Para análise dos resultados foram considerados os efeitos fixos (cultivar e época) e
efeitos aleatórios (ano). Foram calculadas as esperanças do quadrado médio - E(QM) conforme modelo biométrico adotado e, segundo pressupostos de CRUZ et al. (2004).
Independentemente da significância pelo teste F (p<0,05), na interação de segunda
ordem (ano x cultivar x época), efetuaram-se os desdobramentos necessários.
As médias de cultivares foram comparadas pelo teste de Newman Keuls (p<0,05),
enquanto para testar anos, o próprio teste F foi conclusivo. A análise de regressão foi
realizada para verificar o comportamento das características em função das épocas de
semeadura.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados climáticos coletados nos anos agrícolas de 2003/2004 e 2004/2005 estão
listados na figura 1. Os dados de temperatura obtidos durante o período de execução do
experimento tenderam a ser superiores ao histórico da região (IAPAR, 2006), em especial
em 2004/2005, com média térmica e picos de máxima superiores, marcadamente nos
últimos meses do experimento.
A ocorrência de precipitação pluvial foi relativamente baixa durante o período de
execução do experimento, para ambos os anos agrícolas. No ano agrícola de 2003/2004,
a média mensal foi de 111 mm e o total no período de 777 mm. Em 2004/2005, a média
mensal e o acumulado em mm foi superior a 2003/2004, sendo, respectivamente, de 120
e 846 mm.
A observação mais destacada concerne ao comportamento e à distribuição das chuvas. A
restrição hídrica no ano agrícola de 2003/2004 foi mais acentuada, no que concerne a
alguns meses, enquanto para 2004/2005, o déficit hídrico ocorreu, mas não tão
acentuado, pois esteve disperso por mais meses, o que atenuou o seu efeito negativo, de
acordo com SIONIT e KRAMER (1977), RASSINI e LIN (1981), MARCOS FILHO (1986) e
MARCOS FILHO (2005).
Pelos resultados dos teores médios de óleo nos grãos (Tabela 1), com uma única
exceção, observaram-se o mesmo comportamento em todas as épocas de semeadura, na
comparação dos diferentes anos agrícolas. Nota-se que o segundo ano (2004/2005) foi
sempre superior no teor de óleo, salvo na primeira época de semeadura para a cultivar
CD 216, em que não houve diferença significativa entre as safras avaliadas.
Atribui-se os maiores teores de óleo no segundo ano agrícola e os maiores teores de
proteínas no primeiro ano agrícola, às de diferenças climáticas existentes entre os anos,
resultados em consonância com FONTES et al. (1974).
Merecem menção especial as maiores restrições hídricas observadas, em quase todas as
épocas, no período reprodutivo das cultivares no primeiro ano agrícola (2003/2004), que
elevaram os teores de proteínas, o que está de acordo com BEWLEY e BLACK (1985) e
MARCOS FILHO (2005). Destacam-se, também, as maiores temperaturas médias no
período reprodutivo da cultura, no segundo ano (Tabela 1), que favoreceram o acúmulo
de óleo nos grãos, concordando com HOWELL e CARTER (1953) e URBEN e SOUZA
(1993).
Quanto à variação percentual de óleo e proteína, no primeiro ano, a variação foi de
11,29% a 20,17% para óleo e de 35,47% a 43,23% para proteína. No segundo ano, a
variação foi de 21,22% a 32,45% para o teor de óleo e de 24,60% a 34,15% para o teor
de proteína, levando-se em conta as médias de todas as cultivares e em todas as épocas
de semeadura.
No primeiro ano agrícola, a amplitude dos teores de óleo e de proteínas nos grãos de soja
esteve próxima das médias constatadas na literatura. A variação nos teores de óleo, para
o segundo ano, estão concordantes com a bibliografia consultada; porém, no caso dos
teores de proteínas, estes foram inferiores ou próximos do registrado por autores como
HYMOWITZ et al. (1972), POPINIGS (1985), BEWLEY e BLACK (1985), SEDIYAMA et al.
(1993) e MARCOS FILHO (2005).
Entre as cultivares avaliadas, só foram observadas diferenças significativas, dentro de
cada época de semeadura e de cada ano agrícola, apenas na quinta época (15/11) do
segundo ano (2004/2005), tanto para teores de óleo, como de proteína. A diferença
observada somente na quinta época de semeadura, para o segundo ano, ocorreu em
virtude de severo estresse ambiental, que aliou a nítida deficiência hídrica, na fase final
de enchimento dos grãos, a elevadas temperaturas máximas, possivelmente, um duplo
estresse que levou a efeitos fisiológicos, acarretando distúrbios bioquímicos nas
biossínteses de óleo e de proteínas. É interessante notar que as diferenças revelam a
existência, diante do estresse constatado, de comportamento diferencial entre os
genótipos, quanto à regulação metabólica que determina a síntese de proteínas e óleo, e
que, possivelmente, deve afetar outras macromoléculas, estendendo-se, provavelmente,
a influência na síntese de vários outros compostos, ou primários ou secundários.
Os resultados referentes aos teores de óleo e de proteínas das três cultivares, nos dois
anos agrícolas, em função das épocas de semeadura da soja, são apresentados nas
figuras 2 e 3. Observa-se que, no segundo ano agrícola (2004/2005), não houve
diferença significativa (p<0,05) entre épocas de semeadura, para todas as cultivares e
para ambos os teores (óleo e proteína) (Figuras 2B e 3B). Supõe-se que as oscilações de
temperatura e pluviosidade não foram suficientes para alterar, significativamente, os
teores dos componentes químicos avaliados, na referida safra.
No primeiro ano (Figuras 2A e 3A), tanto para o teor de proteínas, quanto para o de óleo,
ocorreu diferença significativa, permitindo o ajuste de equações que melhor explicassem
a interação. Quanto aos teores de óleo (Figura 2A), nas três cultivares havia tendência
linear crescente em virtude da antecipação da época de semeadura da soja; na variável
teor de proteínas, foi o inverso, ou seja, a tendência foi linear, mas foi decrescente, em
vista da antecipação da época de semeadura. Esses resultados caracterizam bem a
correlação negativa existente entre os conteúdos de óleo e de proteínas, na composição
química dos grãos, concordando com RANGEL et al. (2004). Esse fato condiz, também,
com o relatado por HANSON (1991) e PÍPOLO (2002), segundo os quais haveria uma
correlação negativa entre os níveis de óleo e proteínas nos grãos, explicado pela
concorrência dessas duas vertentes pelos esqueletos carbônicos.
Tendo as equações ajustadas como base, pode-se afirmar que para cada dia após 15/9,
no primeiro ano agrícola, os teores de óleo decrescem em 0,1421% (coeficiente angular),
do máximo de 20,66%, para a cultivar CD 202. Na cultivar CD 215, a diminuição diária é
de 0,0815%, em relação ao máximo de 19,34%. Por sua vez, na cultivar CD 216, o
decréscimo é de 0,0953% por dia, do máximo de 19,83% (Figura 2A).
Observando os resultados dos teores percentuais de proteína nos grãos, no primeiro ano,
na cultivar CD 202 houve aumento de 0,1288% ao dia, até alcançar o máximo de
43,61%. Na cultivar CD 215, visualiza-se crescimento diário de 0,0865% até chegar ao
patamar de 43,04%. Para a cultivar CD 216, o aumento foi de 0,0658% ao dia, até
42,96% (Figura 3A).
Variações climáticas no período de transferência de matéria seca, como é o caso de
deficiência hídrica, podem alterar a fisiologia do vegetal. A restrição hídrica pode acelerar
a maturação e reduzir o período de acúmulo de reservas, fazendo com que os grãos das
plantas estressadas não apresentem o padrão normal de desenvolvimento e composição
química (DELOUCHE, 1980; CARVALHO e NAKAGAWA, 1988; MARCOS FILHO, 2005). O
estresse hídrico, somado ao efeito da temperatura podem explicar as variações na
concentração da proteínas (PÍPOLO, 2002; RANGEL et al., 2004). Quando não é possível
explicar a diferença nos teores de proteína na soja, entre épocas de semeadura, pela
oscilação térmica, pode-se explicar pela distribuição de chuvas durante o período de
enchimento de grãos e a disponibilidade de nitrogênio (PÍPOLO, 2002).
A relação, segundo SEDIYAMA et al. (1993), entre cultivar e época de semeadura, quanto
ao teor de óleo nos grãos de soja, ocorre em função da temperatura durante a fase de
enchimento da vagem.
O abastecimento de N, em conseqüência de eficiente nodulação e concomitante processo
simbiótico de fixação, é influenciado negativamente por déficit hídrico. No entanto, a falta
de água afeta toda a fisiologia da planta, e não somente o aparato fisiológico formado
pelas rotas bioquímicas de fixação simbiótica (dentro do bacterióide) e do metabolismo
do N (envolvendo rotas de redução e assimilação do N). Confirma-se, portanto, que a
maior sensibilidade do sistema de fixação biológica do nitrogênio, é reflexo da elevação
da temperatura do ar que, somada à radiação solar exacerbada no verão, aumentam a
temperatura do solo, afetando os nódulos radiculares, coincidindo com a época de alta
demanda de compostos nitrogenados, que é a da fase reprodutiva da cultura. As
observações concordam com as de diversos autores, como HOWELL e CARTTER (1953),
BEWLEY e BLACK (1985), URBEN FILHO e SOUZA (1993), HUNGRIA et al. (2000), TAIZ e
ZEIGER (2004) e MARCOS FILHO (2005), que discorreram, também, sobre o efeito
isolado e/ou associado de baixa disponibilidade hídrica e altas temperaturas.
Ecofisiologicamente, os fatores ambientais podem tornar-se estressores quando não
atendem satisfatoriamente a necessidade dos vegetais ou quando atingem níveis
deletérios à atividade bioquímica e fisiológica da planta. Analisando especificamente o
primeiro ano agrícola (2003/2004), a restrição hídrica foi preponderante (Tabela 1) e o
efeito da alta temperatura não foi tão expressivo, a ponto de reduzirem os teores de óleo
com o atraso da semeadura, na competição por carbono biossintético (Figuras 2 e 3).
Na produtividade das cultivares, dentro de cada época e de cada ano, não ocorreu
diferença significativa (p<0,05). Observou-se, pela produtividade de todas as cultivares
na quarta e quinta época, para o segundo ano, que as médias foram significativamente
maiores no primeiro ano, possivelmente em virtude da maior restrição hídrica verificada
na fase reprodutiva da cultura da soja semeada nas últimas épocas no primeiro ano
agrícola, aliada a altas temperaturas.
A floração é severamente afetada pela deficiência de água no período de duas a quatro
semanas que precede a diferenciação floral (SACCOL, 1975), mas o período de
transferência de matéria seca é o mais crítico para a soja, em relação a esse fator, pois
restringe a área foliar, induz o aborto de legumes, acelera a senescência das folhas e,
conseqüentemente, a massa e o número dos grãos. A menor disponibilidade de água
promove decréscimo da fotossíntese e abrevia o período de enchimento dos grãos, com
prejuízo à produção (FRANÇA NETO e KRZYZANOWSKI, 1990). Temperaturas elevadas,
principalmente quando associadas a períodos com baixos índices pluviométricos durante
a maturação, podem ocasionar maturação "forçada", sendo produzidas, nessas
condições, sementes de baixo vigor, em virtude de não se verificar a deposição natural
de carboidratos, lipídios e proteínas (FRANÇA NETO et al., 1993), já que houve redução
da translocação de fotossintatos para os grãos. MARCOS FILHO (2005) afirma que
temperaturas elevadas são consideradas as principais responsáveis pela maturação
"forçada" em soja, provocando a translocação muito rápida das reservas, levando à
inadequada maturação.
Na produtividade referente ao ano agrícola de 2003/2004 (Figura 4A) houve tendência
linear decrescente para as cultivares CD 202 e CD 215. Pela equação linear ajustada, é
possível inferir, para cada dia que se prolonga a semeadura, após 15/9, que há um
decréscimo de 62,43 kg ha-1 para a cultivar CD 202, e de 56,09 kg ha-1 para CD 215.
Houve tendência quadrática para a cultivar CD 216, provavelmente devido à sua maior
precocidade, sofrendo mais com a antecipação da semeadura, ou seja, ciclo menor,
menos tempo para se recuperar de condições adversas iniciais, como temperaturas do ar
e do solo baixas, menor precipitação pluvial e insuficiência fotoperiódica (BARNI e
BERGAMASCHI, 1981). O ponto de máxima para a cultivar CD 216, no primeiro ano, foi
de 14,76 dias, com produtividade de 3.197,80 kg ha-1.
A mesma situação, de comportamento quadrático, observou-se no segundo ano para
todas as cultivares, em termos de produtividade (Figura 4B). Apesar de serem anos com
algumas particularidades climáticas distintivas, as conjecturas supracitadas podem ser
admitidas para o segundo ano. Os pontos de máxima fornecidos pelas equações foram de
23,50 (CD 202), 23,83 (CD 215) e 26,48 (CD 216) dias após 15/9. Novamente , a
cultivar CD 216, foi a menos tolerante à antecipação na semeadura.
Portanto, a época preferencial não foi a mais favorável para a produção de grãos em
nenhum do dois anos em estudo, para nenhuma cultivar, em função do severo estresse
por deficiência hídrica, somado a altas temperaturas (SACCOL, 1975; BERGAMIN et al.,
1999; LARCHER, 2000; TAIZ e ZEIGER, 2004; EMBRAPA, 2005;), mais evidente no
primeiro ano agrícola.
Vários estudos têm correlacionado negativamente o teor de proteínas nos grãos com a
produtividade da soja. Esse fato pode ser parcialmente explicado pelo trabalho de PÍPOLO
(2002), em que, no ano agrícola de 1998/1999, o rendimento médio de grãos foi de 1,52
t ha-1, com teor médio de 40,24% de proteínas, equivalendo a 98 kg ha-1 de nitrogênio
acumulado nos grãos. No ano agrícola de 1999/2000, o rendimento médio foi de 2,35 t
ha-1, com teor de proteínas de 37,22%, equivalendo, por sua vez, a 140,10 kg ha-1 de
nitrogênio nos grãos. Portanto, mesmo tendo acumulado, em termos absolutos, maior
quantidade de nitrogênio por hectare na safra de 1999/2000, sua concentração foi diluída
em maior massa de grãos, resultando em menor percentual.
Neste trabalho, essa correlação negativa entre proteína e produtividade pode ser notada
observando-se as tendências nas figuras 3A e 4A, em que para as cultivares CD 202 e CD
215, as produtividades decresceram linearmente, enquanto os teores de proteína
cresceram linearmente, para todas as cultivares. Segundo HANSON (1992) e RANGEL et
al. (2004) genótipos com maior duração do período de enchimento de grão tem menor
taxa de acumulação de matéria seca e maior produtividade, em condições favoráveis.
Porém, na ocorrência de estresse hídrico durante o período reprodutivo, essa vantagem
não se faz valer. Genótipos com alto nível de proteína tiveram baixas produtividades,
curta duração do período de enchimento de grão e rápidas distribuições do N e
acumulação da matéria seca.
4. CONCLUSÕES
1. Ecofisiologicamente, a semeadura em 15/11 e a antecipação para 15/9 não são
favoráveis à obtenção de produtividades superiores para a soja no Oeste do Paraná;
2. A cultivar CD 216 é mais sensível, em relação aos genótipos CD 202 e CD 215, à
antecipação da semeadura para 15/09;
3. A antecipação na semeadura propicia condições climáticas que tendem a aumentar os
teores de óleo e reduzir os de proteínas.
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Recebido para publicação em 31 de janeiro de 2007 e aceito em 14 de maio de 2008.
* Autor correspondente
© 2009 Instituto Agronômico
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13020-902 Campinas SP - Brazil
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
LEITE, Andréia Araújo Lima; FERRAZ JUNIOR, Altamiro Souza de Lima; MOURA, Emanoel Gomes
de e AGUIAR, Alana das Chagas Ferreira. Comportamento de dois genótipos de milho cultivados em
sistema de aléias preestabelecido com diferentes leguminosas arbóreas. Bragantia [online]. 2008,
vol. 67, no. 4, pp. 875-882. ISSN 0006-8705.
O cultivo em aléias tem sido recomendado como alternativa para a substituição da agricultura de corte e
queima, no trópico úmido, devido à grande capacidade de produção de matéria orgânica e de reciclagem
de nutrientes, mas algumas dúvidas quanto à sustentabilidade e à competição interespecífica são
persistentes. O objetivo no trabalho foi avaliar a viabilidade da cultura do milho em um sistema de
cultivo em aléias de leguminosas arbóreas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos
casualisados, com quatro repetições dos tratamentos: aléias de sombreiro (Clitoria fairchildiana), ingá
(Inga edulis), guandu (Cajanus cajan) e leucena (Leucaena leucocephala) e uma testemunha sem aléias.
Foram avaliadas a remobilização de carbono e nitrogênio, massa de grãos, massa de mil grãos e
competição interespecífica entre as cultivares de milho e as leguminosas. A produção de grãos foi maior
nas parcelas com C. fairchildiana e L. leucocephala. A produtividade do híbrido de milho foi superior à
da variedade em todos os tratamentos. A produtividade e a massa de mil grãos de milho não são
negativamente afetadas pela distância da linha da leguminosa arbórea. Esse estudo conclui que o sistema
de aléias com leguminosas arbóreas é uma alternativa importante ao manejo sustentável dos
agroecossistemas no tropico úmido. Além disso, nessa região a produtividade em grãos na cultura do
milho é favorecida no sistema de aléias preeestabelecidas com as leguminosas arbóreas sombreiro, ingá
e leucena e pela utilização de genótipos eficientes no aproveitamento do nitrogênio, cujo sincronismo
entre a liberação e a absorção do N aplicado por meio das leguminosas deve ser aprimorado.
Palavras-chave : Zea mays; sustentabilidade; produtividade; sincronismo.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400009
FITOTECNIA
Comportamento de dois genótipos de milho cultivados em
sistema de aléias preestabelecido com diferentes leguminosas
arbóreas1
Behaviour of two maize genotypes grown in alley cropping system preestablished with diferents leguminous trees
Andréia Araújo Lima LeiteI; Altamiro Souza de Lima Ferraz JuniorI; Emanoel
*
Gomes de MouraI, ; Alana das Chagas Ferreira AguiarII
IPrograma
de Pós-Graduação em Agroecologia, Caixa Postal 3004, 65054-970 São Luís
(MA). E-mail:[email protected]
IICentro de Ciências Agrárias e Ambientais,Universidade Federal de Maranhão, BR 22,
Km 04, 65000-000 Chapadinha (MA). E-mail: [email protected]
RESUMO
O cultivo em aléias tem sido recomendado como alternativa para a substituição da
agricultura de corte e queima, no trópico úmido, devido à grande capacidade de produção
de matéria orgânica e de reciclagem de nutrientes, mas algumas dúvidas quanto à
sustentabilidade e à competição interespecífica são persistentes. O objetivo no trabalho
foi avaliar a viabilidade da cultura do milho em um sistema de cultivo em aléias de
leguminosas arbóreas. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualisados,
com quatro repetições dos tratamentos: aléias de sombreiro (Clitoria fairchildiana), ingá
(Inga edulis), guandu (Cajanus cajan) e leucena (Leucaena leucocephala) e uma
testemunha sem aléias. Foram avaliadas a remobilização de carbono e nitrogênio, massa
de grãos, massa de mil grãos e competição interespecífica entre as cultivares de milho e
as leguminosas. A produção de grãos foi maior nas parcelas com C. fairchildiana e L.
leucocephala. A produtividade do híbrido de milho foi superior à da variedade em todos
os tratamentos. A produtividade e a massa de mil grãos de milho não são negativamente
afetadas pela distância da linha da leguminosa arbórea. Esse estudo conclui que o
sistema de aléias com leguminosas arbóreas é uma alternativa importante ao manejo
sustentável dos agroecossistemas no tropico úmido. Além disso, nessa região a
produtividade em grãos na cultura do milho é favorecida no sistema de aléias
preeestabelecidas com as leguminosas arbóreas sombreiro, ingá e leucena e pela
utilização de genótipos eficientes no aproveitamento do nitrogênio, cujo sincronismo
entre a liberação e a absorção do N aplicado por meio das leguminosas deve ser
aprimorado.
Palavras-chave: Zea mays, sustentabilidade, produtividade, sincronismo.
ABSTRACT
Alley cropping has been recommended as alternative land use to slash-and-burn
agriculture in humid tropics. However, interespecific competition between cash crop and
hedgerow can reduce this potential. This study aimed to evaluate the feasibility of maize
crop in a leguminous tree alley cropping. A random block experimental design was
adopted, with four replicates and five treatments: alleys of "sombreiro" (Clitoria
fairchildiana), inga (Inga edulis), pigeon pea (Cajanus cajan), and leucaena (Leucaena
leucocephala) and a control treatment without alley. C and N partitioning, grain yield,
1000 grain mass and interspecifics competition between maize varieties and legume
hedgerows were evaluated. Grain yield was higher for C. fairchildiana and L. leucocephala
treatments. The grain yield of hibrid maize was higher than that of maize variety at all
treatments. The grain yield and 1000 grain mass maize was not affected by distance of
legume hedgerows. This study concluded that the alley cropping with leguminous tree is
an important alternative to the sustainable management of agroecosystems in humid
tropics. Furthermore, in this region, the productivity of maize grain is favored in alley
cropping with leguminous trees, like sombreiro, inga and leucena by genotypes efficient
in the use of nitrogen, whose timing between its release and absorption when applied by
means of pulses, must be enhanced.
Key words: Zea mays, sustainability, productivity, synchrony.
1. INTRODUÇÃO
As condições sócioambientais no trópico úmido representam grande desafio para a
pesquisa agropecuária, principalmente porque se associam, em uma mesma região, solos
de reduzida fertilidade natural, elevada precipitação pluvial e o modelo itinerante de uso
da terra, em que se utiliza o sistema de corte e queima entre períodos de pousios cada
vez mais curtos e insuficientes para a recuperação do equilíbrio do sistema. Nestas
condições, tem-se apenas desvantagem porque é afetada a biodiversidade, contribuindose para o aumento da produção de gases do efeito estufa, sem diminuição da pobreza no
meio rural. Dentre as alternativas para o uso sustentável do solo na região devem-se
incluir a cobertura da superfície, com a adição continuada de resíduos vegetais, a
manutenção ou aumento da matéria orgânica do solo, e a ciclagem de nutrientes
(FERRAZ JÚNIOR, 2004).
No sistema de cultivo em aléias favorece-se a integração simultânea de todos estes
processos, e por isso, pode-se contribuir para a solução de parte dos problemas de
segurança alimentar de milhões de pessoas que vivem nos trópicos, com menos
aplicações de insumos externos. Nesse sistema de cultivo combinam-se, em uma mesma
área, espécies arbóreas - preferencialmente leguminosas e culturas anuais - visando ao
mesmo tempo aos processos de regeneração da fertilidade do solo e de intensificação da
ciclagem de nutrientes, os quais são temporariamente separados na agricultura de
derrubada-queima-pousio (ATTA-KRAH, 1989; KANG et al., 1990).
No sistema de aléias com leguminosas o suprimento das exigências nutricionais da
cultura principal não é dependente apenas das quantidades adicionadas a partir dos
ramos, mas também da eficiência de transferência dos nutrientes do solo para as
plantas, processo estreitamente relacionado à qualidade da matéria orgânica adicionada,
aos organismos presentes no sistema e à eficiência de absorção de nutrientes pela planta
(SWIFT e PALM, 1995). Com algumas práticas de manejo associadas ao uso de híbridos e
de cultivares mais eficazes pode-se também aumentar a eficiência do uso de nutrientes
(HUANG et al., 1996; VARVEL, 1994).
Nos solos do trópico úmido, sob elevadas temperaturas e chuvas intensas pode-se ter
contribuição com o cultivo de algumas leguminosas arbóreas para a sustentabilidade dos
sistemas agrícolas, por meio de grandes produções de matéria seca e da ciclagem de
nutrientes, além da adoção de outras práticas, como o plantio direto e a cobertura morta,
com as quais se obtém efeito positivo e significativo na produtividade das culturas, como
constatado por MOURA (1995) e ALBUQUERQUE (1999).
Para ampliar o conhecimento sobre o manejo de agroecossistemas no trópico úmido, este
trabalho foi desenvolvido com a finalidade de se avaliar a viabilidade de um sistema de
cultivo em aléias, preestabelecidos com leguminosas arbóreas, em Argissolo de textura
franco-arenosa, no desempenho de variedades e de híbrido de milho.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em área experimental na Universidade Estadual do
Maranhão, em São Luís (MA), situada a 44°18' de longitude oeste e 2°30' de latitude sul
em um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico, de textura franco-arenosa, em 2001.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualisados, com quatro
repetições de tratamentos com leguminosas arbóreas: aléias de sombreiro (Clitoria
fairchildiana), ingá (Inga edulis), guandu (Cajanus cajan) e leucena (Leucaena
leucocephala) e de uma testemunha sem aléias, dispostos em esquema de parcelas
subdivididas. As árvores foram previamente estabelecidas em 1996, com sementes
distribuídas em linhas duplas alternadas, distantes 0,5 m entrelinhas e 0,5 m entre
plantas, sendo podadas anualmente. As linhas duplas foram espaçadas de 4 m, onde
foram estabelecidas as parcelas de 4 m x 14 m. Em janeiro de 2001, as parcelas foram
subdividas em duas subparcelas de 4 m x 7 m, onde se semearam dois genótipos de
milho - o híbrido AG 405 e a variedade BR 106, em linhas espaçadas de 1 m, com cinco
sementes por metro, aplicando-se 300 kg ha-¹ da fórmula 05-25-20 na semeadura e 25
kg ha-1 de N, na forma de uréia, em cobertura, aos 40 dias após a semeadura.
Nas fases fenológicas correspondentes à antese e à maturidade, foram coletadas duas
plantas de milho por subparcela, e separadas em folhas, colmo e espigas no laboratório
e, em seguida, submetidas à secagem para determinação da quantidade de matéria seca
e dos teores de N, P, K, Ca, Mg, segundo TEDESCO (1982).
Na colheita do milho, foram aleatoriamente amostradas 20 espigas/subparcela, sendo
cinco espigas em cada uma das quatro linhas semeadas entre as leguminosas. Os dados
das linhas adjacentes foram separados dos coletados nas linhas centrais para
determinação da competição interespecífica. Os grãos foram separados das espigas e
amostras de aproximadamente 70 g colocadas em estufa a 105 °C, para determinação do
grau de umidade; os valores de produção de grãos foram padronizados a 11% de
umidade. Foram determinados:
- Massa de mil grãos;
- Índice de colheita de grãos (IC), IC= [MG/(MG+MSF+MSC)] . 100%, em que MG:
massa do grão (kg ha-1), MSF: matéria seca da folha, MSC: matéria seca do colmo;
- Índice de colheita de nitrogênio (ICN), ICN=[NG/(NG+NC+NF)].100%, em que NG:
nitrogênio do grão (kg ha-1), NC: nitrogênio do colmo (kg ha-1), NF: nitrogênio da folha
(kg ha-1);
- Nitrogênio Remobilizado (NR), NR=(NA1 - NM), em que NA1= nitrogênio da folha (kg ha+ nitrogênio do colmo (kg ha-1) na antese e NM= nitrogênio da folha (kg ha-1) +
nitrogênio do colmo (kg.ha-1) na maturação;
1)
- Nitrogênio Acumulado (NA), NA= (NTM - NTA), em que NTM= nitrogênio da folha +
nitrogênio do colmo + nitrogênio do grão na maturação (kg ha-1) e NTA= nitrogênio na
folha + nitrogênio no colmo na antese; e
- Proteína bruta (PB), PB= N% do grão x 6,25, em que N% do grão: teor de nitrogênio
no grão em percentagem e 6,25: fator de conversão de N% para proteína bruta
(DONALD e HAMBLIM, 1976).
Para as análises de variância e de correlação dos dados utilizou-se o programa estatístico
SAEG 8.0.
As leguminosas foram podadas a 50 cm do solo e os ramos adicionados nas entrelinhas
da cultura do arroz, logo após a germinação das sementes, em 1996, 1997, 1998 e 1999
e nas entrelinhas do milho em 2001. Em 2000, o experimento foi deixado em pousio. Em
2001, não houve corte dos ramos de guandu e a leucena foi submetida à segunda poda
aos 58 dias após o primeiro corte, em função da sua grande capacidade de rebrota e da
possibilidade de sombreamento da cultura do milho (Tabela 1).
Em 2001, conforme o balanço de nutrientes no sistema, os teores de bases trocáveis
estavam em níveis adequados nos tratamentos com sombreiro, leucena e guandu,
segundo parâmetros de RIBEIRO et al. (1999), devido, principalmente, às quantidades
recicladas de cálcio e magnésio, e também à contribuição da leucena e do sombreiro para
manutenção dos níveis de potássio. Com relação ao P, determinaram-se mais
quantidades adicionadas por adubação do que por reciclagem, porém, nesse caso, os
reduzidos teores de argila do solo e a pouca mobilidade do elemento no perfil são fatores
favoráveis à sua presença em níveis adequados na zona das raízes. No caso do nitrogênio
constatou-se grande variação entre os teores com cultivo das leguminosas, com destaque
para a leucena e o sombreiro com as quais obtiveram-se quantidades quase três vezes
maiores do que nas outras duas espécies (Tabelas 2 e 3).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Houve grande variação temporal nos dados de massa vegetal produzida pelas
leguminosas como apresentado na tabela 1. As maiores diferenças foram constatadas no
ingá, estabelecido apenas no terceiro ano e no guandu, com pico de produtividade no
segundo e sem produção de brotação já no quinto ano. Para finalidade de cobertura de
solo o sombreiro foi a leguminosa mais adequada, seguindo-se o ingá, tanto pela
quantidade quanto pela permanência dos resíduos na superfície, constatada visualmente.
Tanto por ocasião da antese quanto da maturidade com as leguminosas sombreiro e
ingá, foram proporcionadas mais produções de matéria seca nas folhas e nos colmos do
milho, em relação à leucena e ao guandu; com estas as produções de matéria seca no
milho não foram diferentes da testemunha sem leguminosas (Tabela 4). Esse fato
significa que não foi relevante o sincronismo entre a liberação do N derivado da adição
dos resíduos de leguminosas e a demanda pela cultura intercalar, pois, com aporte do
dobro de N pela leucena, em relação ao ingá, no ano do cultivo do milho, não se obteve
aumento correspondente na matéria seca da cultura. Assim, a utilização de resíduos de
alta qualidade, ou seja, aqueles que possuem elevados teores de N e pequenas
quantidades de lignina e polifenóis e com grande taxa de decomposição pode não ser a
melhor escolha em solos arenosos, em situações de grande precipitação pluvial.
MOURA (1995), trabalhando em condições similares concluiu que na predominância da
fração areia fina e com elevada precipitação pluvial é diminuída a porosidade efetiva do
solo descoberto, principal fator determinante do decréscimo da produtividade da cultura
do milho, nessas condições. Portanto, com a permanência dos resíduos do ingá e do
sombreiro deve ter sido favorecida a proteção do solo, permitindo-se mais capacidade de
aeração e conseqüentemente maior aproveitamento do fertilizante nitrogenado aplicado.
A importância dessa propriedade física pode ser mais bem avaliada considerando-se que,
no mês de enchimento dos grãos, registrou-se índice pluviométrico de 596 mm.
Foram constatadas diferenças acentuadas nas variações na matéria seca das fontes
(folhas e colmos), entre a antese e a maturidade, com mais reduções nos tratamentos
sem adição de resíduos - 6,6% para o guandu e 4,2% para a testemunha, comparadas à
redução nas parcelas com resíduos de sombreiro - 1,2% e de ingá 0,2%. Nas parcelas
com resíduos de leucena, houve aumento de 4,1%, que pode ser atribuído ao aporte
adicional de resíduos pelo segundo corte dessa leguminosa (Tabela 4), em virtude de sua
grande capacidade de rebrota, com provável influência nos níveis de N disponíveis nessa
fase. Segundo VAN DER MEERSCH et al. (1993) há mais sincronização entre o N liberado
pela leucena e aquele absorvido pelo milho, após a segunda poda, comparando-se ao N
fornecido pela primeira poda. Eles também constataram que a pequena quantidade de N
recuperado da primeira poda não é necessariamente excluída do sistema, pois pode ser
recuperada pelas aléias ou imobilizada na matéria orgânica do solo.
Segundo YOSHIDA (1972), a contribuição em carboidratos armazenados para o
enchimento dos grãos é dependente dos níveis de N disponíveis nessa fase. Se estiverem
em quantidades adequadas, é favorecida a atividade fotossintética, tornando a partição
de carboidratos para os grãos menos dependente da matéria seca acumulada até a
antese.
Os desempenhos dos genótipos AG 405 e BR 106 de milho foram semelhantes quanto à
partição e acumulação de C e N, não sendo diferentes quanto ao teor de proteína bruta
(PB), ao índice de colheita (IC), índice de colheita de N (ICN), N remobilizado (NR) e ao N
acumulado (NA) (Tabela 5). Com a adição de resíduos de leguminosas não foram
negativamente afetados o IC e o NR, mas sim os teores de PB, o de ICN e de NA. O IC é
um parâmetro genético, que não deve ser influenciado pelo aporte de N (DONALD e
HAMBLIM, 1976).
Com os resíduos das leguminosas a partição de N foi afetada de forma diferenciada. Nas
parcelas com adição de resíduos de leucena e de ingá os valores de PB, ICN e NA formas
elevados e, provavelmente, o N fornecido na segunda poda da leucena, por ocasião da
antese, foi direcionado ao grão. Em vários trabalhos foi demonstrado serem os grãos o
dreno preferencial para o N fornecido pós-antese (FERRAZ JÚNIOR. et al., 1999; SOUZA
et al., 1998). Resultados semelhantes são comuns e coincidentes com dados na literatura
mundial, sendo o principal motivo para se iniciar um esforço global para aumento da
eficiência do uso do N.
Uma das desvantagens do sistema em aléias é a possibilidade da competição entre as
árvores e a cultura, evidenciada pela menor produtividade nas linhas adjacentes às
fileiras das árvores, como constatado por JOSE et al., (2006). Neste experimento
constatou-se uma tendência para obtenção de maiores valores de massa de mil grãos e
de produtividade nas linhas adjacentes, comparadas às linhas centrais, sugerindo-se a
não-existência de competição interespecífica (milho x leguminosa) e efeito da liteira
produzida pela derrubada das folhas no período seco (Tabela 6). Embora sem diferenças
estatísticas entre si, esses resultados são assemelhados aos de AKINNIFESI et al. (1996),
que ao estudarem a competição entre leucena e o milho, concluíram ser mais eficiente a
utilização do N por plantas de milho desenvolvidas adjacentemente às aléias de leucena,
na estação chuvosa; o contrário foi verificado durante a estação seca. Como se verifica,
na ausência de competição por água e luz, como foi no caso deste experimento, a
tendência é a utilização, pela cultura adjacente às leguminosas, do maior volume de
liteira nesta área, com conseqüente crescimento igual ou superior ao constatado nas
fileiras centrais.
A produtividade de grãos do híbrido AG 405 foi superior à do BR 106, em todos os
tratamentos (Figura 1). Considerando-se que nos dois genótipos os IC e as quantidades
de matéria seca foram semelhantes, essa diferença positiva em AG 405 é reflexo de sua
maior capacidade como dreno reprodutivo, evidenciado na maior massa de mil grãos 327g, em relação à do BR 106 - 280g, valor semelhante (328g) para o AG 405
constatado por SILVA et al., (1996). Para o BR 106, AGUIAR e MOURA (2003),
reportaram valor de 231 g para experimento desenvolvido no mesmo solo. Com a adição
dos ramos de ingá, leucena e de sombreiro, aumentou-se a produtividade nos dois
genótipos, mas no híbrido AG 405, os valores foram bem superiores aos da variedade BR
106. A massa de mil grãos foi o fator de maior contribuição para as diferenças na
produtividade de grãos, sendo favorecida pelas adições de resíduos de leguminosas no
ano do cultivo do milho. Embora não avaliados alguns fatores relacionados na literatura
podem ter contribuído para o estabelecimento dessas diferenças em produtividade,
como: a capacidade de dreno reprodutivo (MARSCHNER, 1986); absorção de N antes e
após a antese; a duração da fase de enchimento dos grãos; a taxa de síntese de enzimas
afetadas pela adubação nitrogenada; as diferenças na cinética de absorção de N; e a
cinética de enchimento dos grãos (TSAI et al., 1983). Esses autores reportaram que as
diferenças nas taxas e no tempo de acumulação de matéria seca entre dois híbridos de
milho, podem ser atribuídas à cinética de absorção de N. No presente trabalho,
determinou-se correlação positiva e muito significativa entre a produtividade de grãos e
as quantidades de N total nas folhas das plantas de milho por ocasião da antese 0,5777, e as quantidades de K nas folhas por ocasião da maturação - 0,8267. A massa
do grão é geneticamente controlada e dependente de fatores ambientais os quais têm
influência nos processos de enchimento durante a maturação.
No processo de enchimento dos grãos, a espiga ou os grãos são drenos fisiológicos e a
intensidade desse dreno é muito dependente do número de células no seu endosperma;
ainda, o K tem uma influência benéfica no desenvolvimento dessas células, na
translocação de fotoassimilados do floema para o grão e, portanto, na massa do grão
(MARSCHNER, 1986). Em relação ao N, com sua absorção na pré-antese são aumentados
o comprimento da espiga e o número de espiguetas férteis (SCHREIBER et al., 1988).
A produtividade de grãos nas parcelas sob o efeito residual da adição de ramos de
guandu nos anos anteriores, não foi diferente daquela na testemunha sem aléias.
Significa que o efeito residual de ramos aplicados em anos anteriores, com efeitos
positivos na manutenção dos teores de matéria orgânica e de alguns macronutrientes,
promovidos pela adição do guandu, entretanto foi menos determinante que a cobertura
do solo propiciada pelo ingá para a produtividade de grãos na cultura do milho.
4. CONCLUSÕES
1. O sistema de aléias com leguminosas arbóreas é uma alternativa importante ao
manejo sustentável dos agroecossistemas no tropico úmido, devendo ser considerada a
capacidade de cobertura do solo e a reciclagem dos nutrientes potássio, cálcio e
nitrogênio.
2. No trópico úmido a produtividade em grãos na cultura do milho é favorecida no
sistema de aléias preestabelecidas com as leguminosas arbóreas sombreiro, ingá e
leucena e pela utilização de genótipos eficientes no aproveitamento do nitrogênio, cujo
sincronismo entre a liberação e a absorção do N aplicado por meio das leguminosas deve
ser aprimorado.
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Recebido para publicação em 23 de fevereiro de 2006 e aceito em 3 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da Dissertação de Mestrado, Curso de Agroecologia, da primeira autora,
apresentada à Universidade Estadual do Maranhão, São Luís (MA).
© 2009 Instituto Agronômico
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
LEONARDO, Marcelo et al. Estado nutricional e componentes da produção de plantas de pimentão
conduzidas em sistema de fertirrigação durante indução de estresse salino em cultivo protegido.
Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 883-889. ISSN 0006-8705.
O uso das técnicas de fertirrigação em ambiente protegido vem aumentando no Brasil devido à
praticidade de condução e redução dos custos de produção. Apesar dessas vantagens, salienta-se que esta
prática também pode trazer riscos, principalmente pelo acúmulo de sais na superfície do solo e na região
periférica do bulbo radicular. Em caso de salinização do solo pelo manejo incorreto do sistema podem
ocorrer alterações na disponibilidade de nutrientes, com conseqüências fisiológicas no desenvolvimento
das plantas. Neste trabalho, utilizou-se o pimentão (Capsicum annuum L.) como planta-modelo para
estudos da interferência da salinidade na nutrição das plantas, pela alteração da condutividade elétrica
(CE) na solução do solo. Os resultados revelaram indícios de antagonismo entre nutrientes, notadamente
entre as formas catiônicas em razão do aumento da concentração de KCl nos tratamentos com alta CE. A
suplementação do solo com adubo orgânico não atenuou os efeitos do aumento da concentração salina e
os valores extremos de CE interferiram drasticamente na produção.
Palavras-chave : Capsicum annuum L.; estresse salino; fertirrigação; nutrição de plantas.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400010
FITOTECNIA
Estado nutricional e componentes da produção de plantas de
pimentão conduzidas em sistema de fertirrigação durante
indução de estresse salino em cultivo protegido
Nutritional condition and yield components of bell pepper plants conduced
in fertigation system during induction of saline stress in protected
cultivation
*
Marcelo LeonardoI; Fernando BroettoI, ; Roberto Lyra Villas BoasII; José
Abramo MarcheseIII; Fábio Bechelli ToninI; Magali ReginaI
IDepartamento
de Química e Bioquímica - IB/FCA/UNESP, Câmpus de Botucatu, 18618000 Botucatu (SP). Bolsista do CNPq. E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Recursos Naturais - FCA/UNESP, Campus de Botucatu, Caixa Postal
510, 18603-970 Botucatu (SP)
IIICurso de Agronomia, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Pato
Branco, 85503-390 Pato Branco (PR)
RESUMO
O uso das técnicas de fertirrigação em ambiente protegido vem aumentando no Brasil
devido à praticidade de condução e redução dos custos de produção. Apesar dessas
vantagens, salienta-se que esta prática também pode trazer riscos, principalmente pelo
acúmulo de sais na superfície do solo e na região periférica do bulbo radicular. Em caso
de salinização do solo pelo manejo incorreto do sistema podem ocorrer alterações na
disponibilidade de nutrientes, com conseqüências fisiológicas no desenvolvimento das
plantas. Neste trabalho, utilizou-se o pimentão (Capsicum annuum L.) como plantamodelo para estudos da interferência da salinidade na nutrição das plantas, pela
alteração da condutividade elétrica (CE) na solução do solo. Os resultados revelaram
indícios de antagonismo entre nutrientes, notadamente entre as formas catiônicas em
razão do aumento da concentração de KCl nos tratamentos com alta CE. A
suplementação do solo com adubo orgânico não atenuou os efeitos do aumento da
concentração salina e os valores extremos de CE interferiram drasticamente na produção.
Palavras-chave: Capsicum annuum L., estresse salino, fertirrigação, nutrição de plantas.
ABSTRACT
The use of fertigation techniques in greenhouse is increasing in Brazil due to the facilities
and reduction of the costs of production. In spite of these advantages, it is pointed out
that this practice can also bring risks, mainly for the accumulation of salts in the surface
of the soil and in the peripheric root site of the bulb. In case of soil salinization due to
incorrect handling of the system, it can happen alterations in the disponibility of
nutrients, with physiological consequences to the development of the plants. In this
research, the bell pepper (Capsicum annuum L.) was used as model for studies of the
interference of the salinity in plant nutrition and yield. The obtained results revealed
some antagonism among nutrients, especially among the cationic forms due to the
increase of the KCl concentration in the treatments with high EC. The supplying of the
soil with organic matter did not attenuate the effects of the increase of the saline
concentration and the extreme values of EC interfered drastically in the production.
Key words: Capsicum annuum L., salt stress, fertigation, plant nutrition.
1. INTRODUÇÃO
O pimentão (Capsicum annuum L.) vem se destacando como uma das oleráceas mais
consumidas no Brasil, com aumento da produção nos últimos anos, principalmente em
ambiente protegido, comparado a outras culturas (MELO, 1997).
O cultivo protegido e a fertirrigação, quando bem dimensionados, são ferramentas
efetivas para o aumento da produtividade em espécies oleráceas. Além disso, esta forma
de cultivo garante proteção contra intempéries, além de reduzir o ataque de pragas e o
consumo de água de irrigação por unidade produzida. Comparada ao cultivo
convencional, a fertirrigação pode favorecer uma economia de cerca de 50 % no
consumo de água durante o ciclo das culturas (STANGHELLINI, 1993). No entanto, SILVA
et al. (1999) argumentam que existe a possibilidade de aumento do potencial salino do
solo, sendo a aplicação excessiva de fertilizantes e o manejo do solo e da irrigação
fatores que devem ser bem dimensionados, a fim de evitar o processo de salinização.
Em virtude da condição de salinização do solo, podem ocorrer desordens nutricionais,
induzindo relações antagônicas entre nutrientes na planta, o que reduz significativamente
os rendimentos das culturas (GRATTANS e GRIEVE, 1993). SANTOS e MURAOKA (1997)
discutem que as propriedades químicas e físicas dos solos salinizados restringem a
disponibilidade de nutrientes para as plantas. Para sua absorção, os nutrientes tornam-se
disponíveis para as plantas quando estão na forma solúvel e com balanço iônico
adequado na solução do solo (MARFÁ, 1987).
A matéria orgânica, em razão de suas características de carga elétrica, pode alterar a
condutividade elétrica (CE) do solo, atenuando os efeitos da salinidade às plantas, o que
pode favorecer o ambiente radicular e diminuir os efeitos deletérios da salinidade. Assim,
conforme ARAÚJO (1992), esses materiais de origem animal ou vegetal deveriam ser
utilizados freqüentemente nos solos salinizados.
CRUCIANI (1987) destaca que sob condições de estresse salino, a coloração das folhas
de pimentão (Capsicum annuum L.) pode se tornar verde-azulada-escura, com maior
espessura e cerosidade; nas raízes pode haver diminuição do alongamento e suberização,
o que afeta a absorção de água e nutrientes, com a conseqüente redução da
produtividade.
A salinização do solo pode influenciar na redução na disponibilidade de água para as
plantas em vista da redução do potencial total ocasionado pela contribuição do potencial
osmótico (LIMA,1997).
Este trabalho objetivou estudar os efeitos da condutividade elétrica, ocasionados pelo
excesso de sais no estado nutricional e nos componentes da produção de plantas de
pimentão. Além disso, verificar possível atenuação dos efeitos da salinidade, em virtude
da aplicação de adubo orgânico.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido em estrutura de proteção tipo arco, de 7,0 x 12,5 m e pé
direito de 3,0 m. Foi adotado o delineamento inteiramente casualizado, em esquema
fatorial 4 x 2, com quatro repetições, sendo quatro níveis de CE com presença e ausência
de adubo orgânico na cultura de pimentão, conforme o Tabela 1.
Foram utilizadas caixas de amianto (36 x 36 x 30 cm; 30 L) previamente
impermeabilizadas com tinta betuminosa. As caixas foram preenchidas com Latossolo
Vermelho-Escuro distrófico textura média (Led) feita por (CARVALHO et al, 1983),
coletado na Fazenda Experimental Lageado - FCA, Câmpus da UNESP, em Botucatu (SP),
na gleba denominada Patrulha.
Nas caixas com capacidade de 30 L, do tratamento-controle, aplicou-se 0,24 g planta-1
de N na forma de nitrato de cálcio Ca(NO3)2 e 0,2 g planta-1 de K na forma de KCl, de
forma parcelada a cada três dias, mantendo-se a CE do solo em torno de 1,5 dS m-1,
considerado limiar para a cultura do pimentão, segundo LORENS e MAYNARD (1988).
Com base nas equações de salinização do solo sob efeito dos dois tipos de adubos (CE =
0,053g Ca(NO3)2 + 0,4029 e CE = 0,0967g KCl + 0,38) foram aplicadas quantidades de
nitrato de cálcio Ca(NO3)2 e cloreto de potássio KCl visando elevar a CE para 3,0; 4,5 e
6,0 dS m-1. Avaliou-se a cada três dias o nível da CE do solo e, de acordo com a curva de
salinização, ajustaram-se os níveis de CE para cada tratamento, a fim de manter os
valores preestabelecidos (Tabela 2).
O nitrato de cálcio Ca(NO3)2 e o cloreto de potássio KCl foram aplicados pelo sistema de
gotejamento, sendo que os gotejadores foram instalados a 15 cm do colo da planta,
sobre a superfície do solo, com vazão de 2 L h-1. O calcário, o adubo orgânico e o fósforo
foram incorporados ao solo durante o preenchimento das caixas.
Antes do início do cultivo, o solo foi adubado conforme recomendação de VILLAS BÔAS
(2001), para a cultura do pimentão. O calcário dolomítico (PRNT = 91%) foi aplicado
para elevar o valor de V a 80%, segundo TRANI et al. (1996). Para o fósforo, aplicou-se
150 mg P L-1 de solo, sendo 75 mg de P como superfosfato simples (18% P2O5) e 75 mg
na forma de termofosfato Master + S (17,5% P2O5). Nos tratamentos suplementados
com adubo orgânico foram misturados ao solo 260 g caixa-1 de esterco de curral seco,
calculando-se a quantidade a ser aplicada em função da área da caixa (36 x 36 cm),
equivalente a 2 kg m-2 do esterco de curral.
Aos 136 dias após o transplantio (DAT), aplicou-se Zn e B via foliar (0,5% de sulfato de
zinco e 0,1% de Bórax), em virtude do aparecimento de sintomas visuais, como queda de
botões florais e diminuição dos internódios da extremidade da planta.
Foram utilizadas mudas do híbrido Elisa (Rogers), com transplante aos 50 dias após a
semeadura, quando havia cinco folhas definitivas.
As medidas da CE do solo foram monitoradas através da análise da solução do solo CEscp
(condutividade elétrica da solução da cápsula porosa), retirada por um extrator de
solução, levando-se em consideração, no momento da extração da solução do solo, o
teor de água de cada caixa Ucp (umidade da cápsula porosa). Posteriormente, utilizandose a equação da curva de retenção de água no solo, os valores da CE (dS m-1) foram
transformados em um valor corrigido (CEcorrigida), em relação ao teor de água no solo,
quando saturado (Us = umidade de saturação), conforme a expressão: CEcorrigida =
(CEscp . Uscp) / Us
Determinou-se o teor de água no solo, com o uso de um tensiômetro eletrônico de
punção, com medidas expressas em bar (-0,01 a -1,00 bar). Para a definição do teor real
de água do solo em relação à tensão dada pelo aparelho, efetuou-se uma curva de
retenção de água do solo ajustada pela equação logarítmica (y = -0,1331 Ln x +
0,4716); em que: x = tensão expressa em bar.
O extrator de solução do solo e o tensiômetro foram instalados de forma permanente nas
caixas de cultivo a uma distância de 15 cm da planta e à profundidade de 20 cm do
centro da cápsula porosa.
A reposição da água ocorreu sempre que a leitura da tensão de água no solo, atingisse
valor superior a - 20 KPa (- 0,20 bar), mantendo o solo com uma tensão de - 15 KPa (0,15 bar).
As plantas foram conduzidas livremente com duas ou três hastes conforme descrito por
VILLAS BÔAS (2001). Durante o experimento, realizou-se a desbrota até a altura da
primeira flor, o que favoreceu o crescimento da planta. Para prevenção do ataque de
pragas, as plantas foram pulverizadas quinzenalmente com inseticidas adequados.
No fim do experimento (155 DAT), foram coletadas e analisadas amostras de folhas,
caule e frutos, no laboratório de análise foliar do Departamento de Recursos Naturais Ciência do Solo, FCA/UNESP, conforme método descrito por MALAVOLTA et al. (1997).
Efetuaram-se feitas 15 colheitas durante o ciclo da cultura, determinando-se a massa
média de frutos e o número de frutos por planta. Os dados obtidos foram analisados por
regressão linear para os parâmetros de produção e para a concentração de nutrientes na
matéria seca de folhas, frutos e caule.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores da concentração de N em folhas de pimentão, analisados para o tratamentocontrole (Figura 1), foram semelhantes às médias reportadas por VILLAS BÔAS (2001),
de 36 g kg-1 e 38 g kg-1, em aplicação convencional e fertirrigadas respectivamente.
Entretanto, para os tratamentos que induziram maior CE, os valores médios de N foram
superiores a essas médias, mantendo-se em patamar próximo a 40 g kg-1. As plantas do
controle retiveram menor concentração de N nas folhas, embora este tenha sido o
tratamento mais produtivo. A alta concentração de N nas folhas em resposta a
tratamentos sob maior CE no solo pode ser justificada pelo acúmulo de nitrato nos
vacúolos, de acordo com MARTINEZ e CERDA (1989). Segundo esses autores, o acúmulo
de nitrato nas folhas pode influenciar o balanço cátion - ânion e o equilíbrio osmótico.
Outra hipótese a ser considerada, seria a biossíntese de compostos nitrogenados que
funcionariam como fontes potenciais de N, que devido a sua natureza metabólica
constitutiva, preservariam o elemento, desviando seu uso da síntese de proteínas,
conforme discutido por PESSARAKLI et al. (1989).
As concentrações de N retidas no caule e nos frutos (Figura 1) foram inferiores às
observadas nas folhas e semelhantes às constatadas por VILLAS BÔAS (2001), posto que
no tratamento com CE de 6,0 dS m-1 nos frutos havia concentração média de N igual a
23 g kg-, porém não se observou efeito de CE.
A concentração de P nas folhas atingiu valores abaixo do recomendado por TRANI et al.
(1996) para esta cultura. A baixa concentração de P nas folhas pode ser explicada pela
fonte de cálcio utilizada na adubação (nitrato de cálcio) ou, ainda, possivelmente, pela
rápida formação de zonas de depleção. Reforçando esta hipótese, JONES Jr. et al. (1991)
observam que o Ca pode induzir a precipitação de quantidades consideráveis de P,
principalmente em solos mais arenosos. Segundo VILLAS BÔAS (2001), pode ocorrer
diminuição da concentração de P, pelo uso de Ca(NO3)2 , em especial quando aplicados
via fertirrigação localizada.
As concentrações de P nas folhas foram inferiores às constatadas por VILLAS BOAS
(2001), em média 3,0 g kg-1. Neste experimento, sugere-se que a menor disponibilidade
de P, pode ter sido a provável causa do menor crescimento das plantas (LEONARDO,
2003), considerando-se que este elemento é importante nas etapas de síntese de
proteínas, carboidratos e lipídeos. As concentrações de P no caule foram inferiores aos
valores contatados por MILLER et al. (1979).
De acordo com a figura 1, nota-se que as concentrações de K nos frutos aumentaram
diretamente com o acréscimo da CE do solo, em conseqüência da utilização de KCl
nesses tratamentos para a manutenção da CE. Em folhas e no caule, verificou-se um
ponto máximo para a concentração de potássio.
HAGIN e TUCKER (1982) demonstraram que a elevação do teor de K no solo pode induzir
desequilíbrio nutricional para as plantas. No presente experimento, a alta concentração
de K na solução do solo pode ter propiciado a diminuição da absorção de outros cátions
como Ca e Mg.
O potássio é um dos elementos relacionados ao controle osmótico da célula. Segundo
GREENWAY e MUNNS (1980), a absorção intracelular de íons é um componente
importante do ajustamento osmótico necessário para a adaptação a condições de
salinidade. O estresse primário envolve danos fisiológicos em nível de membrana, como
alterações na permeabilidade e efluxo de íons (LEVITT, 1980). Nessa situação, a
concentração de K exerce papel importante como componente do sistema de troca de
iônica.
A concentração de Ca nas folhas de pimentão diminuiu, ocasionado pelo aumento da CE,
provavelmente induzido pelo antagonismo com o K. Comparando-se os tratamentos com
e sem adubo orgânico, verificou-se que não houve efeito da CE nos teores dos nutrientes,
exceto para potássio e cálcio nas folhas e magnésio nos frutos (Figura 1). A justificativa
para esta interação é que o adubo orgânico, em virtude de suas características físicoquímicas pode ter atenuado os efeitos da CE, conforme cita ARAÚJO (1992). Esse autor
verificou que, em solo salinizado, em parcelas tratadas com adubo orgânico e drenagem,
a CE proporcionou níveis tolerados para a maioria das culturas de importância econômica.
Figura 2
As baixas concentrações de Ca induzidas nos tratamentos com maior CE, refletiram em
efeitos visuais, como o aparecimento de folhas retorcidas, deformidades nos frutos e
podridão apical. Crescendo em condições consideradas padrão, nas plantas do
tratamento-controle não ocorreu qualquer sintoma visual de deficiência de cálcio.
Em condições salinas, com alta CE do solo, pode ocorrer redução na disponibilidade de
água, em função de ajustamento osmótico. Considerando-se que o Ca é transportado via
xilema, a indisponibilidade de água pode interferir na sua translocação. Portanto, durante
o crescimento do fruto, devem ter ocorrido oscilações no potencial de água na planta e,
conseqüentemente, no fornecimento de Ca, principalmente nos tratamentos com maior
CE.
Para as concentrações de Mg no caule e nas folhas, verificou-se que em função do
aumento da CE, houve diminuição da concentração de Mg em efeito antagônico ao K,
semelhante ao observado para o elemento Ca. Os efeitos antagônicos entre cátions
relativos à salinidade promovida pelo KCl foram mais pronunciados em relação ao Mg,
comparado aos efeitos sobre o Ca.
Para as concentrações de S em folhas, caule e frutos, observa-se que os teores de S no
caule foram levemente incrementados com o aumento da CE, diferentemente do
observado para as folhas. Considerando-se que nos tratamentos com maior CE a
quantidade de N aplicada foi maior, os resultados concordam com os de VILLAS BÔAS
(2001) que demonstrou haver uma correlação entre os dois elementos, pelo menos nos
tecidos do caule.
Efeitos sobre a estrutura do solo são geralmente associados à aplicação de adubo
orgânico (JANICK, 1966) e como fonte de nutrientes para o aumento da fertilidade
(PRIMAVESI, 1980). Neste ensaio, a pouca influência da aplicação de adubo orgânico
como atenuante dos efeitos da salinização manteve-se como incógnita. A baixa
quantidade aplicada (2,0 kg m2) com base na recomendação para pimentão, pode ter
sido o fator limitante.
Em relação à produção, verificou-se que existe relação inversa entre a CE do solo e a
massa média dos frutos. Assim, quanto maior a CE do solo, menor a massa média dos
frutos (Figura 3). Pela equação define-se que para cada incremento de 1,0 dS m-1 na CE
do solo ocorre, em média, um decréscimo de 15% na massa média do fruto.
Mesmo para o tratamento-controle, os valores de massa média dos frutos foram
relativamente pequenos, comparados aos de outros trabalhos da literatura para esta
cultura, provavelmente em conseqüência da temperatura elevada (superiores a 35 ºC) no
período experimental. O alto valor de CE do solo interferiu na capacidade da planta em
relação aos índices de pegamento de frutos, corroborando resultados anteriores (VILLASBÔAS, 2001; LEONARDO, 2003). Este dano fisiológico é freqüentemente relacionado ao
baixo teor de Ca à disposição dos tecidos nessa situação de estresse ou à interação
negativa entre K e Ca.
Os tratamentos com CE mais elevada induziram as plantas a uma redução de 55% do
total de frutos produzidos (Figura 3) em relação ao tratamento controle (1,5 dS m-1).
4. CONCLUSÕES
1. Várias formas catiônicas comportaram-se de forma antagônica em vista do aumento
da CE no solo. Este antagonismo contribuiu para alteração da composição mineral de
diferentes órgãos e frutos estudados, com efeitos negativos sobre a fisiologia e produção
das plantas.
2. A aplicação de matéria orgânica pouco influenciou na atenuação dos efeitos da
salinização do solo.
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Recebido para publicação em 11 de fevereiro de 2005 e aceito em 23 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
TEIXEIRA, Itamar Rosa; KIKUTI, Hamilton e BOREM, Aluízio. Crescimento e produtividade de
algodoeiro submetido a cloreto de mepiquat e doses de nitrogênio. Bragantia [online]. 2008, vol. 67,
no. 4, pp. 891-897. ISSN 0006-8705.
Em regiões com condições climáticas favoráveis como de cerrado, tem-se verificado excessivo
crescimento vegetativo do algodoeiro, principalmente quando associado à utilização de elevadas doses
de N, justificando a utilização de substâncias reguladoras de crescimento para obtenção de plantas mais
produtivas e com porte adequado à colheita mecanizada. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o
crescimento e a produtividade do algodoeiro cv. FMX 986, submetido às doses de N e cloreto de
mepiquat, nas condições edafoclimáticas do cerrado goiano. Para tanto, o delineamento experimental
utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, envolvendo a combinação de quatro
doses de N (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) na presença e ausência de cloreto de mepiquat (50 g ha-1), com
quatro repetições. O cloreto de mepiquat foi aplicado em três vezes, aos 40, 60 e 80 dias após a
emergência das plantas, utilizando 12,5 g ha-1, 17,5 g ha-1 e 20 g ha-1 respectivamente. Conclui-se que
com as doses de N aumentaram-se a massa média de capulhos, a massa média de cem sementes e a
produtividade do algodoeiro. Com a aplicação do regulador de crescimento é diminuído o tamanho da
planta e promovidos acréscimos de rendimento da ordem de 12%. Na dose de 131 kg ha-1 de N foi
obtido maior rendimento de algodão (3.633 kg ha-1). Não houve influência do regulador de crescimento
e da adubação nitrogenada no índice de produtividade e precocidade.
Palavras-chave : Gossipium hirsutum; regulador de crescimento; altura de plantas; produtividade.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400011
FITOTECNIA
Crescimento e produtividade de algodoeiro submetido a cloreto
de mepiquat e doses de nitrogênio
Productivity and cotton growth submitted to mepiquat chloride and N
doses
Itamar Rosa TeixeiraI; Hamilton KikutiII; Aluízio BorémIII
IUniversidade
Estadual de Goiás - UEG, Unidade Universitária de Ipameri. Rodovia GO
330, Km 241, Anel Viário, 75780-000 Ipameri (GO). E-mail: [email protected]
IIUniversidade Estadual de Mato Grosso do Sul, Unidade Universitária de Cassilândia.
Rodovia MS 306, Km 06, 79540-000, Cassilândia (MS). E-mail: [email protected]
IIIUniversidade Federal de Viçosa, Departamento de Fitotecnia, 36571-000 Viçosa (MG)
RESUMO
Em regiões com condições climáticas favoráveis como de cerrado, tem-se verificado
excessivo crescimento vegetativo do algodoeiro, principalmente quando associado à
utilização de elevadas doses de N, justificando a utilização de substâncias reguladoras de
crescimento para obtenção de plantas mais produtivas e com porte adequado à colheita
mecanizada. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o crescimento e a produtividade do
algodoeiro cv. FMX 986, submetido às doses de N e cloreto de mepiquat, nas condições
edafoclimáticas do cerrado goiano. Para tanto, o delineamento experimental utilizado foi
de blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, envolvendo a combinação de quatro
doses de N (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) na presença e ausência de cloreto de mepiquat
(50 g ha-1), com quatro repetições. O cloreto de mepiquat foi aplicado em três vezes, aos
40, 60 e 80 dias após a emergência das plantas, utilizando 12,5 g ha-1, 17,5 g ha-1 e 20
g ha-1 respectivamente. Conclui-se que com as doses de N aumentaram-se a massa
média de capulhos, a massa média de cem sementes e a produtividade do algodoeiro.
Com a aplicação do regulador de crescimento é diminuído o tamanho da planta e
promovidos acréscimos de rendimento da ordem de 12%. Na dose de 131 kg ha-1 de N
foi obtido maior rendimento de algodão (3.633 kg ha-1). Não houve influência do
regulador de crescimento e da adubação nitrogenada no índice de produtividade e
precocidade.
Palavras-chave: Gossipium hirsutum, regulador de crescimento, altura de plantas,
produtividade.
ABSTRACT
Excessive vegetative growth has been verified in cotton when associated with high N
doses in favorable climatic regions, justifying the utilization of growth regulators that
promote higher productivity and adequate canopy to mechanization. The objective of this
study was to evaluate the productivity and cotton growth submitted to mepiquat chloride
and N doses. For that, the experimental design was a complete block in a factorial of 4x2,
with four nitrogen doses (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) with and without mepiquat chloride
(50 g ha-1). The growth regulator mepiquat chloride was utilized at 40, 60 ad 80 days
after plant emergence with 12,5 g ha-1, 17,5 g ha-1 e 20 g ha-1, respectively. It was
verified that N doses increased cotton boll mass, 100-seeds mass and yield. The
application of the growth regulator reduces plant size and it promotes increments of yield
by 12%. The dose of 131 kg ha-1 N allowed obtaining the largest productivity (3.633 kg
ha-1). There was no influence of the growth regulator and of the N fertilizer on
productivity index and precocity.
Key words: Gossipium hirsutum, grown regulator, plant height, productivity.
1. INTRODUÇÃO
A cotonicultura brasileira vem se destacando atualmente como uma atividade em
vigoroso processo de expansão e com excepcionais resultados técnicos e econômicos. Na
última safra, 2006/2007, foram produzidos 1,5 milhões de toneladas de algodão em
pluma (CONAB, 2008), sendo a região do cerrado, atualmente, a principal região
produtora no país.
Dentre os fatores responsáveis pela produtividade do algodoeiro, destaca-se o emprego
de nutrientes, estando o N entre os requeridos em mais quantidade, sendo por isso
considerado importante fator decisivo na obtenção de elevados patamares de
produtividades.
Respostas à adubação nitrogenada em algodão são variáveis, pois há casos de
incrementos de produtividade com doses superiores a 150 kg ha-1 de N (SILVA et al.,
2001a,b; LAMAS e STAUT, 2005), e por outro lado, de não influência no rendimento de
seus componentes.
A utilização de cultivares de algodão de grande produtividade tem levado à utilização de
cada vez mais nutrientes, dentre os quais o N. Porém, devido ao excesso de N associado
às condições climáticas favoráveis, pode resultar crescimento vegetativo excessivo do
algodoeiro (BELTRÃO, 1998), com interferência negativa na produtividade. Neste caso, o
uso de substâncias reguladoras como o cloreto de mepiquat torna-se indispensável na
redução do porte das plantas e por propiciar maior distribuição de assimilados para os
diferentes drenos produtivos, com reflexos positivos na produção.
Os reguladores de crescimento vegetais são substâncias químicas sintéticas que alteram
o balanço hormonal das plantas, reduzindo-se o crescimento longitudinal indesejável da
parte área das plantas, sem diminuir a produtividade (REDDY et al., 1995). Em geral,
provocam atividade antigiberelina, como é o caso do cloreto de mepiquat (1.1 - dimetilpiperidinium chloride), inibidor de uma das enzimas envolvidas na síntese do ácido
giberélico, fitormônio promotor e estimulante do crescimento da planta (LAMAS, 2001).
Com o cloreto de mepiquat pode ser favorecido o equilíbrio entre as partes vegetativas e
reprodutivas da planta, com mais aproveitamento dos assimilados pelos frutos
(BELTRÃO, 1998). Com a partição de fotoassimilados entre os diferentes drenos da
planta, capulhos, hastes, ramos, etc., pode ser incrementado a produção econômica das
plantas, mas, por outro lado, as investigações sobre seus possíveis efeitos na produção
ainda são inconsistentes, pois há na literatura relatos de acréscimos de produtividade
(LAMAS e STAUT, 2005), e em outros, diminuição (NÓBREGA et al., 1999). Este fato tem
se tornado uma preocupação em regiões algodoeiras no cerrado goiano, onde se utilizam
comumente genótipos de grande capacidade produtiva, associados às doses elevadas de
N, e não se tem limitação hídrica às plantas. Dessa forma, acredita-se na hipótese que,
com a aplicação de N associado à adequada disponibilidade hídrica, há interferência
negativa na produtividade e na qualidade final do produto colhido, bem como na
dificuldade na colheita mecanizada. Com o emprego de regulador de crescimento pode-se
obter plantas com porte adequado e responsivas à adubação nitrogenada, com garantia
de produtividade e produto final de mais qualidade.
Objetivou-se, com este trabalho, avaliar os efeitos de doses de N e do regulador de
crescimento cloreto de mepiquat no crescimento e em algumas características
agronômicas do algodão cv. FMX 986 nas condições edafoclimáticas do cerrado goiano.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado na safra 2005/2006, em propriedade particular localizada em
Ipameri (GO), a 17º 43"S e 48º 09"W, em altitude de 820 metros, com clima classificado
como mesotérmico úmido. Os dados climatológicos estão relacionados na figura 1.
Amostras de um Latossolo Vermelho-Amarelo distroférrico foram coletadas na camada de
0-20 cm e analisadas quimicamente, cujos resultados são apresentados a seguir: pH
(H2O): 6,0; P(mg dm-3): 2,0; K(mg dm-3): 58; Ca(cmol dm-3): 4,0; Mg(cmol dm-3): 1,2;
Al(cmol dm-3): 0,0; H+Al(cmol dm-3): 2,0; m(%): 0,0; V(%): 65; B(mg dm-3): 0,7; Cu
(mg dm-3): 1,5; Fe(mg dm-3): 32,0; Mn(mg dm-3): 10,2 e Zn(mg dm-3): 2,1.
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados em esquema fatorial 4
x 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de
quatro doses de N (0, 60, 120 e 180 kg ha-1) e ausência e presença de cloreto de
mepiquat (50 g ha-1). O N foi parcelado em três porções iguais (na semeadura, fonte
sulfato de amônio; no desbaste e na floração, fonte uréia).
O regulador de crescimento (50 g de cloreto de mepiquat ha-1) foi parcelado e aplicado
no período da manhã, antes das 9 h, utilizando pulverizador costal, com vazão de 200 L
ha-1. Nas aplicações de cloreto de mepiquat, realizadas aos 40, 60 e 80 dias após a
emergência das plantas - DAE, foram utilizadas 12,5 g ha-1, 17,5 g ha-1 e 20 g ha-1
respectivamente.
O preparo do solo foi efetuado com arado escarificador seguido de grade leve. A
semeadura foi realizada com distribuição manual das sementes, em sulcos abertos na
área de campo por um sulcador acoplado ao trator, realizada em 8 de outubro de 2005,
utilizando-se sete sementes por metro, com posterior desbaste aos dez dias após a
emergência - DAE, mantendo-se sete plantas por metro.
Cada parcela foi constituída por quatro fileiras de plantas com 5,0 m de comprimento,
espaçadas 0,90 m. Como área útil foram consideradas as duas fileiras centrais (5,0 x 1,8
m).
A cultivar utilizada foi a FMX-986, de ciclo tardio e crescimento indeterminado (EMBRAPA,
2004). A adubação básica de semeadura, com exceção do N, foi aplicada com base nos
resultados da análise de solo, seguindo as recomendações de PEDROSO NETO et al.
(1999), com o uso de superfosfato simples, cloreto de potássio, sulfato de zinco e boráx.
Na adubação de base, a distribuição foi manual, seguida de incorporação. As capinas
foram realizadas manualmente, com enxada, e as pragas combatidas conforme manejo
integrado, principalmente o bicudo (Anthononus grandis).
Para avaliação do crescimento em altura das plantas, ao longo do ciclo da cultura, foram
tomadas dez plantas ao acaso na área útil de cada parcela, aos dois dias antes das
aplicações com cloreto de mepiquat e aos dez dias após a sua realização. As medidas
foram realizadas com régua graduada, desde o colo da planta até o ápice, considerandose o meristema apical do eixo principal da planta, com precisão de centímetros.
A colheita foi realizada manualmente, em etapas, sendo quantificado o estande final por
ocasião da primeira colheita, contando-se as plantas da área útil em cada parcela. Ao
término das etapas de colheita, foi determinada a produtividade do algodão com caroço,
pela soma das colheitas realizadas, e seus componentes. Na avaliação dos componentes
da produtividade foi coletado aleatoriamente, um capulho por planta em 20 plantas por
parcela, no terço médio das plantas, para a obtenção da massa média em capulhos e da
massa média de cem sementes.
Determinou-se a precocidade, empregando-se o índice proposto por Fuzatto (1986),
citado por PÍPOLO et al. (1993), denominado "Índice de Produtividade e
Precocidade" (IPP), sendo IPP = P+p/PM, em que P é a produção final do tratamento, p é
a produção média do tratamento na primeira colheita, e PM é a produção média final do
experimento.
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e os tratamentos comparados
pelo teste de F a 5% de probabilidade (regulador de crescimento) e análise de regressão
(doses de N).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para alturas de plantas foram detectadas diferenças significativas com a utilização do
cloreto de mepiquat nas diferentes épocas avaliadas, quando, com o emprego do cloreto
de mepiquat, promoveu-se menos crescimento das plantas, comparativamente à sua
ausência (Tabela 1), o que pode ser atribuído ao fator antigiberilina do produto (LAMAS
2001).
Nas avaliações aos 70 e 78 dias após emergência (DAE), a lavoura estava com um
vigoroso crescimento vegetativo, com significância da interação cloreto de mepiquat x
doses de N para a altura de plantas (Figura 2). Na ausência do cloreto de mepiquat,
observou-se aumento das alturas de plantas em resposta ao aumento das doses de N
(Figuras 2 e 3), com valores máximos superiores a 120 e 140 cm, respectivamente.
Por outro lado, com a utilização do cloreto de mepiquat, os maiores valores de altura de
plantas não foram superiores a 90 e 100 cm, nas doses de 99 e 88 kg de N ha-1 (Figuras
2 e 3), respectivamente, nas referidas datas de avaliações.
O uso do cloreto de mepiquat foi limitante à altura de planta em torno de 65% e 63%,
para as avaliações aos 70 e 78 DAE das plantas, respectivamente, em comparação à sua
ausência. Observou-se, ainda, que as doses de N (98 e 88 kg ha-1), com as quais se
propiciou a máxima altura de plantas, estão acima de 30 a 60 kg ha-1, recomendadas
oficialmente para o algodoeiro (EMBRAPA, 1998). Porém, como ressaltam LAMAS e
STAUT (2005), genótipos muito produtivos podem ser responsivos às doses superiores a
150 kg de N ha-1 e, neste aspecto, a cultivar utilizada se enquadra, por apresentar
produtividade superior a 3.200 kg ha-1 de algodão em caroço, de acordo com EMBRAPA
(2004).
Considerando que o máximo crescimento em altura do algodoeiro ocorreu em torno de
60 e 70 dias da emergência e, sendo esta a fase de mais demanda de N pelas plantas,
pode-se dizer que a dose de N adequada para este crescimento situou-se em torno de 90
kg ha-1, sendo também necessária a aplicação do cloreto de mepiquat, visando ao
aumento dos números de ramos reprodutivos, em detrimento dos vegetativos.
Na avaliação realizada aos 90 DAE, a altura média das plantas que receberam o
regulador foi de 100 cm, enquanto no tratamento sem o produto este valor foi de 140 cm
(Tabela 1). Dessa forma, verificou-se redução no crescimento em altura de
aproximadamente 38% com a utilização de cloreto de mepiquat, valor este superior ao
de FURLANI JÚNIOR et al. (2003), que obtiveram redução de 11,4% no crescimento de
algodoeiros submetidos à adubação nitrogenada.
O porte do algodoeiro desejável é de 100 a 120 cm de altura e, portanto, a altura média
obtida na avaliação aos 90 DAE é considerada adequada. São concordantes com estes
resultados também os dos trabalhos de LAMAS e STAUT (2005), que obtiveram
resultados semelhantes quando avaliaram altura de plantas de algodão em resposta à
adubação nitrogenada associada à aplicação do cloreto de mepiquat. Em adição, pode-se
afirmar que a redução de crescimento do algodoeiro é desejável, pois as plantas se
tornam mais compactas, sendo facilitada a colheita mecânica (ATHAYDE e LAMAS, 1999;
LAMAS et al., 2000).
A massa média em capulhos, a massa média de 100 sementes e a produtividade do
algodão com caroço foram significativamente influenciadas pela aplicação de cloreto de
mepiquat, mas o estande final e o índice de produtividade e precocidade não (Tabela 2).
Não foi observado qualquer efeito de interação entre regulador de crescimento x doses
de N (Tabela 2).
O estande final médio foi de 6,5 plantas m-1, considerado adequado por estar bem
próximo ao recomendado, que é de aproximadamente 7 plantas m-1 (Tabela 2).
Apesar das massas médias de capulhos e de sementes serem características genéticas,
ou seja, com pouca influência do ambiente, houve efeito dos tratamentos nelas. Este
comportamento é confirmado pelos resultados promovidos pela aplicação de cloreto de
mepiquat desde os estádios iniciais de desenvolvimento das plantas, por ter propiciado
mais desenvolvimento dos órgãos reprodutivos nos ramos laterais, em detrimento do
desenvolvimento em altura, tornando melhor o aproveitamento dos assimilados pelos
frutos. Tais resultados são concordantes aos obtidos por ATHAYDE e LAMAS (1999) e
LAMAS et al. (2000), que obtiveram mais massa média de capulhos e de sementes em
resposta à adição do cloreto de mepiquat.
Com relação às doses de N, os maiores valores de massas médias de capulhos (6,7 g) e
de sementes (9,5 g), foram obtidos com a utilização de 120 kg de N ha-1 (Figura 4).
Ressalta-se que estes valores são condizentes com os obtidos por VIEIRA et al. (2003),
nos quais se detectou efeito da adubação nitrogenada nas massas médias de capulhos e
de cem sementes.
Com a utilização do regulador proporcionou-se acréscimo na produtividade de algodão
com caroço da ordem de 12%, em relação à testemunha (Tabela 2), o que pode ser
atribuído ao aumento dos números de ramos reprodutivos, em detrimento dos
vegetativos, conforme relato anterior. Já a maior produtividade do algodoeiro (3.633 kg
ha-1), em resposta à adubação nitrogenada, foi com o uso de 131 kg ha-1 de N (Figura
5). A menor produtividade sem a utilização de N (3.362 kg ha-1) é característica de um
ambiente menos favorável à cultura e que pode explicar, pelo menos parcialmente, a
maior magnitude de resposta.
Esses resultados são indicativos da necessidade de reavaliação das atuais recomendações
oficiais de adubação nitrogenada para o algodoeiro. Corroboram para esta afirmação os
resultados constatados por SILVA et al. (2001a) e LAMAS e STAUT (2005), que
obtiveram efeito no algodoeiro à adição de até 150 kg ha-1 de N.
A produtividade média obtida do algodão com caroço (3.544 kg ha-1) foi superior à
produtividade média do algodão no Brasil, em torno de 3.100 kg ha-1, porém, próxima
das médias de produtividade obtidas no cerrado, 3.540 kg ha-1 (CONAB, 2008). Deste
modo, a satisfatória produtividade obtida no cerrado pode ser resultado das condições
climáticas e do adequado nível tecnológico adotado pelos produtores.
A não-detecção do efeito significativo da interação regulador x doses de N no rendimento
do algodoeiro, certamente se deve à influência de outros fatores do meio, como variação
genotípica, condições edafoclimáticas e tratos culturais aplicados à lavoura.
O índice de produtividade e precocidade não foi influenciado pelos tratamentos, sendo
discordante dos resultados observados por LAMAS e STAUT (2005), pois, com a utilização
do cloreto de mepiquat, associado à adubação nitrogenada, não foram promovidos
acréscimos no índice de produtividade nem a antecipação do período de colheita do
algodoeiro. Esse fato mostra que o efeito de N no crescimento e na produtividade do
algodoeiro é dependente de outros fatores como temperatura, umidade e luminosidade.
4. CONCLUSÕES
1. A massa média de capulhos, a massa média de cem sementes e a produtividade do
algodoeiro são incrementadas por doses crescentes de N.
2. Com a aplicação do regulador de crescimento, diminui a altura da planta e promovemse acréscimos de rendimento no algodoeiro da ordem de 12%. Os maiores valores de
rendimento são obtidos com a dose de 131 kg ha-1 de N;
3. Não há influência do regulador de crescimento e da adubação nitrogenada no índice de
produtividade e precocidade do algodoeiro.
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Recebido para publicação em 8 de abril de 2006 e aceito em 23 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
LARA CABEZAS, Waldo Alejandro Rubén. Atividade microbiana do solo e produtividade do milho
em função da aplicação antecipada de nitrogênio e adensamento de palha. Bragantia [online]. 2008,
vol. 67, no. 4, pp. 899-910. ISSN 0006-8705.
As restrições climáticas na Região Noroeste paulista, aliadas à baixa altitude, são fatores limitantes para
a cultura de milho. Os aumentos da atual produtividade são dependentes principalmente do manejo,
devendo ser aprimorada a adubação nitrogenada. Portanto, foi desenvolvido um experimento no Pólo
Regional Noroeste Paulista, município de Votuporanga (SP), em Argissolo de textura arenosa (100 g kg1 de argila), objetivando-se avaliar a produtividade de grãos e a atividade respiratória da biomassa
microbiana, quando efetuada a cobertura nitrogenada de forma antecipada à semeadura e de forma
tradicional, em duas condições de adensamento de palha (5.120 kg ha-1 e 3.648 kg ha-1). Utilizou-se o
delineamento de blocos casualizados, em esquema de faixas, para as épocas de adubação em cobertura e
a adensamento de palha. Na cobertura nitrogenada foi utilizado sulfato de amônio, parcelado em duas
vezes, em doses de 70 e 40 kg ha-1 de N, aplicado em faixa superficial, na entrelinha. As épocas de
aplicação foram: a) 59 e 45 dias antes da semeadura de milho, b) 21 e seis dias antes da semeadura e c)
em cobertura tradicional, 22 e 46 dias após a semeadura, nos estágios respectivos V5 e V8, em triplicata,
nas duas condições de adensamento de palha. Conforme os resultados, houve efeito positivo na atividade
respiratória em função do umedecimento do solo, com aumento da evolução de C-CO2 após as
precipitações pluviais registradas nas três épocas de aplicação de N em cobertura. Não houve efeito
significativo na atividade respiratória após a aplicação de N nas três épocas e, tampouco, devido ao
adensamento de cobertura morta. A média de produtividade em sistema adensado, independentemente
da época, foi de 5.762 kg ha-1 de grãos e no sistema não adensado, 5.199 kg ha-1, evidenciando-se
favorecimento da produtividade com mais palha. Fica em destaque que o denominado sistema plantio
direto praticado na região, sem preocupação com rotação de culturas e manutenção do solo coberto, não
favorece a adubação antecipada. Por outro lado, as produtividades médias entre as épocas,
independentemente do adensamento, foram de 4.758, 5.860 e 5.825 kg ha-1, quando efetuados os
primeiros parcelamentos de N-fertilizante aos 59 e 21 dias antes da semeadura e aos 22 dias após a
semeadura respectivamente. Com a aplicação do primeiro parcelamento, aos 21 dias antes da semeadura
e, em cobertura tradicional, não foram constatadas diferenças significativas. Pode-se concluir que a
atividade respiratória da biomassa microbiana não foi prejudicada pela aplicação de N em cobertura,
nem pelo adensamento da palha, e somente pela condição de umedecimento do solo. Para solos sem
preparo, e sem planejamento de rotação de culturas, visando-se cobertura permanente, é mais
conveniente a aplicação de N em cobertura tradicional, de forma parcelada, para obtenção de maiores
valores de produtividade de milho.
Palavras-chave : solo sem preparo; N-foliar; evolução de C-CO2; cobertura nitrogenada; época de
aplicação N-fertilizante.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400012
FITOTECNIA
Atividade microbiana do solo e produtividade do milho em
função da aplicação antecipada de nitrogênio e adensamento de
palha
Soil microbial activity and productivity of maize in function of
implementation of early nitrogen and straw thickness
Waldo Alejandro Rubén Lara Cabezas
Pólo Regional Noroeste Paulista - Votuporanga, DDD/APTA/SAA, Caixa Postal 61, 15500970 Votuporanga (SP). E-mail: [email protected]
RESUMO
As restrições climáticas na Região Noroeste paulista, aliadas à baixa altitude, são fatores
limitantes para a cultura de milho. Os aumentos da atual produtividade são dependentes
principalmente do manejo, devendo ser aprimorada a adubação nitrogenada. Portanto,
foi desenvolvido um experimento no Pólo Regional Noroeste Paulista, município de
Votuporanga (SP), em Argissolo de textura arenosa (100 g kg-1 de argila), objetivandose avaliar a produtividade de grãos e a atividade respiratória da biomassa microbiana,
quando efetuada a cobertura nitrogenada de forma antecipada à semeadura e de forma
tradicional, em duas condições de adensamento de palha (5.120 kg ha-1 e 3.648 kg ha1). Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados, em esquema de faixas, para as
épocas de adubação em cobertura e a adensamento de palha. Na cobertura nitrogenada
foi utilizado sulfato de amônio, parcelado em duas vezes, em doses de 70 e 40 kg ha-1 de
N, aplicado em faixa superficial, na entrelinha. As épocas de aplicação foram: a) 59 e 45
dias antes da semeadura de milho, b) 21 e seis dias antes da semeadura e c) em
cobertura tradicional, 22 e 46 dias após a semeadura, nos estágios respectivos V5 e V8,
em triplicata, nas duas condições de adensamento de palha. Conforme os resultados,
houve efeito positivo na atividade respiratória em função do umedecimento do solo, com
aumento da evolução de C-CO2 após as precipitações pluviais registradas nas três épocas
de aplicação de N em cobertura. Não houve efeito significativo na atividade respiratória
após a aplicação de N nas três épocas e, tampouco, devido ao adensamento de cobertura
morta. A média de produtividade em sistema adensado, independentemente da época,
foi de 5.762 kg ha-1 de grãos e no sistema não adensado, 5.199 kg ha-1, evidenciando-se
favorecimento da produtividade com mais palha. Fica em destaque que o denominado
sistema plantio direto praticado na região, sem preocupação com rotação de culturas e
manutenção do solo coberto, não favorece a adubação antecipada. Por outro lado, as
produtividades médias entre as épocas, independentemente do adensamento, foram de
4.758, 5.860 e 5.825 kg ha-1, quando efetuados os primeiros parcelamentos de Nfertilizante aos 59 e 21 dias antes da semeadura e aos 22 dias após a semeadura
respectivamente. Com a aplicação do primeiro parcelamento, aos 21 dias antes da
semeadura e, em cobertura tradicional, não foram constatadas diferenças significativas.
Pode-se concluir que a atividade respiratória da biomassa microbiana não foi prejudicada
pela aplicação de N em cobertura, nem pelo adensamento da palha, e somente pela
condição de umedecimento do solo. Para solos sem preparo, e sem planejamento de
rotação de culturas, visando-se cobertura permanente, é mais conveniente a aplicação de
N em cobertura tradicional, de forma parcelada, para obtenção de maiores valores de
produtividade de milho.
Palavra-chave: solo sem preparo, N-foliar, evolução de C-CO2, cobertura nitrogenada,
época de aplicação N-fertilizante.
ABSTRACT
The climatic limitations in the Northwest region of São Paulo State, Brazil, ally to low
altitudes, are limiting factors for the maize culture. The increase of the current
productivities mainly depends on the handling, having to be improved the nitrogen
fertilization. With this purpose an experiment was carried out at the Pólo Regional
Noroeste Paulista, located in the Northwest region of São Paulo State, county of
Votuporanga, State of São Paulo, using a moderate eutrofic Argissol, of sandy texture
(100 g.kg-1 of clay), in order to evaluate the productivity of grains and the respiratory
activity of the soil microbial biomass, when the nitrogen side-dressing was applied in
anticipated form and in the traditional form, under two conditions of straw thickness. The
statistical design was randomized blocks, in strips, for the times of fertilization and straw
thickness. Ammonium sulphate was used as side-dress fertilization, applied twice for
each time treatment, with 40 and 70 kg.ha-1 of N, applied in superficial band, in the
space between the plant rows. The times of application were: a) 59 and 45 days before
the sowing of maize, b) 21 and 6 days before sowing and c) in traditional side-dressing,
22 and 46 days after the sowing, in the respective stages V5 and V8, with three
replications, under two conditions of straw thickness. Each plot had 50m of length and
3,2m of width, with four plant rows, with 0.8m between the rows. The results showed an
immediate response of the respiratory activity in function of the ground moisture,
increasing the C-CO2 evolution after the registered precipitation events at the three times
of application of N in side-dressing. There was not a significant effect of the application of
N in the respiratory activity of the ground biomass. The results showed that the no tillage
system in this region, without considering crop rotation and keeping the ground
coverage, does not favor the anticipated fertilization. On the other hand, the productivity
averages for the times of application, independently of the straw thickness, were 4,758,
5,860 and 5,825 kg.ha-1, for the first parcels of N-fertilizer application at 59 and 21 days
before sowing and 22 days after sowing, respectively. The application of the first parcel
at 21 days before sowing and the traditional application 22 days after sowing did not
show significant difference. It can be concluded that, the respiratory activity of the soil
microbial biomass was not affected by the application of N in side-dressing nor for the
thickness of the straw coverage and it was only affected by the ground moisture
condition. For soils without preparation, without crop rotation, aiming at permanent soil
coverage, the application of N in traditional side-dressing is more convenient, with splited
applications to get higher maize productivity.
Key words: soil without preparation, foliar-N, evolution of C-CO2, nitrogen sidedressing, time of application of N-fertilizer.
1. INTRODUÇÃO
Na procura de aumentos de produtividade na cultura de milho, nos últimos anos vários
trabalhos têm sido publicados, especialmente no sul do País, avaliando a adubação
nitrogenada de cobertura de forma antecipada à semeadura de milho e o efeito de
diferentes culturas antecessoras, manejadas em forma exclusiva ou consorciada (DA ROS
et al., 2003, LARA CABEZAS et al., 2004, POTTKER e WIETHÖLTER, 2004, ERNANI et al.,
2005, DA SILVA et al., 2005, DA SILVA et al., 2006). Com essas práticas de manejo são
afetados o comportamento da biomassa microbiana (GHOSHAL and SINGH, 1995, ASSIS
et al., 2003) e os processos de transformação bioquímica do N no solo (WANG et al.,
2006), e conseqüentemente, sua disponibilidade.
A respiração microbiana representa a oxidação da matéria orgânica (MO) por organismos
aeróbios que utilizam O2 como aceptor de elétrons até CO2 (MOREIRA e SIQUEIRA,
2002), constituindo um método prático para estimativa da quantidade de
microorganismos vivos no solo (SANTOS e CAMARGO, 1999). A umidade, temperatura,
aplicação de defensivos, metais pesados e a disponibilidade e degradação dos resíduos
vegetais são fatores de influência na atividade respiratória, considerada como um
indicador da condição ambiental (DE-POLLI e GUERRA, 1997), apesar de elevado
coeficiente de variação devido à variabilidade espacial (CONCEIÇÃO et al. 2005). ASSIS
et al (2003), não verificaram influência da adubação nitrogenada, aplicada na dose de 30
kg ha-1, na atividade respiratória da biomassa, em solo de cerrado. Esse fato pode ter
ocorrido devido à pequena dose de N utilizada, à retenção do fertilizante na palha de
sorgo ou à seleção de microorganismos para decomposição dos resíduos, nos primeiros
15 dias após a aplicação. PASSIANOTO et al. (2001), verificaram aumentos crescentes na
atividade respiratória após 140 dias da aplicação de dois tipos de esgotos, sendo a fonte
energética de carbono (C) requerida para tal aumento. De forma similar, GHOSHAL and
SINGH (1995), aplicando fertilizante mineral, esterco e esterco + fertilizante mineral
constataram valores médios de 245, 305 e 365 mg g g-1 de biomassa-C, e ativação da
biomassa pela fonte de C associada ao fertilizante. JONASSON et al. (1996), aplicando
glicose e fertilizante NPK dentre outros tratamentos, obtiveram aumento de 15% a 37%
na biomassa-C, com a aplicação exclusiva de glicose, sem aumento na assimilação de N.
Por sua vez, com a aplicação da fonte NPK não foi afetada a quantidade de biomassa-C, a
biomassa-N foi aumentada significativamente e os nutrientes fornecidos imobilizados.
CHEN and HUGHES (2002), aplicando zero, 300 e 600 kg ha-1 de nitrato de amônio em
solo de floresta de araucária na Austrália, verificaram, após cinco anos, aumento
significativo nas taxas de mineralização-imobilização bruta com o tratamento de 600 kg
ha-1, sem que fossem significativamente afetadas as concentrações de C e N total de
solo. Aparentemente, houve diminuição da biomassa-C e -N e respiração microbiana,
aumentando o quociente metabólico (C-CO2/biomassa). SAKAMOTO e OBA (1994),
sugerem ser a relação biomassa fungo/bactéria um importe regulador da relação entre
CO2 evoluído e tamanho da biomassa. Portanto, um aumento no quociente metabólico,
como o registrado por CHEN and HUGHES (2002), seria devido à maior proporção de
bactérias que de fungos na biomassa, com menos eficiência no uso do substrato de C.
Em relação à prática de adubação nitrogenada antecipada à semeadura, DA ROS et al.
(2003), verificaram que, somente com o parcelamento de N à semeadura e o restante
em cobertura foi aumentada a disponibilidade de N no solo nos estádios de mais
demanda pelas culturas de milho e trigo. A produção de massa de matéria seca (MMS), o
N acumulado na planta e a produtividade não foram afetados pela antecipação da
adubação nitrogenada. PÖTTKER e WIETHÖLTER (2004) não constataram diferenças de
aplicação entre a semeadura e a cobertura, entretanto, na ocorrência de elevada
precipitação pluvial, com a aplicação de N em cobertura houve rendimentos maiores de
milho. Maiores valores de produtividades em milho foram obtidos com cobertura
tradicional em Palmital (SP), em solo argiloso e em Votuporanga (SP), em solo arenoso,
quando comparado com a aplicação de N cerca de um mês antes da semeadura
(CANTARELLA et al., 2005). Em Montividiu (GO), DA SILVA et al. (2005), aplicando N em
pré-semeadura, aos 15 e 35 dias após a emergência, verificaram ser desfavorável essa
prática para as condições edafoclimáticas do local. No caso de aplicação de N parcelado
em pós-semeadura, YANO et al (2005), aplicando N a lanço em três épocas, logo após a
semeadura, no perfilhamento e no emborrachamento da cultura de milho, não
verificaram diferenças significativas entre os tratamentos; a melhoria foi somente na
qualidade protéica nos grãos com os parcelamentos. Com a aplicação em cobertura
tradicional asseguram-se incrementos significativos no rendimento de milho,
independentemente da precipitação pluvial ser normal ou excessiva (KLUTHCOUSKI et
al., 2006). Há registro na literatura mostrando ser favorável a antecipação no Sul do país
(BASSO et al., 1998). Segundo COELHO et al (2003), na aplicação de parte do N em présemeadura há algumas vantagens operacionais, como mais flexibilidade no período de
execução da adubação e a racionalização no uso de maquinário e mão-de-obra.
Entretanto, devido à complexidade na dinâmica do N condicionada aos fatores
ambientais, não se pode fazer generalização dessa prática, principalmente com o uso de
uréia. Segundo KLUTHCOUSKI et al. (2006), somente em solos sob sistema plantio direto
(SPD) estabelecido, com aporte contínuo de palha e teor adequado de MO, a adubação
nitrogenada pode ser antecipada, em anos com chuvas regulares. Isto seria factível em
solos férteis no cerrado, onde não há probabilidade de chuvas intensas em présemeadura.
Na Região Noroeste paulista, o milho é cultivado pela grande maioria de pequenos e
médios produtores, dispondo-se de informações de manejo importadas de outras
localidades para melhorar a produtividade. Portanto, este estudo, objetivou avaliar a
produtividade de grãos e a atividade respiratória da biomassa microbiana, quando
efetuada a cobertura nitrogenada de forma antecipada à semeadura e de forma
tradicional, sob duas condições de cobertura de palha em argissolo de textura arenosa.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido no Pólo Regional Noroeste Paulista, rodovia municipal
Votuporanga-Nhandeara, km 4, município de Votuporanga (SP), entre agosto de 2005 e
maio de 2006, em Argissolo Vermelho, eutrófico, A moderado, textura arenoso-média,
teor de argila de 100 g kg-1 na camada de 0-25 cm (EMBRAPA, 1999). A caracterização
química do solo, na camada de 0 a 20 cm foi: pH (CaCl2) 5,8; P (resina) 33 mg dm-3;
1,4, 26,0 e 9,0 mmolc dm-3 de K, Ca e Mg, respectivamente; CTC efetiva de 51,4 mmolc
dm-3; 71% de saturação por bases e 12 g dm-3 de MO. A amostragem de solo foi
efetuada em abril de 2005, sendo coletadas 15 amostras simples de forma aleatória na
área experimental para composição de uma amostra. Na safra de 2003/2004, a área fora
cultivada em solo sem preparo, com soja variedade IAC-18, produtividade média de
2.500 kg ha-1 e em 2004/2005, com milho variedade AL-Piratininga, produtividade de
2.500 kg ha-1, sendo afetado este último por severo veranico.
Nas entressafras, a área permaneceu em pousio, com crescimento de vegetação
espontânea composta principalmente de plantas daninhas.
Em agosto de 2005, foram instalados dois tratamentos de adensamento de palha,
utilizando-se a própria vegetação espontânea do local (resíduos vivos e mortos de
culturas antecessoras e plantas daninhas), ficando as quantidades médias, iguais a 5.120
kg ha-1 em área mais adensada e 3.648 kg ha-1 em área com menor adensamento. Para
estimarem-se os valores, foram coletadas seis amostras de massa de matéria verde com
quadrante de 1 m2 e determinada a MMS, colocando a secar o material em estufa com ar
forçado a 60 °C até massa constante, expressa em kg ha-1. Posteriormente, em
31/10/2005 e 24/1/2006 foram realizadas duas amostragens, para se avaliar a
decomposição do material ao longo do tempo.
Previamente à semeadura do milho, em 26/10/2005 e 12/11/2005, foi efetuado o
dessecamento seqüencial na área, aplicando-se 2 L ha-1 de glifosate + 1 L ha-1 de 2,4-D
na primeira e exclusivamente 1 L ha-1 de glifosate na segunda aplicação. O híbrido
simples, 30-F35 (Pionner), precoce, foi semeado em 20/12/2005, no espaçamento
entrelinhas de 0,8 m, e densidade de 62.000 sementes por hectare. No sulco de
semeadura, nos tratamentos descritos a seguir, realizou-se a aplicação de 30, 104 e 59
kg ha-1 de N, P2O5 e K2O, nas formas de MAP; sulfato de amônio; formulações 15:06:00;
04:14:08 e 03:17:00; KCl e 150 g kg-1 de Zn granulado.
O experimento foi instalado em delineamento de blocos casualizados, em esquema de
faixas, para as épocas de adubação em cobertura e o adensamento de palha, com três
repetições. Na cobertura nitrogenada foi utilizado sulfato de amônio, parcelado em duas
vezes, em doses de 70 e 40 kg ha-1 de N, aplicado em faixa superficial, na entrelinha. As
épocas de aplicação foram aos 59 e 45 dias antes da semeadura de milho, aos 21 e seis
dias antes da semeadura e em cobertura tradicional, aos 22 e 46 dias após a semeadura,
nos estágios respectivos V5 e V8. Cada parcela ficou constituída de 50 m de comprimento
e 3,2 m de largura, contendo quatro fileiras de plantas, com espaçamento de 0,8 m entre
as linhas. Foram executados os tratos culturais de controle de pragas e plantas daninhas
adequados para a região.
Atividade respiratória da biomassa microbiana
A atividade respiratória de C-CO2 evoluído foi determinada somente no primeiro
parcelamento de adubação em cobertura para cada tratamento, segundo procedimento
adaptado de ARAÚJO (2002). Sete unidades coletoras de C-CO2 foram instaladas acima
da faixa de adubo aplicado, em duas das três repetições de cada tratamento. Como
testemunhas, foram instaladas seis unidades sobre solo não adubado, nas duas
condições de palha. Cada unidade foi composta de um frasco contendo 50 g de solução 1
mol L-1 de NaOH, coberta com tela de galinheiro para se evitar a entrada de insetos. Os
frascos foram protegidos no interior de anéis de PVC de 20 cm de diâmetro, sendo
considerada a área de emissão de C-CO2 para os efeitos de cálculo. À coleta, foi
adicionado 1 mL de solução de BaCL2 em cada amostra, para precipitar o CO2 capturado
na forma de carbonato de bário. Em cada tratamento, foram realizadas três amostragens
consecutivas, com troca dos frascos a intervalos de no mínimo 48 horas. A comparação
das médias de C-CO2 evoluído entre os tratamentos para cada intervalo de amostragem,
foi efetuada por análise de variância em blocos casualizados, aplicando-se o teste de
Tukey ao nível de 0,05. Na instalação das unidades e a cada coleta, foi realizada
amostragem de solo da camada superficial de 0 a 10 cm, para a determinação de
umidade com base em MMS pelo método gravimétrico.
Diagnose foliar de N e produtividade de grãos
Em 24/1/2006, na época de florescimento pleno, foi efetuada amostragem foliar para
diagnose de N. Foram coletadas as folhas opostas e abaixo da espiga em 10 plantas de
cada repetição por tratamento, segundo preconizado por MALAVOLTA et al. (1997). A
avaliação nutricional foi efetuada no Laboratório Unithal, em Campinas (SP).
Em 4/5/2006 foi realizada a colheita de grãos para determinação da produtividade. Em
cada repetição foram contadas as plantas totais (sem e com espigas), e as efetivas (com
espigas), em três fileiras de 15 m cada, para a determinação da porcentagem de redução
de produtividade devido às plantas dominadas. De cada fileira foram colhidas as espigas
com palha para composição de uma amostra, que foram pesadas e debulhadas, sendo
determinada a umidade com medidor universal e posterior correção do peso a 130 g kg1. Amostras de grãos de cada tratamento foram secas em estufa a 60 °C até massa
constante, para a determinação da concentração de macronutrientes N, P, K e S no
Laboratório Unithal em Campinas-SP. Também, em cada parcela, foram coletadas as
plantas inteiras, sem as espigas, em 1 metro linear a 10 cm da superfície do solo, para a
determinação da MMS da parte aérea. O material foi triturado, homogeneizado e
subamostrado para secagem em estufa com ar forçado como indicado anteriormente.
A comparação das médias de produtividade e da concentração de nutrientes nos grãos foi
determinada por análise de variância em esquema fatorial 3 x 2 (aplicação de N em três
épocas, sob duas condições de adensamento da palha), aplicando-se o teste de Tukey ao
nível de 0,05. O teste de t (Students) foi utilizado ao nível de 0,05 para a comparação de
médias de MMS da palha residual de milho, entre os tratamentos.
Durante o período experimental, entre outubro de 2005 e maio de 2006 foi feito
acompanhamento da pluviosidade no local experimental.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na figura 1, verifica-se a distribuição da pluviosidade durante o período experimental.
Devido à demora na regularização da precipitação pluvial, foi obrigatório o adiamento da
semeadura para dezembro de 2005, sendo provavelmente prejudicada a produtividade.
FORSTHOFER et al. (2006), avaliando a semeadura de milho em agosto, outubro e
dezembro no Rio Grande do Sul, com três níveis de tecnologia, para cada época, não
verificaram retorno econômico na semeadura efetuada em dezembro (tardia), com
utilização de sistemas de manejo destinados à potencialização do rendimento de grãos.
Entretanto, na semeadura em outubro, foram favorecidos o maior acúmulo de
carboidratos, o número de grãos por m2 e a produtividade. Ainda, devido a um veranico
prolongado em janeiro de 2006 e à semeadura tardia, a produtividade de milho deve ter
sido negativamente afetada.
Em relação às coberturas mortas instaladas em agosto de 2005, foram determinados
5.120 e 3.648 kg ha-1 em área adensada e não adensada respectivamente.
Posteriormente, em 31/10/2005, as MMS determinadas em ambas as áreas foram
similares, 6.886 kg ha-1 e 6.688 kg ha-1 respectivamente. Houve desenvolvimento da
vegetação espontânea nesse período, sendo mais expressivo em área não adensada.
TREZZI e VIDAL (2004) verificaram que 4 t ha-1 de palha de sorgo ou milheto foram
suficientes para a redução de 91%, 96% e 59% da população total de Brachiaria
plantaginea, Sida rhombifolia e Bidens pilosa, respectivamente, sendo resíduos da parte
aérea de sorgo importantes na supressão de plantas daninhas. Neste estudo, os
resultados poderiam ser explicados pela inibição do crescimento da vegetação
espontânea pela maior cobertura de solo. Após 84 dias de efetuada a estimativa, em
24/1/2006, na área adensada havia, em média, 4.178 kg ha-1 de MMS e, na não
adensada, 2.380 kg ha-1 de MMS, valores representativos de uma taxa média de
decomposição nesse intervalo de tempo de 32,2 e 51,3 kg ha-1dia-1 respectivamente. A
maior proporção de material vegetativo vivo na área não adensada foi, provavelmente,
decomposto mais rapidamente devido ao dessecamento realizado em pré-semeadura de
milho, bem como na área com mais adensamento, o material deve ter sido mais
resistente à decomposição, representado pela menor taxa calculada.
Atividade respiratória da biomassa microbiana
Nas figuras 2, 3 e 4 são apresentados os resultados de respirometria determinados nas
três épocas de aplicação da primeira parcela de cobertura nitrogenada antecipada aos 59
e 21 dias antes da semeadura, e na cobertura tradicional, aos 22 dias após a semeadura.
Em cada figura foram incluídos os dados de pluviosidade e umidade do solo da camada
de 0-20 cm, para cada época.
A pluviosidade entre os dias 19 a 26 de outubro de 2005 foi de 36,8 mm (Figura 2a) e
entre os dias 19 a 21 de outubro foi de 5,2 mm, com valores de C-CO2 acumulados de
56,5 e 55,3 mg m-2 h-1, respectivamente, na área sem e com adensamento (Figura 2b).
No segundo intervalo, entre 21 e 24 de outubro, foram registrados 31,6 mm, com
aumentos significativos na atividade respiratória: 65,1 e 71,1 mg m-2 h-1, nos
tratamentos sem e com adensamento respectivamente. No último intervalo não se
registrou precipitação pluvial e ocorreu redução apreciável da atividade respiratória em
ambos os tratamentos de adensamento. Houve acréscimo no teor de água no solo de
aproximadamente 40 g kg-1 depois da pluviosidade, entre os dias 24 e 26 de outubro.
LIRA et al. (1999) também avaliaram aumentos na respiração no início do verão, por
ocasião do início das chuvas, em relação ao inverno, sendo variável de 40-50 mg m-2 hr1 a 100-110 mg m-2 hr-1, respectivamente.
Na figura 3 está apresentada a atividade respiratória microbiana registrada entre os dias
28 de novembro a oito de dezembro de 2005, quando foi efetuado o primeiro
parcelamento da segunda adubação em pré-semeadura, aos 21 dias antes da semeadura
de milho, nos dois tratamentos de adensamento de palha. Nesse período, a pluviosidade
foi regular (Figura 3a), com pico de atividade respiratória em resposta à intensa
pluviosidade, entre os dias dois a seis de dezembro de 2005 (Figura 3b), e valores
médios acumulados de 100,0 mg m-2 h-1 e 93,2 mg m-2 h-1 de C-CO2 evoluído, nas
áreas sem e com adensamento respectivamente. Também, para cada intervalo de
medida, não houve diferença significativa devido aos adensamentos de palha. A posterior
diminuição da pluviosidade foi relacionada com as correspondentes diminuições na
umidade de solo (Figura 3c) e na respiração (Figura 3b).
Na figura 4 consta a distribuição da precipitação pluvial, a atividade respiratória e a
umidade de solo registradas entre os dias 13 e 27 de janeiro de 2006, após a aplicação
do primeiro parcelamento em cobertura nitrogenada tradicional de milho. Diferentemente
das épocas anteriores, ocorreu veranico pronunciado antes da determinação da atividade
respiratória e na ausência de umidade adequada no solo, a evolução de C-CO2 foi
mantida em valores inferiores a 35 mg m-2 h-1, nos três intervalos de tempos (Figura 4b).
ESPÍNDOLA et al (2001), em área da Baixada Fluminense, determinaram a respiração
microbiana de forma sazonal, registrando valores de 224,7, 152,7, 154,0, 175,2 e 216,9
mg kg-1 de C-CO2 no verão, outono, inverno e primavera de 1994, e no verão de 1995
respectivamente. Nos resultados foi mostrada, em termos de tendência, mais atividade
respiratória em solo com adensamento que em solo sem adensamento de palha.
Provavelmente, com mais retenção de umidade no solo, devido ao adensamento de palha
(TORMENA et al., 2004), tenha havido contribuição para o aumento da atividade.
Na figura 5, verificam-se os valores médios de atividade respiratória da biomassa
microbiana, determinada após as três épocas de cobertura nitrogenada, em ausência e
presença do fertilizante aplicado na cobertura nitrogenada, independentemente do
adensamento de palha de cobertura. Os valores mais elevados foram obtidos na
ocorrência de maior umidade, entre de outubro e dezembro de 2005. Em janeiro de
2006, devido ao veranico mencionado, houve uma redução importante na atividade
respiratória. Conforme os resultados em cada época, não houve efeito da adubação
nitrogenada. Em princípio, como afirmam MOREIRA e SIQUEIRA (2002), com a aplicação
de N haveria mais consumo pela biomassa e conseqüente liberação de CO2. Entretanto,
em estudo realizado por ASSIS et al. (2003), verificou-se não haver influência na
atividade respiratória, após 15 dias da aplicação de 30 kg.ha-1 de N sobre palhada de
sorgo.
PASSIANOTO et al. (2001), verificaram aumentos crescentes na atividade respiratória
após 140 dias da aplicação de lodos contendo metal pesado. GHOSHAL and SINGH
(1995) determinaram aumento na atividade respiratória quando aplicaram mistura de
lodo como fonte de C e fertilizante, sendo superior à aplicação exclusiva de fertilizante.
No estudo realizado, o reduzido teor de MO no solo, com aplicação em superfície de
sulfato de amônio e reduzidos teores de C e de argila, são fatores de possível dificuldade
à relação de N aplicado e seu efeito na atividade respiratória da biomassa. Ainda, nesse
solo, deve haver limitação da quantidade de biomassa.
Na época de pleno florescimento foi avaliado o teor foliar de N, como mostrado na figura
6, nas três épocas de aplicação de N, nas duas condições de adensamento de palha. Os
teores médios de N foliar nas condições de menos e mais adensamento de palha foram
32,4 e 31,8 g kg-1 respectivamente, independentemente das épocas de aplicação de N
em cobertura, não havendo, portanto, efeito do adensamento.
Indiretamente, essa avaliação é indicativa de mais acúmulo de N do fertilizante e do solo
por unidade de MMS, em cobertura tradicional, independentemente da condição de
cobertura morta no solo. A produtividade de grãos foi afetada negativamente em estudo
realizado por DA SILVA et al. (2005), em Montividiu (GO), com a aplicação efetuada aos
20 dias antes da semeadura. Em Ribeirão Preto (SP), CANTARELLA et al (2003),
utilizando a técnica de diluição isotópica com 15N, obtiveram mais recuperação de N-uréia
pelo milho em cobertura tradicional (66,4 % do N-aplicado) em relação à aplicação
antecipada (48,3 %) na safra 1999/2000, sendo obtido um resultado semelhante na
safra seguinte.
Na tabela 1 pode-se observar os valores de população de plantas por ocasião da colheita,
as plantas efetivas (com espigas) e o percentual de cálculo de plantas sem espigas, para
as três épocas de aplicação da adubação nitrogenada em cobertura, nos dois
adensamentos de palha. Se a população de plantas projetada tivesse sido de 50.000
plantas ha-1, os resultados teriam sido satisfatórios para a população de plantas efetivas
determinadas. Entretanto, houve uma diferença de aproximadamente 10.000 plantas por
hectare a menos em relação ao estande de semeadura (62.000 sementes por ha-1),
afetando em 16% a produção de espigas. Essa perda foi significativa, com o que, somada
aos fatores climáticos adversos comentados, pode-se explicar a reduzida produtividade
alcançada.
Em híbridos mais precoces, como o utilizado neste estudo, é requerida mais densidade de
plantas em relação aos de ciclo normal para que o potencial de rendimento seja atingido.
Isso se deve ao fato de os híbridos mais precoces geralmente terem menor estatura,
folhas menores, menor área foliar por planta e menos sombreamento do dossel da
cultura (ARGENTA et al., 2001). Neste caso pode-se aventar algum problema de
calibração de maquinário, na medida em que a variação na população de plantas
projetadas e efetivas foi mínima e bastante uniforme entre os tratamentos.
Na colheita de 4/5/2006 determinou-se a MMS na parte aérea de plantas, excluídas as
espigas com palha em cada situação de adensamento, independentemente dos
tratamentos de épocas de N aplicado. Em média, em nove amostragens efetuadas em
cada local, 4.150 e 4.322 kg ha-1 de MMS foram determinados nos tratamentos com
menos e mais adensamento, respectivamente, não havendo sido constatada diferença
significativa pelo teste de t (Student) ao nível de 0,05 de significância.
Na tabela 2 estão listados os resultados de produtividade de grãos e seus respectivos
teores em N, P, K e S. Em relação ao híbrido utilizado, os resultados de produtividade,
variáveis de 4.561 kg ha-1 a 6.241 kg ha-1, podem ser considerados precários. A
diferença entre o estande de plantas programado (62.000 plantas ha-1), e o efetivo
(50.911 plantas ha-1, Tabela 1), afetou a produtividade, devido muito provavelmente à
calibração de maquinário, mais que um problema de caráter fitossanitário
(ALBUQUERQUE et al. 2006), e características climáticas na região de Votuporanga (SP)
como assinaladas por BRUNINI et al. (2006). Esses autores salientam que em regiões
com temperaturas noturnas elevadas pode ser comprometido o rendimento em grãos da
cultura. Em função de riscos de elevadas temperaturas no florescimento ou na formação
de espigas pode ser comprometida a viabilidade de formação de espigas e dos grãos e
reduzida a produtividade. Nos resultados verificados no Projeto Milho do IAC-CampinasSP, para a Região Oeste do Estado, valores médios de produtividade de 50 variedades de
híbridos simples e triplos, na safra de 2005/2006 foram de 6.887 kg ha-1, para um
estande de população média de 56.984 plantas por hectare. Valores similares foram
obtidos neste estudo, cuja média de produtividade em sistema de adensamento da
cobertura morta, independentemente da época, foi de 5.762 kg ha-1 e, no sistema não
adensado, 5.199 kg ha-1. Esses resultados evidenciam possível favorecimento à
produtividade, devido à maior cobertura com palha. Segundo KLUTHCOUSKI et al.
(2006), somente em solos com SPD estabelecido, com aporte contínuo de palha e teor
adequado de MO, a adubação nitrogenada pode ser antecipada, em anos com chuvas
regulares. Esse processo seria fatível em solos férteis no cerrado, onde não há
probabilidade de chuvas intensas em pré-semeadura. No estudo, fica em evidência que o
"plantio direto", como o realizado neste estudo, sem preocupação com a manutenção da
superfície de solo coberta e planejamento de rotação de culturas, a adubação antecipada
não é favorecida, ainda mais com reduzida atividade microbiana e solo de escassa
fertilidade.
Maiores produtividades em milho foram obtidas em cobertura tradicional com N em
Palmital (SP), em solo argiloso e Votuporanga (SP), em solo arenoso, que quando
efetuada cerca de um mês antes da semeadura (CANTARELLA et al., 2005). Cabe notar
que, nos três tratamentos de épocas, quanto à produtividade, houve tendência para
maior valor no sistema de manejo com adensamento de palha, em relação ao não
adensado. Por outro lado, as produtividades médias entre as épocas, independentemente
do adensamento, foram de 4.758, 5.860 e 5.825 kg ha-1, quando efetuados os primeiros
parcelamentos de N-fertilizante, respectivamente, aos 59 e 22 dias antes da semeadura e
aos 22 dias após semeadura. Na primeira aplicação aos 21 dias antes da semeadura e
em cobertura tradicional, não houve diferenças significativas.
As maiores concentrações de N-foliar nesses tratamentos (Figura 6), estavam
relacionadas à maior concentração de N nos grãos, embora não tenha sido observada
diferença significativa entre as épocas. Segundo MARSCHNER (1995), na fase de
enchimento de grãos, as reservas de N da fração foliar são translocadas e armazenadas
nesses órgãos, na forma de proteínas e aminoácidos. Quanto à concentração de
nutrientes no grão, BULL (1993) constatou que, para uma produtividade de 5,9 t ha-1,
similar à obtida neste trabalho, são requeridos, por tonelada de grãos produzida, 22,6;
4,7; 6,5 e 2,1 kg de N, P, K e S respectivamente. Comparando-se com os resultados da
Tabela 2, todos os teores foram inferiores: 15,0; 3,3; 2,2 e 1,0 kg de N; P; K e S,
respectivamente, considerando-se os valores médios em todos os tratamentos. Esses
resultados são indicativos da deficiência nutricional da cultura. A única diferença entre os
sistemas de manejo de cobertura morta foi a observada em relação ao enxofre, sendo
superior na condição de não-adensamento, também com uma evidente diminuição
quando feita a adubação em cobertura, em ambos os adensamentos de palha.
As maiores concentrações de P no grão foram detectadas com a aplicação antecipada de
N, sendo inferiores na aplicação tradicional. Fato similar foi observado quanto à
concentração de K e S nos grãos. Como se sabe, com o N é estimulado o efeito sinérgico
de assimilação de P, K e S na planta (BULL, 1993), indicativo de que, provavelmente,
haja mais tempo para absorção desses nutrientes pela planta, quando efetuada a
cobertura de N mais antecipada, logo após a semeadura do milho. Segundo COELHO
(2006), o padrão de absorção de potássio é diferente em relação ao do nitrogênio e do
fósforo. Considerando-se a máxima absorção no período de desenvolvimento vegetativo,
com elevada taxa de acúmulo nos primeiros 30 a 40 dias de desenvolvimento, com taxa
de absorção superior às de nitrogênio e fósforo, sugere-se mais necessidade de potássio
na fase inicial como um elemento de "arranque". Para o nitrogênio e o fósforo, no milho
há dois períodos de máxima absorção: durante as fases de desenvolvimento vegetativo e
reprodutivo ou de formação da espiga, e menores taxas de absorção no período
compreendido entre a emissão do pendão e o início da formação da espiga.
4. CONCLUSÕES
1. A atividade respiratória da biomassa microbiana do solo não é negativamente afetada
pela adubação nitrogenada em cobertura e adensamento de palha de cobertura morta,
mas pela umidade do solo após a ocorrência de precipitação pluvial.
2. Em solos arenosos com reduzido teor de matéria orgânica e fertilidade, característicos
da Região Noroeste Paulista, é mais conveniente efetuar-se a adubação nitrogenada
tradicional em cobertura, de forma parcelada, posterior à semeadura de milho.
AGRADECIMENTOS
O autor deste estudo agradece os recursos financeiros outorgados pela Fundação
AGRISUS/FEALq e aos pesquisadores Dr. Heitor Cantarella e Dra. Sueli dos Santos Freitas
pelas sugestões fornecidas para a elaboração do trabalho. Tornam-se extensivos os
agradecimentos ao pessoal de Apoio à Pesquisa do Pólo Regional Noroeste Paulista que
participou das atividades de campo.
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Recebido para publicação em 19 de janeiro de 2007 e aceito em 3 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
QUEIROGA, Roberto Cleiton Fernandes de; PUIATTI, Mário; FONTES, Paulo Cezar Rezende e
CECON, Paulo Roberto. Produtividade e qualidade do melão cantaloupe, cultivado em ambiente
protegido, variando o número e a posição dos frutos na planta. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no.
4, pp. 911-920. ISSN 0006-8705.
Os frutos do meloeiro são considerados fortes drenos que alteram a distribuição de fotoassimilados entre
os órgãos da planta. Objetivou-se nesse trabalho determinar a produção e a qualidade de frutos de
meloeiro em ambiente protegido em função do número e da posição de fixação dos frutos na planta. O
experimento foi desenvolvido em fatorial 2 x 2 em blocos ao acaso, com cinco repetições, provenientes
da combinação de número de frutos por planta (1 e 2) e posição de fixação dos frutos na planta (entre 5.º
e 8.° nós e entre 15.° e 18.° nós). O melão cultivar 'Torreon', do grupo Cantalupensis, foi plantado em
vasos de 11,5 dm3 contendo como substrato apenas fibra de coco adubada com macro e micronutrientes.
Comparado a plantas com dois frutos, nas plantas com apenas um fruto ocorreram os maiores valores de:
massa dos frutos (MF), reticulação da casca (RC), comprimento, índice de formato, espessura da polpa,
índice de maturação (IM), sólidos solúveis (SS), açúcares solúveis totais, açúcares não redutores. Em
plantas com apenas um fruto, ocorreu redução na produtividade comercial (PC) de 21,4% em frutos
fixados especificamente entre o 5.° e 8.° nós e 24,9% em frutos do 15.° e 18.° nós comparada a plantas
com dois frutos. Em frutos fixados na posição do 15.° e 18.° nós ocorreram maiores MF, IM, PC e ciclo
da cultura, bem como, menores RC e acidez total titulável. Foram obtidas correlações significativas para
área foliar por fruto (AF) x MF de 0,81, AF x SS de 0,79, MF x SS de 0,68, MF x RC de 0,72 e RC x SS
de 0,51.
Palavras-chave : Cucumis melo L.; manejo da planta; relação fonte-dreno e pós-colheita.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400013
FITOTECNIA
Produtividade e qualidade do melão cantaloupe, cultivado em
ambiente protegido, variando o número e a posição dos frutos
na planta
Fruit yield and quality of cantaloupe melon, under greenhouse conditions,
as affected by number of fruits and position in the plant
Roberto Cleiton Fernandes de Queiroga*; Mário Puiatti; Paulo Cezar Rezende
Fontes; Paulo Roberto Cecon
Departamentos de Fitotecnia e Informática, Universidade Federal de Viçosa - UFV, 36571000 Viçosa (MG). Email: [email protected]
RESUMO
Os frutos do meloeiro são considerados fortes drenos que alteram a distribuição de
fotoassimilados entre os órgãos da planta. Objetivou-se nesse trabalho determinar a
produção e a qualidade de frutos de meloeiro em ambiente protegido em função do
número e da posição de fixação dos frutos na planta. O experimento foi desenvolvido em
fatorial 2 x 2 em blocos ao acaso, com cinco repetições, provenientes da combinação de
número de frutos por planta (1 e 2) e posição de fixação dos frutos na planta (entre 5.º e
8.° nós e entre 15.° e 18.° nós). O melão cultivar 'Torreon', do grupo Cantalupensis, foi
plantado em vasos de 11,5 dm3 contendo como substrato apenas fibra de coco adubada
com macro e micronutrientes. Comparado a plantas com dois frutos, nas plantas com
apenas um fruto ocorreram os maiores valores de: massa dos frutos (MF), reticulação da
casca (RC), comprimento, índice de formato, espessura da polpa, índice de maturação
(IM), sólidos solúveis (SS), açúcares solúveis totais, açúcares não redutores. Em plantas
com apenas um fruto, ocorreu redução na produtividade comercial (PC) de 21,4% em
frutos fixados especificamente entre o 5.° e 8.° nós e 24,9% em frutos do 15.° e 18.°
nós comparada a plantas com dois frutos. Em frutos fixados na posição do 15.° e 18.°
nós ocorreram maiores MF, IM, PC e ciclo da cultura, bem como, menores RC e acidez
total titulável. Foram obtidas correlações significativas para área foliar por fruto (AF) x
MF de 0,81, AF x SS de 0,79, MF x SS de 0,68, MF x RC de 0,72 e RC x SS de 0,51.
Palavras-chave: Cucumis melo L., manejo da planta, relação fonte-dreno e pós-colheita.
ABSTRACT
Muskmelon fruits are strong sink affecting assimilate distribution among the plant organs.
This experiment aimed at to determine yield and quality of 'Torreon' cultivar in
greenhouse conditions as affected by fruit number and position in the plant. A 2 x 2
factorial was set in randomized block design, with five replications. Treatments combined
fruit number per plant (1 and 2) and position in the vine (among 5th - 8th node and
among 15th - 18th node), planted in 11, 5 dm3 pot with coconut fiber fertilized with
macro and micronutrients. Compared to plants with two fruits, in plants with only one
fruit there were the highest values of fruits mass (MF), netted rind (RC), fruit length,
format index, flesh thickness, maturation index (IM), soluble solids (SS), total soluble
sugars and no reducing sugars. Compared to plants with two fruits in plants with one fruit
there was a reduction in the commercial productivity (PC) of 21.4% in fruits between 5th
and 8th nodes had 24.9% in fruits of 15th and 18th nodes. Fruits of the 15th and 18th
nodes presented higher MF, IM, PC and culture cycle, as well as lower RC and total
titratable acidity. Positive and significant correlations were obtained for leaf area per fruit
(AF) x MF of 0.81, AF x SS of 0.79, MF x SS of 0.68, MF x RC of 0.72 and RC x SS of 0.51.
Key words: Cucumis melo L., plant management, sink-source and post-harvest.
1. INTRODUÇÃO
O meloeiro é uma olerácea tropical cultivada em diversos países do mundo. No Brasil, em
2006, a produção foi de 500 mil toneladas em 21.350 ha de área cultivada (IBGE, 2007),
gerando divisas e emprego de mão-de-obra nas regiões produtoras. O Nordeste, com
cultivo a céu aberto, é responsável por mais de 90% da produção brasileira, todavia, nos
últimos anos, tem havido grande expansão do cultivo dos melões em ambiente protegido,
especialmente os nobres (Cucumis melo L. grupo Cantalupensis), no Centro-Sul do Brasil,
gerando demanda de informações técnicas sobre o manejo e comportamento da cultura
nesse sistema de cultivo.
Em razão da exigência da cultura em temperaturas elevadas, a produção de melão na
Região Sudeste do Brasil só é possível em cultivo no período de primavera/ verão. No
entanto, nessa região, sobretudo o verão, caracteriza-se por precipitações pluviais
elevadas e freqüentes, as quais dificultam os tratos culturais, tais como, manejo de
plantas daninhas e aplicação de defensivos, favorecendo a incidência de doenças e
ataque de pragas que causam desfolha das plantas, resultando em queda de
produtividade e qualidade dos frutos (COELHO et al., 2003). O cultivo em ambiente
protegido constitui-se em estratégia para contornar esses problemas. Todavia, em razão
do elevado custo do espaço, as plantas devem ser conduzidas na vertical, o que exige
tutoramento e podas. As podas visam promover o equilíbrio no particionamento de
assimilados entre órgãos vegetativo e reprodutivo e podem ser realizadas por meio do
manejo das ramificações e ou dos frutos, seja pelo raleio seja pelo controle da posição da
sua fixação na planta.
A competição por assimilados entre drenos afeta a taxa de crescimento da planta e a
fixação dos frutos em muitas espécies. O rendimento da cultura do meloeiro em
ambiente protegido responde a alterações na relação entre fonte e dreno. Nessa espécie,
a remoção de frutos permite à planta direcionar os fotossintatos disponíveis para os
frutos remanescentes ou para o crescimento vegetativo (VALANTIN et al., 1998). Com
isso, a remoção de drenos competitivos leva à maior fixação de frutos subseqüentes em
razão de a maior área foliar disponível por fruto permitir maior aporte de assimilados
para o fruto durante a divisão e expansão celular e, próximo à colheita permitir o
acúmulo de açúcares (LONG et al., 2004). Todavia, a competição por assimilados por
meio do aumento de frutos fixados pode levar à diminuição da massa e do teor de sólidos
solúveis em melões Cantaloupe (COSTA et al., 2004; VALANTIN-MORINSON et al., 2006).
Em meloeiro, a posição de saída do ramo produtivo pode influenciar tanto a
produtividade quanto a qualidade dos frutos produzidos. MARUYAMA et al. (2000),
observaram que a posição do fruto não influenciou sua massa, o número médio de frutos
por planta e o teor de sólidos solúveis quando eles foram conduzidos em ramos entre o 5.
° e 8.° nós, 9.° e 11.° nós e 12.° e 15.° nós; entretanto, obtiveram menor produção
total por planta quando os frutos se fixaram entre o 5.° e 8.° nós. Também no meloeiro,
SYN et al. (1991) observaram que houve diferença para a posição de fixação dos frutos
com maior teor de sólidos solúveis obtido em frutos fixados entre o 8.° e 10.° nós,
comparado àqueles fixados entre o 4.° e o 6.° nós e entre 6.° e 8.° nós. Por outro lado,
em melancia, SEABRA JÚNIOR et al. (2003) observaram maior teor de sólidos solúveis
em frutos fixados entre o 8.° e 11.° nós, quando comparado aos frutos fixados entre o
13.° e 16.° nós sem, no entanto, ter havido efeito na massa do fruto.
O conhecimento sobre o manejo da planta do meloeiro, sobretudo no cultivo em
ambiente protegido, é de fundamental importância em razão do efeito do raleio e da
posição de fixação dos frutos na planta sobre a produtividade e a qualidade dos frutos.
Portanto, o trabalho teve como objetivo avaliar características de produtividade e de
qualidade de frutos do melão tipo Cantaloupe, cultivar 'Torreon', cultivado em ambiente
protegido, variando o número e a posição de fixação dos frutos na planta.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, no período de 26 de setembro de
2005 a 24 de janeiro de 2006 em Viçosa (MG). A temperatura e a umidade relativa do ar,
no interior da casa de vegetação durante o período experimental, foram registradas por
termo-higrômetro digital (modelo HT-210), colocado à altura do dossel das plantas, com
valores médios para temperatura máxima e de mínima de 37,3 e 17,2 °C e de umidade
relativa máxima e mínima de 94,9% e 39,4% respectivamente. A casa de vegetação
"tipo capela" foi coberta com filme de polietileno de baixa densidade aditivado, de 0,15
mm de espessura, com fechamento nas frontais e laterais durante a noite e durante
parte do dia, quando a temperatura baixava a menos de 20 °C. Utilizou-se o esquema
fatorial 2 x 2 em blocos ao acaso, retirando-se de cada bloco quatro frutos por
tratamento, totalizando 20 frutos para análise em cada tratamento. Os tratamentos
foram: número de frutos por planta (1 e 2) e de posição de fixação dos frutos na planta
(entre 5.° e 8.° nós e entre 15.° e 18.° nós). O espaçamento adotado foi de 1,0 x 0,5 m.
A parcela útil constou de uma fileira com oito plantas. Utilizou-se a cultivar 'Torreon' do
grupo Cantalupensis, que possui frutos de casca rendilhada, polpa cor salmão e alto teor
de açúcares (TOPSSED, 2007). A semeadura foi realizada em 26/9/2005, em bandejas de
poliestireno com 128 células, preenchida com substrato agrícola comercial (Bioplant), e o
transplante, feito 22 dias depois, já com a segunda folha expandida nas mudas.
As plantas foram cultivadas em vasos plásticos pretos de 11,5 dm3 preenchidos apenas
com substrato de fibra de coco Gold Mix tipo 98, contendo uma planta cada um. O
substrato, elaborado com casca de coco maduro, corresponde à mistura de 50% de
substrato de textura grosseira e 50% de substrato de textura granulada, tendo em
média, 98% de matéria orgânica, 95% de porosidade total, 35% de capacidade de
aeração, 400 mL L-1 de capacidade de retenção de água, 0,9 dS m-1 de condutividade
elétrica e 5,9 de pH.
As adubações de cobertura foram realizadas diariamente, via fertirrigação, com base nas
recomendações de CASTELLANE e ARAUJO (1994) e FURLANI et al. (1999), para macro e
micronutrientes, exceto N (200 mg dm-3) e P (160 mg dm-3). As irrigações foram
realizadas diariamente, por gotejamento, com os emissores espaçados de 0,5 m e vazão
de 2,3 L h-1. Aplicou-se a quantidade de água de 96,3 L planta-1 no decorrer do ciclo da
cultura. Na fase inicial de crescimento (28 dias) foram aplicados 21,5 L planta-1, em
quatro aplicações durante o dia; na fase de florescimento e frutificação (60 dias) foram
aplicados 70,2 L planta-1, em seis irrigações durante o dia e, na fase de colheita (12
dias), foram aplicados 4,6 L planta-1 em duas aplicações ao dia. A duração de cada
irrigação foi de 5 minutos, a fim de não haver drenagem e perda da solução nutritiva.
As plantas foram mantidas verticalmente, em haste única, com uso de fitilhos fixados na
base das plantas e em bambu colocado na horizontal, a 1,80 m do solo, com a poda da
haste principal na 28.ª folha. Os frutos, um ou dois por planta, foram fixados nos ramos
secundários nas posições previamente estabelecidas realizando-se nesses ramos a poda
duas folhas após o fruto fixado. Todas as demais ramificações e frutos foram eliminados.
Para auxiliar na polinização, foram colocadas duas colméias de abelhas melíferas na parte
externa da casa de vegetação durante o período de floração. Quando necessário,
procedeu-se o controle fitossanitário com fungicidas e inseticidas registrados para
cultura, aplicando-se a calda no fim da tarde, sobretudo no período da floração e
frutificação.
A colheita iniciou-se em 6 de janeiro de 2006, 103 dias após a semeadura, quando se
formou nos frutos a camada de abscisão (50% a 75% da circunferência), ponto indicativo
da colheita dos frutos nas cultivares desse grupo de meloeiro. Avaliaram-se as seguintes
características: massa do fruto; produtividade comercial (consideraram-se comerciais os
frutos tipo 3 e 4 - mercado interno e tipo 5 a 8 - mercado externo), firmeza,
uniformidade quanto à cor, bom rendilhado de casca, sem deformações, murchamento,
rachaduras, danos mecânicos e sinais de podridão e de ataque de insetos; ciclo da
cultura, calculado da semeadura até o fim da colheita em cada tratamento; reticulação da
casca, atribuindo-se notas de 1 (0%), 2 (25%), 3 (50%), 4 (75%) e 5 (100% da
superfície reticulada); espessura da polpa, avaliada na região equatorial, após seccionar
o fruto no sentido longitudinal; comprimento e diâmetro de fruto, medidos no sentido
longitudinal e transversal do fruto respectivamente; índice de formato, determinado pela
razão entre comprimento e diâmetro do fruto; teor de sólidos solúveis e de acidez total
titulável, medidas em amostras de fatias de frutos retiradas no sentido longitudinal
homogeneizadas em liquidificador para a obtenção do suco.
O teor de sólidos solúveis foi determinado por meio de refratômetro de mesa, modelo
ATAGO 3 T, obtendo-se os valores em %, corrigidos a 20 ºC. Para a medida de acidez
total titulável, utilizou-se uma alíquota de 10 mL de suco, em duplicata, à qual foram
adicionados 40 mL de água destilada e três gotas do indicador fenolftaleína alcoólica a
1% e, em seguida, procedeu-se a titulação com solução de NaOH 0,1 N até o ponto de
viragem, com os resultados expressos em % de ácido cítrico (INSTITUTO ADOLFO LUTZ,
1985). O índice de maturação foi determinado por meio da razão sólidos solúveis/acidez
total titulável. No suco empregado para a determinação das características anteriores,
foram avaliados os teores de açúcares solúveis totais, quantificados por meio da reação
com Antrona, conforme YEMM e WILLIS (1954) e os açúcares redutores, pelo método do
DNS (MILLER, 1959). Os açúcares não redutores foram determinados por diferença entre
a concentração dos açúcares solúveis totais e açúcares redutores.
Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias dos tratamentos
comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade no software SAEG 9.0. Foi feita a
correlação de Pearson para a área foliar (determinada por meio da medição em aparelho
Li-3000) x massa de frutos, para área foliar x sólidos solúveis, para a massa de frutos x
sólidos solúveis, para massa de frutos x reticulação da casca e entre reticulação da casca
x sólidos solúveis.
3. RESULTADO E DISCUSSÃO
Observaram-se efeito significativo do número de frutos por planta sobre a massa do
fruto, a reticulação de casca, o comprimento de fruto e o índice de formato, de modo
que, plantas mantidas com apenas um fruto comparada a plantas com dois frutos
proporcionaram maiores valores para estas características (Figuras 1A, 1D, 1F e 1H).
Constatou-se efeito significativo da posição de fixação dos frutos na planta e os frutos
que se fixaram do 5.° ao 8.° nós comparados aos advindos do 15.° ao 18.º nós tiveram
menor massa do fruto e ciclo cultural e maior reticulação de casca (Figuras 1A, 1C e 1D).
Observou-se efeito significativo da interação do número de frutos por planta x posição de
fixação dos frutos na planta sobre a espessura da polpa, sobre o diâmetro de frutos e
produtividade comercial de frutos (Figuras 1E, 1G e 1B). Quanto à espessura da polpa e
ao diâmetro dos frutos, em plantas com apenas um fruto comparado a plantas com dois
frutos independentemente da posição de fixação dos frutos na planta, assim como,
plantas com apenas um fruto quando fixado entre 15.° e 18.° nós comparado aos frutos
fixados entre 5.° e 8.° nós constataram-se maior espessura de polpa e diâmetro de
frutos (Figuras 1E e 1G). Observou-se maior produtividade comercial em plantas com
dois frutos, comparadas a plantas com apenas um fruto quando fixados do 5.° ao 8.° nós
(27,2%) e do 15.° ao 18.° nós (43,2%) e, também, quando esses dois frutos foram
fixados entre o 15.° e 18.° nós comparado àqueles advindos do 5.° e 8.° nós com
incremento de 24,5% (Figura 1B). Plantas mantidas com dois frutos tiveram maior
produtividade comercial, o que se deve ao maior número de frutos por planta e por área,
fato também observado por MONTEIRO e MEXIA(1988) nas cultivares de melão
MacDimon e Harvest King quando o número de frutos por planta passou de 1 para 2.
Neste trabalho, plantas com dois frutos fixados entre o 15.° e 18.° nós foram mais
produtivas do que quando fixados entre o 5.° e 8.° nós. Neste caso, a fixação dos frutos
em posições mais elevadas na planta atrasa a competição entre fonte e dreno
proporcionando maior crescimento da planta evidenciado pela área foliar e,
consequentemente, elevação no fornecimento de assimilados para o crescimento dos
frutos (SYN et al., 1991).
Resultados semelhantes foram analisados por MARUYAMA et al. (2000), os quais
observaram maior produção em plantas de melão Cantaloupe híbridos Bônus n.° 2 e D.
Carlos cujos frutos foram fixados entre o 12.° e 15.° nós comparado àquelas com frutos
fixados entre o 5.° e 8.° nós. A maior competição entre órgãos vegetativo e reprodutivo
ocorre quando da fixação de frutos próximos à base da planta, comprometendo seu
crescimento e, conseqüentemente, a produção total, principalmente, se houver área
foliar insuficiente no momento em que os frutos forem fixados (SEABRA JÚNIOR et al.,
2003).
A condução da planta com apenas um fruto, assim como a fixação de frutos em posições
mais elevadas (entre 15.° e 18.° nós) permitiu maior área foliar disponível por fruto, o
que resultou em menor competição por fotossintatos entre órgãos vegetativo e
reprodutivo com mais assimilados disponibilizados da fonte (folhas) para o dreno (frutos)
e conseqüente aumento da massa do fruto. Esses resultados estão de acordo com os
constatados por BARNI et al. (2003), em cultivo protegido com melão Cantaloupe cultivar
Hy Mark e também por VALANTIN-MORINSON et al. (2006), em melão Charentais
cultivar Talma. Esses autores observaram que o aumento do número de frutos por planta
proporcionou redução na massa do fruto do meloeiro em função dos fotoassimilados
produzidos pela fonte serem divididos para o crescimento dos frutos quando aumenta seu
número na planta.
Houve redução do ciclo cultural em 9,4 dias quando da condução de plantas com frutos
fixados entre o 5.° e 8.° nós comparado àquelas com frutos fixados do 15.° e 18.° nós
(Figura 1C) em razão das ramificações laterais emitidas nesta posição terem ocorrido
primeiro, em comparação às ramificações que saíram entre o 15.° e 18.° nós. Essas
ramificações são as que emitem as flores hermafroditas; portanto, deve-se ponderar se a
antecipação da colheita está associada à maior produção, qualidade de frutos e preço
mais alto dos frutos no momento da colheita, lembrando que a redução do ciclo cultural
contribui para a diminuição de gastos com mão-de-obra e insumos (MARTINS et al.,
1998).
Nas plantas conduzidas com apenas um fruto e quando esses foram fixados entre o 5.° e
8.° nós houve maior reticulação da casca (Figura 1D). Este fato pode ser atribuído à
maior disponibilidade de fotoassimilados em vista da redução da competição entre órgãos
da planta quando mantidas com apenas um fruto e também à maior força do dreno no
início do desenvolvimento da planta em frutos situados entre o 5.° e 8.° nós.
O rendilhamento do fruto do meloeiro está diretamente relacionado com o aumento da
taxa de crescimento de frutos. De acordo com KEREN-KEISERMAN et al. (2004 b), o
desenvolvimento do rendilhado no fruto tem sido caracterizado como resposta à
rachadura da superfície do fruto, resultado do seu rápido crescimento, pois eleva a
tensão de ruptura na casca e promove a presença de rachaduras, que rompem a cutícula,
as células da epiderme e as da hipoderme.
Essas rachaduras aprofundam-se e se alargam, e abaixo delas as células da periderme
iniciam a multiplicação, enchendo as rachaduras e produzindo massa de células com
paredes suberizadas que se estendem acima da superfície do fruto. Portanto, o
rendilhamento do fruto é um dos fatores que determina sua qualidade, pois a suberização
fortalece a casca, serve como proteção contra injúria mecânica e, do ponto de vista do
consumidor, tem importância estética elevando o valor de mercado (KEREN KEISERMAN
et al., 2004 a).
A espessura da polpa constitui atributo de qualidade importante por se tratar da parte
comestível do fruto do meloeiro (COELHO et al., 2003). Assim como para a massa do
fruto, verificou-se o aumento da espessura da polpa em frutos de plantas com apenas
um fruto comparado a plantas com dois frutos, independentemente da posição de fixação
dos frutos na planta (Figura 1E). Em princípio, esse aumento se deve também à
diminuição da competição entre fonte e dreno. Resultado semelhante foi obtido por
PURQUERIO e CECÍLIO FILHO (2005), no cultivo do melão Cantaloupe híbrido Bônus n.°
2, em que o aumento do número de frutos por planta de dois para quatro reduziu a
espessura da polpa de 3,1 para 2,9 cm. Também, COSTA et al. (2004), trabalhando com
o híbrido de melão Bônus n.° 2 observaram que o aumento de dois para quatro frutos
por planta reduziu a espessura da polpa de 2,76 para 2,57 cm. Quanto à posição de
fixação dos frutos na planta, apenas quando conduzida com um fruto, observou-se maior
espessura de polpa dos frutos quando fixados entre o 15.° e 18.° nós, comparados aos
frutos do 5.° e 8.° nós. Neste trabalho, a espessura média da polpa foi de 2,8 cm
independentemente da posição de fixação dos frutos na planta.
Obteve-se também maior comprimento e diâmetro de frutos em plantas com apenas um
fruto, independentemente da posição de fixação dos frutos na planta (Figuras 1F e 1G).
Esses resultados corroboram os obtidos por FAGAN et al. (2006), que trabalharam com
melão Cantaloupe 'Torreon', e constataram que a condução da planta com um fruto,
comparada a plantas com dois frutos, proporcionou maior valor para comprimento e
diâmetro dos frutos. Segundo esses autores, quando se aumenta a densidade de frutos
por planta, a demanda de fotoassimilados pelos frutos se eleva instalando forte
competição por fotoassimilados entre eles. Entretanto, o aparecimento de um novo fruto
compete mais fortemente com os frutos remanescentes do que com os órgãos
vegetativos (VALANTIN et al., 1999), revelando que a força do dreno dos frutos decresce
com o aumento do seu número e, dessa forma, limitando o acúmulo de fitomassa no
fruto, mesmo com aumento dos frutos fixados. Para VALANTIN-MORINSON et al. (2006),
o carregamento do fruto na planta do meloeiro influencia a taxa de crescimento e o
tamanho final dos frutos. No meloeiro, HIGASHY et al. (1999), trabalhando com melão
Cantaloupe em cultivo protegido, observaram que a maior causa na diferença do
tamanho de frutos das cultivares Fuyu A e Natsu 4 foi decorrente da diferença no número
de células do pericarpo. De acordo com esses autores, indica o envolvimento do processo
de divisão celular na determinação do tamanho do fruto, embora após cessar a divisão
celular, expansão celular possa também estar envolvida. Portanto, nesse trabalho, o
menor tamanho de fruto em plantas que fixaram dois frutos, provavelmente, se deve ao
menor número de células formadas sob condições de maior competição por assimilados.
O índice de formato do fruto variou apenas em função do número de frutos por planta
(Figura 1H). Nas plantas conduzidas com um fruto, comparado a plantas com dois frutos
registrou-se maior valor, em razão da maior variação no comprimento em relação ao
diâmetro do fruto. Resultados semelhantes foram observados por Granjeiro et al (1999)
em híbridos de melão Amarelo Gold Mine e AF646, os quais verificaram que houve
tendência dos frutos tornarem-se mais redondos à medida que se aumentou o número de
frutos por planta. Em melão, o índice de formato é atributo de qualidade importante na
classificação e padronização, podendo determinar a aceitação e valorização do produto
para determinados mercados. Também define a embalagem e o arranjo dos frutos no seu
interior. Portanto, frutos com índice de formato próximo do valor 1 são preferidos, visto
que acima (alongados) e abaixo (achatados) deste valor há comprometimento da sua
acomodação nas embalagens (PURQUERIO e CECÍLIO FILHO, 2005).
Foi obtido efeito significativo do número de frutos por planta sobre o teor de sólidos
solúveis, sobre o índice de maturação e sobre a concentração de açúcares solúveis totais.
Frutos de plantas conduzidas com apenas um fruto, comparados a frutos de plantas com
dois, proporcionaram maiores valores para estas características (Figuras 2A, 2C e 2D).
Quanto à posição de fixação dos frutos na planta, essa interferiu na acidez total titulável
e no índice de maturação, obtendo-se maior acidez total e menor índice de maturação
quando os frutos foram fixados entre o 5.° e 8.° nós (Figuras 2B e 2C). Houve efeito
significativo também da interação número de frutos por planta x posição de fixação dos
frutos na planta sobre os açúcares redutores, cujas plantas com dois frutos obtiveram
maior concentração de açúcares redutores quando fixados entre o 5.° e 8.° nós
comparados àqueles advindos do 15.° e 18.° nós, e maior concentração de açúcares não
redutores somente quando fixado entre o 5.° e 8.° nós.
Neste caso, plantas com apenas um fruto registraram maior valor comparado a plantas
que continham dois frutos (Figuras 2E e 2F). O maior teor de sólidos solúveis observado
em plantas conduzidas com apenas um fruto pode ser atribuído à maior disponibilidade
de área foliar por fruto, que aumenta o aporte de fotoassimilados para os frutos,
conforme verificado por VALANTIN-MORINSON et al. (2006), em melão Cantaloupe
cultivar Talma. Esses autores observaram a redução no teor de sólidos solúveis no melão
devido à maior competição por assimilados quando a planta foi conduzida com dois frutos
comparada a plantas com apenas um fruto, e também por LONG et al. (2004) em melão
Cantaloupe cultivar Malibu. Neste caso, observaram-se valores de 9,0% e 7,8% no teor
de sólidos solúveis em frutos quando as plantas foram conduzidas com um e dois frutos
respectivamente. O teor de sólidos solúveis em frutos do meloeiro é influenciado pela
fonte e pela demanda do dreno; o conteúdo de açúcares está diretamente relacionado
com teor de sólidos solúveis e constitui-se em bom indicador do "adoçamento",
decorrente principalmente da sacarose (LONG et al., 2004).
Não foi verificada diferença significativa no teor de sólidos solúveis em vista da posição
de fixação dos frutos na planta, no entanto, existem resultados contrastantes na
literatura. Em melões Cantaloupe híbridos Bônus n.° 2 e D. Carlos, MARUYAMA et al.
(2000) observaram o mesmo comportamento deste trabalho quanto ao teor de sólidos
solúveis quando os frutos foram conduzidos entre o 50 e 80 nós, 90 e 110 nós e 120 e 150
nós. Por outro lado, SYN et al. (1991) encontraram maior teor de sólidos solúveis em
melões 'House-Euncheon' fixados do 8.° ao 10.° nós em relação a posições do 4.° ao 6.°
nós e do 6.° ao 8.° nós. Não observaram, porém, diferença significativa para híbrido
Keumssaragi, nas várias faixas de fixação testadas. Esses resultados divergentes podem
ser atribuídos às cultivares utilizadas, práticas de manejo das plantas, diferenças entre
condições edafoclimáticas e incidência de doenças e de pragas. Essas variáveis podem
interferir na taxa de crescimento das plantas, na área foliar fotossintética ativa e
influenciar na produção de fotossintatos, no crescimento e acúmulo de açúcares nos
frutos.
A acidez total titulável foi maior no extrato da polpa dos frutos fixados entre o 5.° e 8.°
nós comparado aos frutos entre o 15.° e 18.° nós. Nos frutos, de maneira geral, a acidez
total representa um dos componentes do flavor. Os valores verificados para a acidez total
neste trabalho estão de acordo com as quantidades de ácido cítrico observados em
melões, que variam de 0,05 a 0,35 g do ácido cítrico por 100 mL de suco (COSTA et al.,
2004). No melão, WANG et al. (1996) obtiveram valor maior do que o obtido neste
trabalho com máximo de 0,12% de ácido cítrico para a cultivar Mackdimon; todavia,
segundo esses autores, em razão da baixa concentração no extrato da polpa dos frutos, a
intervenção da acidez no sabor e aroma de frutos do meloeiro não é muito representativa.
O maior índice de maturação obtido em plantas conduzidas com apenas um fruto foi
devido ao incremento no teor de sólidos solúveis já que a acidez total não variou entre
plantas mantidas com um ou dois frutos (Figura 2C). Por outro lado, o maior índice de
maturação obtido em frutos fixados entre o 15.° e 18.° nós foi devido à menor acidez
total no extrato da polpa desses frutos quando fixados em posições mais elevadas na
planta, visto que o teor de sólidos solúveis não diferiu. COSTA et al. (2004) não
obtiveram alterações no índice de maturação com o aumento do número de frutos por
planta de dois para quatro, pela pouca variação tanto na acidez total quanto no teor de
sólidos solúveis. Segundo VILLANUEVA et al. (2004), modificações no sabor de melão são
decorrentes de alterações nos compostos aromáticos, ácidos orgânicos e açúcares
solúveis. Estes autores observaram que o incremento no teor de sólidos solúveis do fruto
do meloeiro em estágio mais avançado de maturação proporcionou elevação desta
relação, sendo os valores influenciados pelo crescimento do fruto.
Os principais açúcares presentes em melão são a glicose e frutose (açúcares redutores) e
a sacarose. Neste trabalho, a participação dos açúcares solúveis totais nos sólidos
solúveis no momento da colheita, foi de 84,3% e 79,8%, para plantas com um e dois
frutos, e de 82,3% e 81,4%, respectivamente, para frutos fixados entre o 5.° e 8.° nós e
15.° e 18.° nós. Independentemente da posição de fixação dos frutos na planta, a
contribuição dos açúcares redutores e não redutores foi de 36,6% e 63,4% em plantas
com apenas um fruto e de 41,6% e 58,4% em plantas com dois frutos. Portanto, plantas
com um fruto proporcionaram frutos com maior concentração de açúcares solúveis totais
e quando esse fruto foi fixado entre o 5.° e 8.° nós, houve maior concentração de
açúcares não redutores, evidenciando a importância da fonte (área foliar) disponível por
fruto. Para HUBBAR et al. (1990), o metabolismo da sacarose no amadurecimento de
melão Cantaloupe é influenciado pela área foliar. Estes autores observaram menor
concentração final de sacarose em frutos de meloeiro com a redução da área foliar por
fruto. Assim, o suprimento continuado de assimilados é necessário para que a síntese e
acumulação de sacarose possam ocorrer. Esse processo implica que frutos como o melão,
que não têm amido como carboidrato de reserva, devem ser mantidos nas plantas até a
maturação completa para assegurar adequada qualidade na colheita.
Observou-se efeito positivo e significativo para todas as características submetidas à
análise de correlação (Tabela 1). A área foliar da planta representa importante papel na
produtividade e qualidade de frutos do meloeiro. A redução do número de frutos por
planta permitiu maior massa do fruto e de teor de sólidos solúveis, em virtude da
elevação da área foliar disponível por fruto contribuir para a maior produção de
fotossintatos a ele direcionados. MONTEIRO e MEXIA (1988) observaram diferença entre
cultivares de meloeiro para a correlação área foliar por fruto x massa do fruto, com a
cultivar MacDimon, no valor de 0,87 comparado a Harvest King que foi de 0,62.
Observaram também diferença para a correlação área por fruto x teor de sólidos solúveis
com valores iguais a 0,67 e 0,77 para MacDimon e Harvest King respectivamente. Neste
trabalho, foi obtida correlação significativa entre massa do fruto x teor de sólidos solúveis
de 0,68. De acordo MONTEIRO e MEXIA (1988), frutos maiores têm poder de dreno mais
que proporcional ao seu aumento de peso, principalmente, na ausência de competição. O
efeito positivo da correlação da reticulação da casca x massa do fruto e teor de sólidos
solúveis foi devido à maior área foliar disponível por fruto que permitiu maior
crescimento e acúmulo dos sólidos solúveis. Nestas condições, o rápido crescimento do
fruto favorece seu rendilhamento, conforme KEREN-KEISERMAN et al. (2004 b).
4. CONCLUSÕES
1. A produção e a qualidade de frutos do meloeiro 'Torreon' são alteradas ao variar o
número de frutos e posição de fixação desses frutos na planta.
2. A diminuição do número de frutos por planta, de dois para um, melhora sua qualidade,
conforme revelam a reticulação da casca, a espessura da polpa, os sólidos solúveis, a
massa do fruto, açúcares não redutores e totais; além disso, elevam o comprimento,
índice de formato e índice de maturação, todavia reduz a produtividade comercial,
independentemente da posição de fixação dos frutos na planta.
3. O atraso na frutificação, com frutos fixados entre o 15.° e 18.° nós, reduz a
reticulação da casca e a acidez total, no entanto, eleva o ciclo da cultura, o índice de
maturação, a massa do fruto e a produtividade, comparado aos frutos advindos do 5.° e
8.° nós.
4. Correlacionam-se positivamente: a massa do fruto e o teor de sólidos solúveis com
área foliar por fruto; a massa do fruto com o teor de sólidos solúveis e com a reticulação
da casca e a reticulação de casca com o teor de sólidos solúveis.
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Recebido para publicação em 4 de maio de 2007 e aceito em 9 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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SEDIYAMA, Maria Aparecida Nogueira et al. Avaliação de herbicidas no controle de plantas
daninhas em mandioquinha-salsa. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 921-926. ISSN 00068705.
Avaliou-se a eficiência de herbicidas aplicados em pré e pós-emergência no controle de plantas daninhas
e na produção de mandioquinha-salsa na Fazenda Experimental da EPAMIG, em Oratórios (MG), de
maio a dezembro de 2002. Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e
15 tratamentos incluindo duas testemunhas, com e sem capina. Em cada tratamento, foi usado um
herbicida em pré e outro em pós-emergência das plantas, aplicados aos três e aos 45 dias após o plantio
(DAP) respectivamente. A eficiência de controle e a toxidez dos herbicidas foram avaliadas aos 60 DAP
e a produção de matéria seca de plantas daninhas aos 60 e 130 DAP. Na colheita, avaliou-se produção de
raízes, coroa e parte aérea. A emergência de plantas foi máxima aos 45 DAP e, posteriormente, houve
redução no estande, quando se utilizaram os herbicidas atrazine + óleo mineral e oxadiazon, em pósemergência. Esses herbicidas, apesar de eficientes no controle de plantas daninhas, causaram toxidez à
cultura. Na produção de raízes, destacaram-se os tratamentos: atrazine +fluazifop-p-butil; diuron +
fluazifop-p-butil; diuron + Oxadiazon; linuron + fluazifop-p-butil; metolachlor + metribuzin + linuron e
oxadiazon + diuron, com bom controle de plantas daninhas e rendimentos de raízes comerciais
semelhantes ao da testemunha mantida no limpo (8,62 t ha-1).
Palavras-chave : Arracacia xanthorrhiza; controle químico; toxidez; seletividade.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400014
FITOTECNIA
NOTA
Avaliação de herbicidas no controle de plantas daninhas em
mandioquinha-salsa
Herbicide efficiency in controlling weeds in peruvian carrot
*
Maria Aparecida Nogueira SediyamaI, ; Rogério Soares de FreitasII; Pedro
Carlos PereiraIII; Tocio SediyamaIV; Maria Helena Tabim MascarenhasI;
Francisco Affonso FerreiraIV
IEPAMIG,
Caixa Postal 216, 36570-977 Viçosa (MG). E-mail: [email protected]
IIAPTA/Pólo Regional do Noroeste Paulista, Caixa Postal 61, 15500-970 Votuporanga (SP)
IIIBolsista FAPEMIG/EPAMIG-CTZM, Caixa Postal 216, 36570-977 Viçosa (MG)
IVDepartamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 36570-977 Viçosa (MG)
RESUMO
Avaliou-se a eficiência de herbicidas aplicados em pré e pós-emergência no controle de
plantas daninhas e na produção de mandioquinha-salsa na Fazenda Experimental da
EPAMIG, em Oratórios (MG), de maio a dezembro de 2002. Utilizou-se o delineamento de
blocos casualizados com quatro repetições e 15 tratamentos incluindo duas testemunhas,
com e sem capina. Em cada tratamento, foi usado um herbicida em pré e outro em pósemergência das plantas, aplicados aos três e aos 45 dias após o plantio (DAP)
respectivamente. A eficiência de controle e a toxidez dos herbicidas foram avaliadas aos
60 DAP e a produção de matéria seca de plantas daninhas aos 60 e 130 DAP. Na colheita,
avaliou-se produção de raízes, coroa e parte aérea. A emergência de plantas foi máxima
aos 45 DAP e, posteriormente, houve redução no estande, quando se utilizaram os
herbicidas atrazine + óleo mineral e oxadiazon, em pós-emergência. Esses herbicidas,
apesar de eficientes no controle de plantas daninhas, causaram toxidez à cultura. Na
produção de raízes, destacaram-se os tratamentos: atrazine +fluazifop-p-butil; diuron +
fluazifop-p-butil; diuron + Oxadiazon; linuron + fluazifop-p-butil; metolachlor +
metribuzin + linuron e oxadiazon + diuron, com bom controle de plantas daninhas e
rendimentos de raízes comerciais semelhantes ao da testemunha mantida no limpo (8,62
t ha-1).
Palavras-chave: Arracacia xanthorrhiza, controle químico, toxidez, seletividade.
ABSTRACT
The efficiency of herbicides applied in pre- and post-emergence for weed control in
Peruvian carrot production was evaluated at the EPAMIG Experimental Farm, Oratórios,
Minas Gerais State, from May to December, 2002. The experiment was arranged in a
randomized block design, with four replications and 15 treatments, including two controls
(with and without weeding). Pre- and post-emergence herbicides were used in each
treatment applied at 3 and 45 days after planting (DAP), respectively. Efficiency and
toxicity were evaluated at 60 DAP and weed dry matter yield at 60 and 130 DAP. At the
time of harvest, the yield of root, crown and aerial parts were evaluated. There were no
differences among treatments for plant emergence. Plant emergence was highest at 45
DAP and later, followed by a decrease in the stand when atrazine + mineral oil and
oxadiazon were used in pre-emergence. Despite being efficient, these herbicides caused
toxicity to the crop. The following treatments stood out for root yield: atrazine + fluazifopp-butil, diuron + fluazifop-p-butil, diuron + oxadiazon, linuron + fluazifop-p-butil,
metolachlor + metribuzin + linuron e oxadiazon + diuron, giving good weed control and
yield of commercial roots similar to the control kept with no weed (8.62 t ha-1).
Key words: Arracacia xanthorrhiza, chemical control, toxicity, selectivity.
Introdução
O Brasil é o maior produtor de mandioquinha-salsa, com área cultivada em torno de
13.000 ha, em 2000 (HENZ, 2002). Os Estados do Paraná e de Minas Gerais são os
principais produtores, cuja produtividade média é de 8,8 t.ha-1 (SANTOS, 1997). Minas
Gerais possui mais de 6.000 ha cultivados em mais de 100 municípios e a Região Sul do
Estado é a mais expressiva, correspondendo a, aproximadamente, 70% da produção
(SANTOS, 1997; SANTOS et al., 2000).
Apesar de ser uma cultura bastante rústica e cultivada com baixos níveis de insumos
externos como fertilizantes e defensivos, a interferência das plantas daninhas na cultura
causa redução no rendimento de raízes comerciais superior a 98%, quando em
convivência por todo o ciclo. O período crítico de prevenção à interferência está entre 58
e 120 dias após o plantio (FREITAS et al., 2004a). Nessa condição, a sobrevivência das
plantas de mandioquinha-salsa é de apenas 66% (MASCARENHAS e PEREIRA, 1997).
A crescente escassez e valorização da mão-de-obra rural tornam os herbicidas seletivos e
eficientes para o controle de plantas daninhas uma ferramenta indispensável para o
cultivo da mandioquinha-salsa (MASCARENHAS, 1984).
O controle mecânico de plantas daninhas, com uso de enxada é eficiente, mas muito
oneroso, consome parte expressiva da mão-de-obra da propriedade e, em épocas de
chuvas, há baixa eficiência, aumentando o número de capinas e, conseqüentemente, a
demanda de mão-de-obra, o que resulta no aumento do custo de produção dessa
hortaliça. Por esse motivo, é importante a escolha de herbicidas seletivos à cultura e
eficientes no controle das infestantes com grande potencial de uso para aqueles
agricultores que querem permanecer na atividade. FREITAS et al. (2004b) avaliaram e
constataram herbicidas seletivos e com potencial de uso na cultura de mandioquinhasalsa. Para o controle químico de gramíneas anuais e algumas perenes, o fluazifop-p-butil
é eficiente (MASCARENHAS, 1984; FREITAS et al., 2004b) e, em outras situações, o
metribuzin controla espécies de folhas largas e algumas gramíneas, todavia ainda não
existem herbicidas registrados no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
para a cultura da mandioquinha-salsa (RODRIGUES e ALMEIDA, 2005). Objetivou-se
avaliar o efeito de herbicidas aplicados em pré e em pós-emergência no controle de
espécies daninhas e na produção de raízes comerciais de mandioquinha-salsa.
Material e Métodos
O experimento foi realizado na Fazenda Experimental da Empresa de Pesquisa
Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), no município de Oratórios (MG), no período de
3/5 a 9/12/2002. O solo utilizado, Argissolo Vermelho-Amarelo câmbico, fase terraço,
textura argilosa, possui, na camada de 0 a 20 cm, as seguintes características: pH (água
1:2,5) = 5,98; matéria orgânica = 2,34 dag kg-1; P = 4,0 mg dm-3; K = 115 mg dm-3;
Ca2+ = 2,67 cmolc dm-3; Mg2+ = 1,01 cmolc dm-3; Al3+ = 0,0 cmolc dm-3; H+Al = 1,3
cmolc dm-3; SB = 3,98 cmolc dm-3; CTC(t) = 3,98 cmolc dm-3; CTC(T) = 5,32 cmolc dm3;
V = 75% e m = 0,0%. Os dados das temperaturas máxima e mínima, da umidade
relativa do ar e da precipitação pluvial são apresentados na tabela 1.
O preparo do solo consistiu de aração, gradagem e levantamento das leiras com 30 cm
de altura. A adubação de plantio foi feita com 180 kg ha-1 de P2O5 na forma de
superfosfato simples, aplicado no sulco de plantio, de acordo com CASALI (1999).
Utilizou-se o delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e 15
tratamentos, correspondendo à combinação de herbicidas em pré e em pós-emergência,
incluindo duas testemunhas, uma sem e outra com capina a enxada durante o ciclo
(Tabela 2). Cada parcela foi constituída por três fileiras de plantas, com 6 m de
comprimento, com 45 plantas/parcela, no espaçamento de 0,40 x 0,90 m. No plantio,
foram utilizadas mudas de mandioquinha-salsa, clone Amarelo, com 12 meses de ciclo,
preparadas de acordo com as recomendações para a cultura (SEDIYAMA e CASALI, 1997).
Os tratamentos foram definidos de acordo com estudos prévios de seletividade,
tolerância da cultura a herbicidas em pré e pós emergência e período de interferência
com plantas daninhas (PEREIRA et al., 2003; FREITAS et al., 2004a, b).
Os herbicidas usados em pré-emergência foram aplicados aos três dias após o plantio
(DAP) e aqueles em pós-emergência, aos 45 DAP, utilizando pulverizador costal
pressurizado a CO2 a 2,4 kgf.cm-2, equipado com barra com quatro pontas de jato plano
- tipo "leque" - 110.03, proporcionando um volume de calda de 200 L.ha-1. As irrigações
foram feitas por aspersão.
Aos 30, 45 e 60 DAP foram feitas avaliações da emergência de plantas de mandioquinhasalsa. A avaliação da toxidez dos herbicidas foi realizada aos 60 DAP utilizando-se a
escala de 0 a 100, onde zero é ausência de sintomas e 100, a morte das plantas.
A avaliação da eficácia dos herbicidas foi estimada por notas de porcentagem de controle
aos 60 DAP e por amostragens das espécies daninhas predominantes aos 60 e 130 DAP.
As espécies daninhas delimitadas por um gabarito de ferro de 0,50 x 0,50 m foram
cortadas rente ao solo, identificadas e pesadas. Em seguida, foram colocadas em sacos
de papel e levadas para estufa com circulação de ar, a 70 + 2 °C por 72 horas,
determinando a biomassa seca. As espécies daninhas predominantes na área
experimental foram: Cyperus rotundus (tiririca), Siegesbeckia orientalis (botão-de-ouro),
Brachiaria plantaginea (capim-marmelada), Brachiaria decumbens (capim-braquiária),
Ipomoea grandifolia (corda-de-viola), Bidens pilosa (picão-preto), Amaranthus spp.
(caruru) e Ageratum conyzoides (mentrasto).
A colheita foi feita aos 210 DAP, quando se avaliaram a produção de raízes comercial,
não comercial e total, a biomassa fresca da parte aérea e de coroa. Os resultados foram
submetidos à análise de variância e as médias agrupadas pelo teste de Skott-Knott, a 5%
de probabilidade.
Resultados e Discussão
A emergência de plantas de mandioquinha-salsa foi máxima aos 45 DAP, não havendo
diferença entre os tratamentos. CÂMARA (1984) obteve a máxima emergência de plantas
de mandioquinha-salsa aos 30 DAP. Até os 45 DAP, nenhum dos herbicidas aplicados em
pré-emergência afetou o estande da cultura e nem intoxicou as plantas. Entretanto, aos
15 dias após aplicação dos herbicidas em pós-emergência, ou seja, aos 60 DAP, verificouse redução no número de plantas emergidas nos tratamentos 1, 3 e 5 (Tabela 2).
A aplicação seqüencial que incluiu atrazine + óleo mineral, oxadiazon, diuron e ioxynil, ou
seja, tratamentos 1, 3, 5, 9, 10, 11 e 13 foram os de maiores níveis de toxidez (Figura
1). Segundo PEREIRA et al. (2003) e FREITAS et al. (2004b), o oxadiazon causa toxidez
às plantas de mandioquinha-salsa, quando, em pós-emergência, até 28 dias após a sua
aplicação e, dependendo da dose usada, observa-se boa recuperação das plantas.
Na primeira avaliação, aos 60 DAP (15 dias após aplicação dos herbicidas em pósemergência), verificou-se, para a maioria dos tratamentos, mais de 50% de controle de
plantas daninhas. A menor eficiência, ou seja, menor porcentagem de controle aos 60
DAP foi obtida nos tratamentos 4, 9 e 12 com as combinações dos herbicidas diuron +
fluazifop-p-butil, metolachlor + metribuzin + oxadiazon e oxadiazon + fluazifop-p-butil
(Figura 1).
Na avaliação realizada aos 130 DAP, verificou-se que os tratamentos 1, 3, 7 e 12, ou
seja, atrazine + atrazine + óleo mineral, atrazine + oxadiazon, metolachlor + metribuzin
+ fluazifop-p-butil e oxadiazon + fluazifop-p-butil respectivamente, tiveram a menor
eficiência de controle, resultando em maior biomassa seca de plantas daninhas (Figura 2).
Em razão das condições climáticas da região não permitir o cultivo da mandioquinhasalsa durante o verão (Tabela 1), optou-se pela colheita precoce aos sete meses,
enquanto o ciclo normal é 10 a 12 meses (SEDIYAMA e CASALI, 1997). Contudo, a
produtividade alcançada foi semelhante à média nos principais Estados produtores
(SANTOS, 1997).
A produção de biomassa fresca da parte aérea foi reduzida em todos os tratamentos com
herbicidas quando comparadas à testemunha capinada. Por outro lado, a produtividade
de raízes comerciais nos tratamentos 2, 4, 5, 6, 8 e 13 foi semelhante à da testemunha
capinada, cujas plantas foram mantidas no limpo por todo o ciclo (Tabela 3). Pelos
resultados, verifica-se que a planta de mandioquinha-salsa tolera certo nível de redução
da parte aérea provocada pela interferência de plantas daninhas ou até mesmo causada
por toxidez de herbicidas, sem afetar a produção de raízes comerciais. Este fato sugere
que, além de sua rusticidade, a cultura também possui certo nível de plasticidade
fisiológica. A plasticidade é a capacidade da planta em alterar sua morfologia e
componentes de rendimento, a fim de adequá-los às condições impostas pelo arranjo de
plantas (COOPERATIVE EXTENSION SERVICE AMES, 1994).
O número de raízes e a produção de raízes não comerciais seguiram a mesma tendência
da produção de raízes comerciais. Em alguns tratamentos que proporcionaram maior
produção de raízes comerciais, também ocorreu maior produção de coroa (Tabela 3).
Os tratamentos 2, 4, 5, 6, 8 e 13 (Tabela 3) que proporcionaram produtividade
semelhante à da testemunha mantida no limpo por todo o ciclo, também foram aqueles
com os melhores níveis de controle de plantas daninhas mono e dicotiledôneas (Figuras 1
e 2). Contudo, para maior segurança, mais estudos devem ser realizados, especialmente
para os tratamentos 2, 4, 6 e 8 por serem considerados promissores e pelo fato de ainda
não existir herbicidas registrados para o controle de plantas daninhas em mandioquinhasalsa.
Alguns tratamentos propiciaram controle satisfatório das plantas daninhas durante o
período crítico de sua interferência com a mandioquinha-salsa, que ocorre de 58 a 120
dias após o plantio (FREITAS 2004a). Por outro lado, os tratamentos 9 e 11, mesmo com
controle satisfatório (Figuras 1 e 2), proporcionaram menores produtividades que a da
testemunha capinada (Tabela 3). Esse fato pode ter ocorrido pelo maior nível de toxidez
às plantas de mandioquinha-salsa nos tratamentos já citados.
Conclusões
1. Aplicações de herbicidas em pré e pós-emergência da mandioquinha-salsa reduziram
os efeitos da interferência de plantas daninhas com a cultura.
2. As combinações de herbicidas mais promissoras para o controle de plantas daninhas e
que permitiram maiores produções de raízes comerciais foram: linuron + fluazifop-p-
butil, metolachlor + metribuzin + linuron, diuron + fluazifop-p-butil e atrazine+fluazifopp-butil.
3. Os herbicidas atrazine + óleo mineral e oxadiazon, em pós-emergência,
proporcionaram sintomas de intoxicação e redução no estande da mandioquinha-salsa.
Referências
CÂMARA, F. L. Estudo de tecnologias objetivando precocidade de produção de
batata-baroa (Arracacia xanthorrhiza Bancroft). 1984. 54p.Dissertação (Mestrado em
Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa: UFV, 1984.
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RIBEIRO, A. C.; GUIMARÃEs, P.T.G.; ALVARES, V,V.H. Recomendações para uso de
corretivos e fertilizantes em Minas Gerais - 5ª Aproximação. Viçosa: CFSEMG, 1999.
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FREITAS, R.S.; PEREIRA, P.C.; SEDIYAMA, M.A.N.; SEDIYAMA, T.; FERREIRA, F.A.
Seletividade de herbicida aplicado em pós-emergência para a cultura da mandioquinhasalsa. Planta Daninha, Viçosa, v. 22, n. 1, p. 159-165, 2004b.
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MASCARENHAS, M.H.T; PEREIRA, W. Manejo de plantas daninhas na cultura da
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PEREIRA, P.C.; SEDIYAMA, M.A.N.; FREITAS, R.S; FERREIRA, F.A.; SEDIYAMA, T.
Seletividade de herbicidas aplicados em pós-emergência na cultura de mandioquinhasalsa: Revista Ceres, Viçosa, v. 50 , n. 289, p.383-393, 2003.
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RODRIGUES, B.N.; ALMEIDA, F.S. Guia de herbicidas. 5.ed. Londrina: Edição dos
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SANTOS, F.F. A cultura da mandioquinha-salsa no Brasil. Informe Agropecuário. Belo
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Informe Agropecuário, Belo Horizonte, v.19, n.190, p.24-27, 1997.
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Recebido para publicação em 28 de agosto de 2007 e aceito em 14 de maio de 2008.
* Autora correspondente.
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Resumo
CAMARGO, Joelma Melissa Malherbe; MORAES, Jair Campos; OLIVEIRA, Edilson Batista de e
IEDE, Edson Tadeu. Resistência induzida ao pulgão-gigante-do-pinus (Hemiptera: Aphididae) em
plantas de Pinus taeda adubadas com silício. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 927-932.
ISSN 0006-8705.
Este trabalho objetivou avaliar o efeito da aplicação de silício na indução de resistência de Pinus taeda
L. ao pulgão-gigante-do-pinus Cinara atlantica (Wilson). Foram realizados testes com chance de
escolha em plantas com e sem aplicação de silício, onde foi avaliada a preferência e a capacidade
reprodutiva dos afídeos. Os testes foram realizados em laboratório (T: 20ºC; UR: 70%; fotofase: 12
horas), em delineamento experimental inteiramente casualizado, com três tratamentos e dez repetições.
Os tratamentos foram: T1 - (sem aplicação de silício); T2 - uma dose de 0,01g de silício e T3 - quatro
doses de 0,01g de silício, com intervalos de cinco dias entre as aplicações. As aplicações das doses
foram via solo. Vinte dias após a aplicação, realizaram-se os testes de preferência e de capacidade
reprodutiva com chance de escolha, utilizando-se como arena placas de Petri com ramos de pinus e
gaiolas de PVC com mudas de pinus em tubetes. Em cada arena foram liberados 20 pulgões adultos. As
avaliações em placas de Petri foram realizadas aos 40 e 90 minutos e às 4, 12, 18, 24, 36, 48 e 72 horas
após a liberação dos insetos; em gaiolas as avaliações foram realizadas no primeiro, segundo, terceiro,
quarto e sétimo dia, estendendo-se este período por mais três semanas. A aplicação de silício influenciou
negativamente a preferência e a capacidade reprodutiva de C. atlantica.
Palavras-chave : Cinara atlantica; pinus; silício; não-preferência; manejo integrado de pragas.
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Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400015
FITOSSANIDADE
Resistência induzida ao pulgão-gigante-do-pinus (Hemiptera:
Aphididae) em plantas de Pinus taeda adubadas com silício
Induced resistance effect to the giant conifer aphid (Hemiptera:
Aphididae) in silicon fertilized plants of Pinus taeda
*
Joelma Melissa Malherbe CamargoI, ; Jair Campos MoraesII; Edilson Batista de
OliveiraIII; Edson Tadeu IedeIII
IEstudante
do Curso de Pós-Graduação em Entomologia - Universidade Federal do Paraná/
UFPR, Caixa Postal 19020, Curitiba (PR). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Entomologia, Universidade Federal de Lavras/UFLA, Caixa Postal
3037, 37200-000 Lavras (MG). E-mail: [email protected]
IIIEmbrapa Florestas - Estrada da Ribeira, km 111, 83411-000 Colombo (PR). E-mail:
[email protected]; [email protected]
RESUMO
Este trabalho objetivou avaliar o efeito da aplicação de silício na indução de resistência de
Pinus taeda L. ao pulgão-gigante-do-pinus Cinara atlantica (Wilson). Foram realizados
testes com chance de escolha em plantas com e sem aplicação de silício, onde foi
avaliada a preferência e a capacidade reprodutiva dos afídeos. Os testes foram realizados
em laboratório (T: 20ºC; UR: 70%; fotofase: 12 horas), em delineamento experimental
inteiramente casualizado, com três tratamentos e dez repetições. Os tratamentos foram:
T1 - (sem aplicação de silício); T2 - uma dose de 0,01g de silício e T3 - quatro doses de
0,01g de silício, com intervalos de cinco dias entre as aplicações. As aplicações das doses
foram via solo. Vinte dias após a aplicação, realizaram-se os testes de preferência e de
capacidade reprodutiva com chance de escolha, utilizando-se como arena placas de Petri
com ramos de pinus e gaiolas de PVC com mudas de pinus em tubetes. Em cada arena
foram liberados 20 pulgões adultos. As avaliações em placas de Petri foram realizadas
aos 40 e 90 minutos e às 4, 12, 18, 24, 36, 48 e 72 horas após a liberação dos insetos;
em gaiolas as avaliações foram realizadas no primeiro, segundo, terceiro, quarto e
sétimo dia, estendendo-se este período por mais três semanas. A aplicação de silício
influenciou negativamente a preferência e a capacidade reprodutiva de C. atlantica.
Palavras-chave: Cinara atlantica, pinus, silício, não-preferência, manejo integrado de
pragas.
ABSTRACT
This research aimed to study the effect of silicon as a resistance inducer in P. taeda L. to
C. atlantica (Wilson). Preference and reproductive rate tests were performed in plants of
P. taeda with and without silicon application. The experiment was carried out in controlled
environmental chamber (T: 20ºC; UR: 70%; fotofase: 12h), in a completely random
design, and consisted of three treatments and ten replications. The treatments were: T1substratum standard (without silicon application), T2 - substratum standard + one dose
of 0,01g de silicon, T3 - substratum standard + four doses of 0,01g de silicon, with
intervals of five days between the applications. Twenty days after the application, a free
choice preference test was performed in two different arenas: Petri dishes with pine
branches and PVC cages with pine seedlings. Twenty adult aphids were released in each
arena. Petri dishes were observed at 40 and 90 minutes, then 4, 12, 18, 24, 36 and 72
hours after release. Pine seedlings in PVC cages were examined in the first, second, third,
fourth and seventh days, followed by a weekly record on the next three weeks. Silicon
application showed a negative response to preference and reproductive capacity in adults
of C. atlantica.
Key words: Cinara atlantica, pinus, silicon, non-preference.
1. INTRODUÇÃO
O pulgão-gigante-do-pinus Cinara atlantica (Wilson) (Hemiptera:Aphididae) está
distribuído nos Estados das regiões Sul e Sudeste do Brasil provocando danos devido à
sucção de seiva de ramos e caules de Pinus spp. (PENTEADO et al. 2000). Assim, tornase necessário gerar alternativas de controle desta praga, entre as quais se destaca o
manejo da adubação em viveiros, uma vez que a qualidade da planta hospedeira é a
chave para a fecundidade dos insetos e os diferentes níveis de nutrição podem afetar a
intensidade dos danos, o potencial e as estratégias de reprodução (CAMARGO e MORAES,
2006).
A resposta de insetos herbívoros para mudanças na qualidade da planta hospedeira varia
dentre e entre as guildas de alimentação. A qualidade da planta hospedeira pode afetar
estratégias reprodutivas como o tamanho do ovo, escolha da planta hospedeira para
oviposição, entre outras estratégias. A medição da fecundidade provavelmente seja o
melhor indicador dos efeitos da qualidade da planta hospedeira sobre a reprodução de
herbívoros (AWMACK e LEATHER, 2002).
O silício vem demonstrando importante papel na nutrição e proteção de algumas espécies
vegetais. A falta do nutriente pode, portanto, resultar em diminuição da capacidade
biológica da planta a resistir às condições adversas do meio ambiente (RAFI et al. 1997).
Apesar das informações disponíveis sobre a utilização do silício em diversas plantas e
culturas, poucos esforços têm sido dedicados a espécies arbóreas, como o eucalipto e
pinus, que são espécies amplamente utilizadas nos reflorestamentos pelo Brasil
(CARVALHO et al. 2003). JONES e HANDRECK (1967) verificaram que este
micronutriente pode ser absorvido por grande número de espécies de plantas sob
condições de solo variáveis. De acordo com WERNER e ROTH(1983), espécies do gênero
Pinus são capazes de absorver largas quantidades de silício.
A resistência de plantas com nível adequado de silício em seus tecidos e sua relação com
o ataque de insetos está sendo alvo de estudo por um número cada vez maior de
pesquisadores no Brasil. Dentre esses estudos, podem se citar pesquisas com o pulgãoverde em trigo e sorgo, lagarta-do-cartucho em milho, broca-do-colmo em cevada, broca
da cana-de-açúcar em cana, lagarta-do-colmo em arroz, entre outros (LIMA FILHO,
2005).
Acredita-se que o silício possa diminuir a incidência de doenças, o ataque de insetos além
de maior proteção contra herbívoros, incluindo os insetos fitófagos. Esse processo ocorre
devido à acumulação de silício abaixo da cutícula das folhas, que oferece resistência
mecânica contra estes organismos (KORNDÖRFER, 1999).
CARVALHO et al. (1999), avaliando o efeito do silício como indutor de resistência de
plantas de sorgo ao pulgão-verde Schizaphis graminum (Rondani) (Hemiptera:
Aphididae), em testes de preferência com e sem chance de escolha, verificaram redução
na alimentação e na reprodução do pulgão-verde. Segundo GOUSSAIN et al. (2005),
alterações químicas e a indução de resistência provavelmente estejam envolvidas na
redução de desempenho de S. graminum, sem, entretanto, alterar seu período de
alimentação. MORAES et al. (2004) estudaram a interação tritrófica trigo, S. graminum,
inimigos naturais e verificaram que a aplicação de silício aumentou o grau de resistência
das plantas de trigo, diminuindo a preferência do pulgão-verde em relação à testemunha.
Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a preferência e a capacidade reprodutiva do
pulgão-gigante-do-pinus C. atlantica em plantas de P. taeda com e sem aplicação de
silício.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Dois bioensaios foram desenvolvidos em sala climatizada com temperatura de 20 ºC,
umidade relativa de 70% e fotofase de 12 horas, no período de junho a agosto de 2006.
As mudas de P. taeda foram obtidas em viveiro comercial, com aproximadamente quatro
meses de idade, contendo 22-3-8 g kg-1 de NPK em seu substrato. Foram testadas duas
doses de silício, utilizando-se como fonte o ácido silícico a 1%, sendo os seguintes
tratamentos: T1 - substrato padrão (sem aplicação de silício, somente 6 mL de água
destilada); T2 - substrato padrão + uma dose de 0,01 gramas de silício por tubete (0,01
gramas diluídas em 6 mL de água destilada) e T3 - substrato padrão + quatro doses de
0,01 gramas de silício por tubete (quatro aplicações de 0,01 gramas diluídas em 6mL de
água destilada), com intervalo de cinco dias entre as aplicações. As doses foram
parceladas e a solução aplicada via solo, ao redor das mudas em tubetes com capacidade
de 21 gramas de substrato, para evitar fitotoxicidade nas mudas. As irrigações foram
realizadas a cada dois dias, com 10 mL de água destilada. Após vinte dias da aplicação
de silício, realizaram-se os testes de preferência e de capacidade reprodutiva com chance
de escolha.
Preferência de C. atlantica em testes com chance de escolha em ramos de
plantas de P. taeda, com e sem aplicação de silício
Utilizaram-se como arena dez placas de Petri de 15 cm de diâmetro, forradas com papel
filtro umedecido com água destilada, onde se distribuíram ramos de P. taeda com 2,5 cm
de diâmetro, eqüidistantes entre si, correspondentes aos tratamentos 1, 2 e 3. Em
seguida, as placas foram cobertas com filme de PVC, com várias perfurações para
entrada de ar. Simultaneamente às preparações das placas, selecionaram-se vinte
adultos de C. atlantica (entre o 4º. e 5º. dia reprodutivo), para liberação no centro de
cada placa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três
tratamentos e dez repetições.
As avaliações foram realizadas aos 40 e 90 minutos e às 4, 12, 18, 24, 36, 48 e 72 horas
após a liberação dos insetos, anotando-se o número de pulgões que havia em cada ramo
de pinus.
Preferência e capacidade reprodutiva de C. atlantica, em testes com chance de
escolha, em plantas de P. taeda, com e sem aplicação de silício
Mudas de P. taeda em tubetes foram colocadas em gaiolas de PVC com 30 cm de
diâmetro e 37 cm de altura, as quais foram utilizadas como arenas e onde os três
tratamentos foram dispostos aleatoriamente. Para a confecção da arena, foi montada
uma base em espuma revestida com papel kraft, onde os tubetes (tratamentos) foram
inseridos. Vinte indivíduos adultos entre o 4.º e 5.º dia reprodutivo foram liberados no
centro da arena (base de espuma revestida).
As avaliações foram realizadas no primeiro, segundo, terceiro, quarto e sétimo dia,
estendendo-se este período por mais três semanas, totalizando um mês de avaliação.
Foram observadas quais plantas eram escolhidas para alimentação e produção de ninfas
de C. atlantica, sendo estas quantificadas e retiradas com o auxílio de um pincel.
Teor de silício em plantas de P. taeda, com e sem aplicação do nutriente
Para os dois testes, avaliou-se o teor de silício nas plantas antes da aplicação (0 dia) e
aos 15, 45 e 90 dias após a última aplicação do silício. A análise foi realizada em
espectrofotômetro UV- visível, sendo as quantidades de silício (Si) transformadas em
porcentagem, de acordo com expressão: % Si = leitura x 0,045.
Os dados de preferência e da capacidade reprodutiva dos bioensaios e de teores de silício
foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e as médias comparadas pelo teste de
Tukey, a 5% de probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Preferência de C. atlantica em testes com chance de escolha em ramos de
plantas de P. taeda, com e sem aplicação de silício
Foram detectadas diferenças no número de adultos de C. atlantica entre os tratamentos
em todas as avaliações realizadas até as 36 horas (Tabela 1).
Nas avaliações aos 90 minutos e 4 horas, quando a maioria dos pulgões começou a se
situar sobre algum ramo, o tratamento 3 (0,04 gramas de silício) diferiu dos demais,
sendo assim, pouco preferido pelos afídeos. Já às 12, 18, 24 e 36 horas após o início do
ensaio, os dois tratamentos com aplicação de silício passaram a diferir da testemunha,
que estava com maior número de afídeos situados sobre seus ramos.
Após as 36 horas, houve um decréscimo no número de afídeos em todos os tratamentos,
não sendo observado, na última avaliação, nenhum indivíduo nos ramos de pinus. Este
fato possivelmente se deve à dessecação dos ramos, que perderam a turgescência e
secaram. De acordo com LÓPEZ (1998), 36 horas da exposição de discos de folhas de
melão é um tempo adequado para se avaliar mecanismos de resistência do tipo nãopreferência para alimentação a pulgões. Contudo, CARVALHO et al. (1999) observaram
diferenças para S. graminum em trigo tratado com silício após 63 horas, muito próximo
das 72 horas recomendadas por CRUZ et al. (1998).
No presente estudo, a maior diferença foi observada às 18 horas, de modo semelhante
ao obtido por LÓPEZ (1998), também verificando que as maiores diferenças entre plantas
(folhas) suscetíveis e resistentes de melão a Aphis gossypii (Glover) (Hemiptera:
Aphididae) foram às 18 horas.
Preferência e capacidade reprodutiva de C. atlantica, em testes com chance de
escolha em plantas de P. taeda, com e sem aplicação de silício
Diferenças entre os tratamentos quanto à preferência foram significativas nas avaliações,
com exceção da leitura realizada no 21.º dia (Tabela 2). Nas demais avaliações, as
plantas referentes ao tratamento com maior aplicação de silício demonstraram não ser
preferidas por indivíduos de C. atlantica, diferindo da testemunha.
Com relação à capacidade reprodutiva de C. atlantica, somente nas avaliações realizadas
após o 4.º dia obtiveram-se valores significativos entre os tratamentos, sendo estes
inferiores para plantas que receberam aplicação de silício, ou seja, não foram escolhidos
para a deposição da prole (Tabela 3).
Na última avaliação (28.º dia), os tratamentos com aplicação de silício demonstraram
causar algum efeito sobre a capacidade reprodutiva dos afídeos que produziram em
média 1,30 e 0,30 ninfas, respectivamente, nos tratamentos 2 e 3, enquanto afídeos
criados em plantas sem aplicação de silício produziram em média 8,30 ninfas.
Com base na média total obtida nos tratamentos, fica evidente o efeito do nutriente
sobre a capacidade reprodutiva do afídeo, onde plantas que não receberam aplicação de
silício foram mais preferidas para alimentação e deposição da prole, quando comparadas
a plantas que receberam aplicação.
CARVALHO et al. (1999) e MORAES e CARVALHO (2002) obtiveram efeitos semelhantes
em estudos com adultos de S. graminum, cuja taxa reprodutiva variou em função da
aplicação de silício e dos genótipos de sorgo, sendo praticamente o dobro nas folhas de
plantas que não receberam aplicação de silício. BASAGLI et al. (2003) também obtiveram
diferenças significativas na produção total de ninfas de S. graminum em plantas de trigo,
sendo os valores praticamente o dobro em plantas sem aplicação de silício.
Verificou-se que o número médio de adultos em ramos destacados foi menor em relação
aos valores obtidos para mudas em tubetes (Tabela 2). Tal diferença pode ser explicada
pela dessecação dos ramos que pôde ter interferido nos resultados, visto que nas mudas
em tubetes demoram mais para ocorrer tal dessecamento e acabam por permanecer
mais adequadas aos insetos.
Os resultados sugerem que o silício acumulado nas plantas de pinus afetou tanto a
preferência como a capacidade reprodutiva de C. atlantica. Provavelmente, tal fato
decorreu da barreira mecânica formada na parede das células e/ou a presença de toxinas
na seiva induzidas por este elemento, o que caracteriza a não-preferência por
determinadas plantas (HANISCH, 1980). Estas acabam sendo menos utilizadas pelo
inseto para alimentação e oviposição, quando comparadas às demais mantidas sob iguais
condições. Contudo, outros estudos são necessários para melhor avaliação desta técnica
alternativa no manejo de pulgões em viveiros de pinus.
Teor de silício em plantas de P. taeda, com e sem aplicação do nutriente
Comparando as análises de silício realizadas aos 15 dias antes da aplicação, com aquelas
realizadas aos 45 e 90 dias após a última aplicação de silício, observou-se aumento
significativo no teor de silício em plantas de P. taeda (Tabela 4). Esse aumento foi três
vezes maior em plantas que receberam doses maiores de silício em relação à
testemunha, aos 15 e 45 dias da sua aplicação. Resultados semelhantes foram
constatados por vários autores em diferentes culturas (OKUDA e TAKAHASHI, 1964;
BENNETT, 1982; HODSON e SANGSTER, 1998; CARVALHO et al. 1999; GOUSSAIN et al.
2002).
Os resultados demonstraram que a aplicação de silício influenciou a preferência e a
capacidade reprodutiva de C. atlantica, constituindo-se uma das causas de resistência de
P. taeda ao pulgão-gigante-do-pinus, uma vez que houve preferência dos afídeos a
plantas sem aplicação do silício. Pode-se sugerir que ocorra em razão da formação de
uma barreira mecânica, criada a partir da deposição de silício e/ou por alguma substância
produzida pelas plantas como resposta à presença deste mineral.
4. CONCLUSÕES
1. Plantas de P. taeda são capazes de absorver o silício e sua aplicação induz resistência
a plantas de pinus ao pulgão-gigante-do-pinus C. atlantica, reduzindo a preferência e a
capacidade reprodutiva do adulto.
2. A melhor dose entre os tratamentos foi de 0,04g de silício por tubete, em que C.
atlantica demonstrou não-preferência e baixa produção de ninfas.
AGRADECIMENTOS
Ao Dr. Renato Antônio Dedecek, Pesquisador do Laboratório de Solos - Embrapa
Florestas, pelo auxílio nas análises nutricionais. À CAPES, Coordenação de
Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior, pela concessão da bolsa e ao Laboratório
de Entomologia - Embrapa Florestas pelo espaço concedido para a execução deste
trabalho.
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Recebido para publicação em 22 de novembro de 2006 e aceito em 14 de maio de 2008
* Autora correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
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[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
FANCELLI, Marilene; VENDRAMIM, José Djair e LOURENCAO, André Luiz. Oviposição e
dispersão de ninfas de Bemisia tabaci biótipo B em genótipos de tomateiro. Bragantia [online].
2008, vol. 67, no. 4, pp. 933-939. ISSN 0006-8705.
Diversos métodos têm sido empregados para avaliar a resistência de plantas a moscas-brancas. Todavia,
poucos trabalhos têm sido realizados visando determinar a dispersão de ninfas desses insetos sobre as
plantas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a oviposição de B. tabaci biótipo B e a dispersão de
suas ninfas em folíolos com e sem exsudatos de genótipos de tomateiro. Foram utilizados sete genótipos
de tomateiro: LA716, LA1739, PI134417, LA462, LA1584, 'Santa Clara' e P25 (controle suscetível). A
oviposição de B. tabaci biótipo B foi avaliada em gaiolas plásticas (2,8 cm2) fixadas na face abaxial dos
folíolos, nas quais foram inseridos dez casais do inseto. Para avaliação da dispersão das ninfas,
considerou-se o deslocamento dos insetos além do limite da área ocupada pelas gaiolas. As variáveis
observadas foram: mortalidade de adultos 24 horas após a liberação, número de ovos, viabilidade da fase
de ovo, período de incubação, número de ninfas e dispersão. Em folíolos com exsudato, LA716,
LA1739 e PI134417 provocaram as maiores mortalidades. Adultos mortos nos folíolos desses genótipos
ficaram aderidos aos tricomas glandulares, o que provocou redução na oviposição do inseto. Para
dispersão, nos folíolos com exsudato, os máximos valores ocorreram nos genótipos LA716, LA462 e
P25. Na condição sem exsudato, LA716 promoveu a menor dispersão das ninfas. A presença do
exsudato influencia negativamente a sobrevivência e oviposição do inseto. A dispersão das ninfas
também é afetada pelo exsudato, embora outros fatores possam ser importantes para o deslocamento do
inseto.
Palavras-chave : Insecta; Aleyrodidae; mosca-branca; Lycopersicon spp..
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400016
FITOSSANIDADE
Oviposição e dispersão de ninfas de Bemisia tabaci biótipo B em
genótipos de tomateiro
Oviposition and nymphal dispersion of Bemisia tabaci biotype B on tomato
genotypes
*
Marilene FancelliI, ; José Djair VendramimII; André Luiz LourençãoIII
IEmbrapa
Mandioca e Fruticultura Tropical, Caixa Postal 007, 44380-000 Cruz das Almas
(BA). E-mail: [email protected]
IIESALQ/USP, Caixa Postal 09, 13418-900 Piracicaba (SP). E-mail: [email protected].
br
IIICentro de Fitossanidade, IAC, Caixa Postal 28, 13012-970 Campinas (SP). E-mail:
[email protected]
RESUMO
Diversos métodos têm sido empregados para avaliar a resistência de plantas a moscasbrancas. Todavia, poucos trabalhos têm sido realizados visando determinar a dispersão
de ninfas desses insetos sobre as plantas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a
oviposição de B. tabaci biótipo B e a dispersão de suas ninfas em folíolos com e sem
exsudatos de genótipos de tomateiro. Foram utilizados sete genótipos de tomateiro:
LA716, LA1739, PI134417, LA462, LA1584, 'Santa Clara' e P25 (controle suscetível). A
oviposição de B. tabaci biótipo B foi avaliada em gaiolas plásticas (2,8 cm2) fixadas na
face abaxial dos folíolos, nas quais foram inseridos dez casais do inseto. Para avaliação
da dispersão das ninfas, considerou-se o deslocamento dos insetos além do limite da
área ocupada pelas gaiolas. As variáveis observadas foram: mortalidade de adultos 24
horas após a liberação, número de ovos, viabilidade da fase de ovo, período de
incubação, número de ninfas e dispersão. Em folíolos com exsudato, LA716, LA1739 e
PI134417 provocaram as maiores mortalidades. Adultos mortos nos folíolos desses
genótipos ficaram aderidos aos tricomas glandulares, o que provocou redução na
oviposição do inseto. Para dispersão, nos folíolos com exsudato, os máximos valores
ocorreram nos genótipos LA716, LA462 e P25. Na condição sem exsudato, LA716
promoveu a menor dispersão das ninfas. A presença do exsudato influencia
negativamente a sobrevivência e oviposição do inseto. A dispersão das ninfas também é
afetada pelo exsudato, embora outros fatores possam ser importantes para o
deslocamento do inseto.
Palavras-chave: Insecta, Aleyrodidae, mosca-branca, Lycopersicon spp.
ABSTRACT
Several methods have been employed for evaluating plant resistance to whiteflies.
Although, a few researches have been conducted aiming to determine the whitefly
nymphal dispersion on crops. The objective of this work was to evaluate the oviposition
of B. tabaci biotype B and nymphal dispersion in leaflets with and without exudates on
tomato genotypes. Seven genotypes were used: LA716, LA1739, PI134417, LA462,
LA1584, 'Santa Clara' and P25 (susceptible control). The oviposition of B. tabaci biotype
B was evaluated by using ten couples of the insect in clip cages (2.8 cm2) attached to the
abaxial surface of the leaflets. For evaluating the nymphal dispersion, it was considered
the insect movement beyond the limits of the occupied area by the clip cages. The
evaluated variables were adult mortality 24 hours after the liberation, egg numbers, egg
viability, incubation period, nymph numbers and nymphal dispersal. Under leaflets with
glandular exudate, LA716, LA1739 and PI134417 caused the highest mortality values.
Dead adults found in leaflets of those genotypes were trapped to the glandular exudates,
causing reduced oviposition by the insect. For nymphal dispersal, in leaflets with
glandular exudate, the highest values occurred in LA716, LA462 and P25. In leaflets
without glandular exudate, LA716 promoted the lowest value for nymphal dispersal. The
exudate influences negatively on the insect survivorship and oviposition. The nymphal
dispersal is also affected by the glandular exudate, but other factors can make an
important role on insect movement.
Key words: Insecta, Aleyrodidae, silverleaf whitefly, Lycopersicon spp.
1. INTRODUÇÃO
Para avaliação da resistência de plantas a insetos, utilizam-se variáveis relacionadas ao
inseto (diferenças na população, oviposição, alimentação, tamanho, peso e ciclo de vida)
e à planta (diferenças na produção, nas áreas destruídas ou danificadas, no número de
plantas vivas e na qualidade do produto) (LARA, 1991; SMITH, 2005).
No gênero Lycopersicon, a resistência a artrópodes tem sido associada com diversas
características das plantas, entre as quais se destacam propriedades físicas e químicas de
tricomas glandulares (KENNEDY, 2003). No caso de moscas-brancas, diferentes métodos
podem ser empregados para a determinação de genótipos resistentes, como avaliar a
população do inseto em campo ou casa de vegetação (BELÉN-PICO, 1998), além de
variáveis ligadas ao desenvolvimento do inseto (FANCELLI e VENDRAMIM, 2002), que
possibilitam a constatação da ocorrência de antixenose e antibiose. Para Lycopersicon
pennellii, L. hirsutum e L. hirsutum f. glabratum, tem sido constatado que a resistência à
mosca-branca está diretamente relacionado à antixenose promovida pelos tricomas
glandulares (CHANNARAYAPPA et al.,1992; HEINZ e ZALOM, 1995). SNYDER et al.
(1998) verificaram, por meio de análise de correlação e covariância, que a alta densidade
de tricomas glandulares tipo IV em clones de L. hirsutum resultou em redução na
atratividade de adultos de B. tabaci biótipo B.
Estudos realizados com adultos em confinamento são bastante úteis para avaliar o
mecanismo de seleção hospedeira para oviposição sob pressão de seleção, no entanto,
poucos trabalhos, a exemplo de PRICE e TABORSKI (1992), têm sido realizados visando
determinar a dispersão de ninfas de mosca-branca. O objetivo do presente trabalho foi
avaliar a oviposição de B. tabaci biótipo B e a dispersão de ninfas em genótipos de
tomateiro em folíolos com e sem exsudatos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado em casa de vegetação com dimensões de 2,5 m x 2,5 m x
2,5 m, sendo o teto de vidro e as laterais teladas. A temperatura e a U.R. médias foram
de 27,9 °C (27 ± 11 °C) e 70% (70 ± 30%) respectivamente, durante o período de
realização do experimento.
Foram utilizados seis genótipos de tomateiro (Lycopersicon spp.) previamente
selecionados por FANCELLI et al. (2003) como altamente resistentes (LA716 - L.
pennellii; LA1739 - L. hirsutum e PI134417 - L. hirsutum f. glabratum), moderadamente
resistentes (LA462 - L. peruvianum; LA1584 - L. pimpinellifolium e 'Santa Clara' - L.
esculentum) e o genótipo suscetível (P25 - L. esculentum) a B. tabaci biótipo B.
Efetuou-se a contagem de tricomas presentes em 1 mm2 na face adaxial e abaxial dos
folíolos de tomateiro, sob microscópio estereoscópico, com 40 vezes de aumento,
utilizando-se o método proposto por SNYDER e CARTER (1985). A identificação dos tipos
de tricomas não foi realizada.
Plântulas dos genótipos estudados foram formadas em bandejas de poliestireno contendo
substrato PlantmaxÒ. Após o enraizamento, as mudas foram transplantadas
individualmente para sacos plásticos com diâmetro de 15 cm e altura de 25 cm, contendo
solo adequadamente adubado para essa cultura (RAIJ et al.,1996). O experimento foi
instalado utilizando plantas com 33 dias de idade (18 dias após o transplante), mantidas
eretas com o auxílio de um tutor.
Foi mantida uma criação estoque de B. tabaci biótipo B, utilizando-se como hospedeiras
plantas de soja (Glycine max) e amendoim-bravo (Euphorbia heterophylla), renovadas
semanalmente.
Para infestação, foram selecionados folíolos opostos medianos e subapicais de uma folha
posicionada no 3.º ou 4.º nó a partir do ápice da planta. Utilizaram-se quatro folíolos por
planta, sendo dois sem a remoção do exsudato glandular dos tricomas e os dois opostos,
com a remoção. Para remover o exsudato glandular, embebeu-se algodão hidrófilo em
álcool comercial, passando-o sobre a superfície inferior do folíolo e, em seguida, em água
destilada, aguardando-se sua secagem antes da infestação. Uma gaiola plástica de 1,9
cm de diâmetro e 1,0 cm de altura (2,8 cm2) foi instalada em cada folíolo selecionado,
próximo ao pecíolo. A área ocupada pela gaiola foi demarcada sobre o folíolo para facilitar
a observação da dispersão das ninfas. Dez casais de mosca-branca foram aspirados de
plantas da criação estoque e introduzidos em cada gaiola através de uma pequena
abertura circular, vedada com fita crepe após a introdução dos insetos. Os adultos foram
confinados durante 24 horas para possibilitar a oviposição no folíolo. Após esse tempo, as
gaiolas e os insetos foram removidos dos folíolos. As variáveis observadas foram:
número de adultos vivos e mortos 24 horas após a liberação, número de ovos, viabilidade
da fase de ovo, período de incubação, número de ninfas e dispersão das ninfas. A
contagem de ovos e ninfas foi feita com o auxílio de uma lupa manual, com aumento de
20x. Para avaliação da dispersão das ninfas, considerou-se o deslocamento dos insetos
em relação ao limite da área ocupada pelas gaiolas. Adotou-se o delineamento
experimental de blocos ao acaso, em esquema fatorial, com quatro repetições, sendo a
parcela experimental representada pelos folíolos. Os dados relativos à mortalidade de
adultos, número de ovos, viabilidade da fase de ovo, período de incubação, número de
ninfas e dispersão das ninfas foram submetidos à análise de variância, sendo as médias
comparadas pelo teste de Tukey (P < 0,05). Em relação à mortalidade dos adultos,
distinguiram-se entre aqueles aderidos aos folíolos daqueles observados na gaiola.
Utilizou-se a transformação raiz (x+0,5) para as variáveis mortalidade de adultos,
número de ovos e dispersão das ninfas.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Não houve efeito significativo da interação dos fatores genótipo e exsudato (presença/
ausência) sobre a mortalidade de adultos de B. tabaci biótipo B na gaiola (Tabela 1).
Para adultos mortos na gaiola, o valor verificado em folíolos com exsudato (57,6%) foi
semelhante àquele registrado para folíolos sem exsudato (56,1%). Contudo, diferenças
foram constatadas com relação aos genótipos, e PI134417 propiciou a mais elevada
média de mortalidade nas gaiolas (71,6%), enquanto, em P25 e Santa Clara, as
mortalidades foram as mais baixas (46,4%). Nos demais genótipos, foram observados
valores intermediários para a mortalidade de adultos de B. tabaci biótipo B (Tabela 1).
Em relação à mortalidade de adultos no folíolo, a interação genótipos e exsudato foi
significativa (Tabela 2). Em folíolos com exsudato, LA716, seguido de LA1739 e
PI134417, provocaram as maiores mortalidades nos folíolos (48,1%, 20,9% e 19,4%
respectivamente). Adultos mortos nos folíolos de LA716, LA1739 e PI134417 estavam
aderidos aos tricomas glandulares, provocando redução da oviposição nesses materiais.
Nos folíolos de Santa Clara, por outro lado, a mortalidade foi nula, porém não diferiu dos
valores encontrados para os demais genótipos (LA462, P25 e LA1584). Em folíolos sem
exsudato, os genótipos não diferiram entre si. Considerando as médias dos genótipos,
folíolos com exsudato proporcionaram maior mortalidade (14,1%) em relação aos folíolos
sem exsudato (1,3%) (Tabela 2).
A mortalidade dos adultos nos folíolos com exsudato variou entre 47% (Santa Clara) e
praticamente 100% (LA716) (Figura 1). Os adultos mortos em LA716 ocorreram em
proporção semelhante, em folíolos e gaiolas, enquanto que nos demais genótipos,
ocorreu maior número de adultos mortos nas gaiolas.
Nos folíolos sem exsudato, a mortalidade dos adultos variou de 46% (Santa Clara) a 78%
(PI134417). Valores reduzidos de mortalidade no folíolo foram verificados em todos os
genótipos avaliados (Figura 2). Registrou-se o maior índice de mortalidade nas gaiolas
(cerca de 75%) em PI134417, seguido de LA716. Nos demais genótipos, a mortalidade
variou em torno de 50% (Figura 2).
Constatou-se efeito significativo da interação dos fatores genótipo e exsudato (presença/
ausência) sobre a oviposição do inseto (Tabela 3). Em folíolos com exsudato, o menor
número de ovos (0,4) foi registrado em LA716, sem, contudo, diferir de LA1739 (4,2
ovos) e PI134417 (7,4 ovos). Em contraste, Santa Clara e P25 tiveram mais oviposição,
com 56,9 e 54,7 ovos, respectivamente, não diferindo do valor observado para LA462,
com 36,0 ovos. Na condição sem exsudato, os genótipos não diferiram entre si em
relação ao número de ovos. Os valores observados para número de ovos em folíolos com
e sem exsudato foram semelhantes (25,7 e 27,6 ovos respectivamente) (Tabela 3).
Os dados referentes à duração do período de incubação, número de ninfas e viabilidade
dos ovos nos genótipos LA716, LA1739 e PI134417 foram excluídos das análises, em
vista do reduzido tamanho da amostra (número de repetições) disponível.
Em relação ao período de incubação (Tabela 4) e viabilidade dos ovos (Tabela 5), a
interação entre genótipo e exsudato não foi significativa. Também não foram constatadas
diferenças significativas entre os tratamentos. Considerando-se os diversos tratamentos
avaliados, o período de incubação variou de 6,3 a 7,0 dias e a viabilidade, de 68,9% a
88,1%. VILLAS-BÔAS et al. (2002) constararam 6,8 dias para esse período também para
B. tabaci biótipo B, usando tomate 'Nemadoro', sob temperatura de 28 °C, umidade
relativa de 70% e fotofase de 14 horas.
Com relação ao número de ninfas, somente o efeito dos genótipos foi significativo, não se
verificando interação dos fatores genótipo e exsudato (Tabela 6). O menor valor foi
verificado em LA1584 (18,4 ninfas), o qual diferiu de Santa Clara e P25, cujos valores
foram, respectivamente, de 42,7 e 39,5 ninfas.
Houve efeito significativo da interação entre genótipo e exsudato para a dispersão das
ninfas (Tabela 7). Nos folíolos com exsudato, os maiores valores de mobilidade ninfal
ocorreram nos genótipos LA716, LA462 e P25, com 50,0%, 40,1% e 39,2%
respectivamente. Em contraste, PI134417 proporcionou a menor dispersão das ninfas
(11,6%).
Na condição sem exsudato, a menor dispersão das ninfas após a eclosão foi verificada no
genótipo LA716 (15,0%), enquanto LA1584 proporcionou o maior valor para essa
variável (57,0%). Nos demais genótipos, os valores de dispersão foram intermediários,
sem, contudo, diferirem dos extremos (Tabela 7). Considerando as médias dos
genótipos, não foram constatadas diferenças significativas entre os valores de dispersão
em folíolos com e sem exsudato (31,6% e 37,1% respectivamente) (Tabela 7).
PRICE e TABORSKY (1992) verificaram que ninfas de B. tabaci deslocam-se muito pouco
em folhas de poinsétia e isso provavelmente contribui para dificultar o manejo da praga,
já que fica menos exposta a entomopatógenos ou inseticidas.
Vários fatores podem estar relacionados com a dispersão das ninfas recém-eclodidas,
como a luminosidade, a espessura da folha, a abundância de vasos condutores, a
distância da epiderme em relação aos vasos do floema (CHU et al.,1995; SUMMERS,
1997) e a espessura da epiderme. De acordo com SUMMERS et al. (1996) e SUMMERS
(1997), ninfas recém-eclodidas de B. tabaci biótipo B podem se deslocar por distâncias
consideráveis para alcançar hospedeiros mais adequados. Estímulos do hospedeiro,
percebidos através da alimentação inicial e de sinais táteis, podem induzir o
deslocamento de ninfas de B. tabaci da face adaxial para a abaxial (SIMMONS, 1999).
Assim, em folíolos com exsudato, a alta dispersão verificada em LA716 pode significar
menor concentração de arrestantes presentes em materiais menos adequados à
alimentação do inseto. Já a menor dispersão constatada em PI134417 poderia ser
indicativa de barreiras físicas ao deslocamento do inseto, como por exemplo a densidade
de tricomas. No entanto, aparentemente, a densidade de tricomas não foi o único fator
que interferiu na mobilidade das ninfas, visto que em genótipos com diferentes
densidades dessas estruturas (Tabela 8), como LA462 e P25, os valores foram próximos
de dispersão, na condição com exsudato. No processo de remoção do exsudato, os
tricomas não foram removidos, não se observando nenhuma liberação de exsudato no
transcorrer do experimento. Da mesma forma, como foi verificado por diversos autores
(CHANNARAYAPPA et al.,1992; KENNEDY, 2003; HEINZ e ZALOM, 1995; SNYDER et
al.,1998), o tipo de tricoma pode ter exercido importante papel na dispersão do inseto.
A pubescência geralmente exerce efeito favorável sobre as moscas-brancas (LAMBERT et
al.,1995; MCAUSLANE et al.,1996). Discute-se a preferência do adulto por cultivares
pilosas como sendo uma resposta evolucionária à seleção exercida pelos inimigos
naturais, pois esses são mais eficientes em cultivares glabras (HEINZ e ZALOM, 1995).
No presente caso, as maiores médias para oviposição foram verificadas em 'Santa
Clara' (maior densidade de tricomas na face abaxial) (Tabela 8) e em P25 (com
densidade intermediária) e as mais baixas nos genótipos pertencentes a L. pennellii, L.
hirsutum e L. hirsutum f. glabratum, com densidades variáveis de tricomas (Tabela 8).
4. CONCLUSÕES
1. A presença de exsudato em folíolos de tomateiro influencia negativamente a
sobrevivência e a oviposição de adultos de B. tabaci biótipo B.
2. A dispersão de ninfas dessa mosca-branca nos genótipos menos ovipositados é afetada
de modo diferenciado em folíolos com e sem exsudato.
AGRADECIMENTOS
À Embrapa Hortaliças e à Universidade da Califórnia, EUA, pelo fornecimento de
sementes dos genótipos avaliados, e ao CNPq, pela concessão de bolsa de produtividade
em pesquisa ao segundo e terceiro autores.
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Recebido para publicação em 21 de maio de 2007 e aceito em 26 de junho de 2008.
* Autora correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
BULL, Leonardo Theodoro; NOVELLO, Aline; CORREA, Juliano Corulli e VILLAS BOAS, Roberto
Lyra. Doses de fósforo e zinco na cultura do alho em condições de casa de vegetação. Bragantia
[online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 941-949. ISSN 0006-8705.
A adubação fosfatada promove o aumento de produtividade na cultura do alho, mas doses de fósforo (P)
podem proporcionar a deficiência de zinco (Zn) na planta, sobretudo em solos com baixos teores deste
micronutriente. O objetivo do trabalho foi verificar o efeito da interação entre P e Zn no solo sobre o
desenvolvimento e produção de plantas de alho. Foram instalados três experimentos, cada um com um
tipo de solo, em vasos com 17 kg de solo, em casa de vegetação telada. Empregou-se delineamento em
blocos casualizados em esquema fatorial com 4 doses de P (0, 100, 200 e 400 mg dm-3) utilizando-se
superfosfato triplo e 4 doses de Zn (0, 2,5, 5,0 e 10 mg dm-3) aplicados na forma de ZnSO4.7H2O,
ambos incorporados ao solo, com três repetições. A produtividade e o desenvolvimento de plantas de
alho foram influenciados, isoladamente, pelas doses de P e Zn, não havendo a interação entre esses
nutrientes. Para os solos Neossolo Quartzarênico (NQ) textura arenosa, Latossolo Vermelho Distrófico
(LE) textura média e Latossolo Vermelho Distroférrico (LR), textura argilosa, as melhores doses de P
para a produção de alho foram de 190, 400 e 400 mg dm-3 e para o Zn de 2,2; 6,5 e 5,1 mg dm-3
respectivamente.
Palavras-chave : Nutrientes; adubação; Allium sativum L..
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400017
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Doses de fósforo e zinco na cultura do alho em condições de
casa de vegetação
Doses of phosphorus and zinc on garlic crop in greenhouse
*
Leonardo Theodoro BüllI, ; Aline NovelloII; Juliano Corulli CorrêaIII; Roberto
Lyra Villas BoasI
IDepartamento
de Recursos Naturais, Área Ciência do Solo, UNESP/FCA, Caixa Postal
237, 18603-970 Botucatu (SP). E mail: [email protected]; [email protected]
IIEx-aluna de graduação do Departamento de Recursos Naturais, Área Ciência do Solo,
UNESP/FCA, Caixa Postal 237, 18603-970 Botucatu (SP)
IIIUniversidades EDUVALE, em Avaré e FIO em Ourinhos. Rua Frederico Petri, 673/23,
18611-347 Botucatu (SP). E-mail: [email protected]
RESUMO
A adubação fosfatada promove o aumento de produtividade na cultura do alho, mas
doses de fósforo (P) podem proporcionar a deficiência de zinco (Zn) na planta, sobretudo
em solos com baixos teores deste micronutriente. O objetivo do trabalho foi verificar o
efeito da interação entre P e Zn no solo sobre o desenvolvimento e produção de plantas
de alho. Foram instalados três experimentos, cada um com um tipo de solo, em vasos
com 17 kg de solo, em casa de vegetação telada. Empregou-se delineamento em blocos
casualizados em esquema fatorial com 4 doses de P (0, 100, 200 e 400 mg dm-3)
utilizando-se superfosfato triplo e 4 doses de Zn (0, 2,5, 5,0 e 10 mg dm-3) aplicados na
forma de ZnSO4.7H2O, ambos incorporados ao solo, com três repetições. A produtividade
e o desenvolvimento de plantas de alho foram influenciados, isoladamente, pelas doses
de P e Zn, não havendo a interação entre esses nutrientes. Para os solos Neossolo
Quartzarênico (NQ) textura arenosa, Latossolo Vermelho Distrófico (LE) textura média e
Latossolo Vermelho Distroférrico (LR), textura argilosa, as melhores doses de P para a
produção de alho foram de 190, 400 e 400 mg dm-3 e para o Zn de 2,2; 6,5 e 5,1 mg dm-
3
respectivamente.
Palavras-chave: Nutrientes, adubação, Allium sativum L.
ABSTRACT
Phosphate fertilization increases garlic yield, but high doses of phosphorus (P) may cause
zinc deficiency (Zn) in plants, mainly when the soil presents low contents of this
micronutrient. This paper aimed to verify the effect of P and Zn interaction in the soil on
the development and yield of garlic bulbs ("Roxo Pérola de Caçador" cultivar). Three
experiments were carried out under screened greenhouse conditions, using three soils of
different texture and 17 kg pots. They had a randomized factorial block design, 4 doses
of P (0, 100, 200 and 400 mg dm-3 ), 4 doses of Zn (0, 2,5, 5,0 and 10 mg dm-3), both
applied as ZnSO4.7H2O, and three replications. Garlic bulb development and yield were
influenced by doses of P and Zn; there was no interaction between these nutrients. For
sand, loamy and clayey soils, the best doses of P were 190, 400 and 400 mg dm-3
whereas for Zn, they were 2.2, 6.5 and 5.1 mg dm-3, respectively.
Key words: Nutrients, fertilization, Allium sativum L.
1. INTRODUÇÃO
É comum ocorrer deficiência de Zn na cultura de alho em condições de altos teores de P
no solo ou devido a adubações fosfatadas com doses elevadas. Uma das razões para a
deficiência de Zn é a interação P x Zn na raiz e/ou vasos condutores, o que reduz a
translocação de Zn para a parte aérea da planta (STUKENHOLTZ et al., 1966) ou ainda,
esta interação pode causar desordem metabólica pelo desbalanceamento entre os dois
nutrientes (BOAWN e BROWN, 1968;), uma vez que o excesso de P aumenta o
requerimento fisiológico de Zn na planta (WEBB e LONERAGAN, 1988), principalmente,
em razão de estar ocorrendo o favorecimento do crescimento radicular pela maior
disponibilidade de P no solo. No entanto, há relatos que o aumento de doses de P no solo
não resultou em diferença na absorção de Zn pelo alho, em condição de casa de
vegetação (BÜLL et al., 1998 e 2004).
Adubações com doses elevadas de P são utilizadas na cultura do alho em razão da maior
fixação desse elemento no solo, principalmente em relação à presença de sesquióxidos
de Fe e Al, o que condiciona, também, maior adsorção de Zn, o qual se liga às superfícies
dos sesquióxidos através da molécula de fosfato (Shuman, 1988, citado por SOUZA e
FERREIRA, 1991); portanto, a manifestação desse fenômeno é dependente das
concentrações de Zn e P no solo. Pode-se inferir que o efeito da adsorção é pequeno em
condição de baixos teores de Zn no solo, e significativo em situações nas quais os teores
são mais elevados (BARROW, 1987)
Os poucos trabalhos com P e Zn na cultura do alho se limitaram a aplicações isoladas
desses dois nutrientes e, de modo geral, não houve respostas ao Zn no solo quando se
aplicou 10 kg ha-1 de sulfato de zinco na cultivar Roxo Pérola de Caçador (NAKAGAWA et
al., 1986), 20 kg ha-1 de sulfato de zinco na cultivar Amarante (NOVAIS e MENEZES
SOBRINHO, 1972) e 35 kg ha-1 de sulfato de zinco nas cultivares Juréia e Centenário
(SOUZA et al., 1982), sendo estes trabalhos desenvolvidos em campo. No entanto, vários
estudos atestam a viabilidade técnica da utilização da adubação fosfatada no aumento da
produção na cultura do alho (BÜLL et al., 1998 e 2004).
Diante do exposto realizou-se o presente trabalho de pesquisa com o objetivo de verificar
efeitos da interação de P e Zn no desenvolvimento e na produção de bulbos na cultura do
alho cv. Roxo Pérola de Caçador.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram instalados três experimentos em casa de vegetação telada do Departamento de
Recursos Naturais da Faculdade de Ciências Agronômicas do "Câmpus" de Botucatu/
UNESP, em vasos de cimento amianto, contendo 17 kg de terra, sendo utilizadas
amostras da camada superficial (profundidade de 0-20 cm) de três solos, com diferentes
classes texturais: Neossolo Quartzarênico (NQ), textura arenosa Latossolo Vermelho
Distrófico (LE), textura média e Latossolo Vermelho Distroférrico (LR), e textura argilosa,
classificados de acordo com EMBRAPA (1999). Os experimentos foram desenvolvidos
simultaneamente, um com cada tipo de solo.
As características químicas e granulométricas dos solos utilizados estão relacionadas na
tabela 1. As determinações de rotina para análise química do solo seguiram métodos
descritos por RAIJ et al. (1987); na determinação de zinco empregou-se a extração com
DTPA, de acordo com método de CAMARGO et al. (1986); os teores de fósforo
remanescente, que estimam a capacidade de fixação de P pelo solo (P-rm) foram
determinados segundo a técnica de ALVAREZ et al. (s.d.); e as análises granulométricas
foram feitas de acordo com os métodos descritos pela EMBRAPA (1999).
O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 4x4, sendo
4 doses de fósforo (0, 100, 200 e 400 mg dm-3 de P) utilizando-se superfosfato triplo
(42% P2O5) e 4 doses de zinco (0, 2,5, 5,0 e 10,0 mg dm-3 de Zn) aplicados na forma de
ZnSO4.7H2O. As doses de fósforo seguiram a proposta de adubação para alho cultivado
em vasos, segundo BÜLL et al. (1998 e 2004).
A primeira etapa dos experimentos consistiu da aplicação de quantidades adequadas de
calcário a cada solo, visando atingir saturação por bases de 70% da CTC, calculadas com
base em TRANI et al. (1996), adicionando-se para NQ, LE e LR, quantidades respectivas
de 9; 51 e 65 g por vaso de calcário dolomítico (PRNT = 90%). Em seguida, os solos
foram umedecidos a 50% da capacidade máxima de retenção de água e mantidos em
incubação por 30 dias.
Após a incubação, foram aplicados os tratamentos com P e Zn, incorporando-se os
adubos ao solo. A adubação complementar de plantio foi idêntica para todos os
tratamentos, sendo a adubação nitrogenada de plantio feita com sulfato de amônio, na
dose correspondente a 35 mg kg-1 de N, enquanto a cobertura foi feita aos 30 e 50 dias
após a emergência, aplicando-se 26 mg kg-1 de N, na forma de solução aquosa de nitrato
de amônio com base em BÜLL et al. (1996). Para adubação potássica, aplicaram-se 212
mg kg-1 de K, na forma de solução de aquosa de cloreto de potássio. Os micronutrientes
foram aplicados na forma de solução aquosa, nas quantidades: 1,4 mg kg-1 de B
(H3BO3), 0,59 mg kg-1 de Cu (CuSO4 . 5H2O), 4,1 mg kg-1 de Fe (FeSO4 .7H2O), 2,3 mg
kg-1 de Mn (MnSO4 . H2O) e 0,07 mg kg-1 de Mo (Na2MoO4 . 2H2O).
Dez dias após a adubação de plantio, foi feita o plantio do alho em 12 de maio de 1998,
com a cultivar Roxo Pérola de Caçador, utilizando-se de dez bulbilhos sementes
vernalizados a 4 ºC por 45 dias, com peso entre 3 e 4 g, e aos 15 dias após a
emergência foi realizado o desbaste deixando-se seis plantas por vaso.
Foram coletadas amostras de solo aos 30 dias após o plantio, com trados do tipo sonda
(específicos para vaso) para determinação de pH e P, segundo método de RAIJ et al.
(1987) e Zn, de acordo com CAMARGO et al. (1986).
Por ocasião da diferenciação em buIbilhos, com 70 dias após a emergência, foram
coletadas amostras de folhas para análise química de acordo com BATAGLIA et al.
(1983). Para as amostras de folha foram coletadas duas plantas, deixando-se quatro
plantas no vaso, sendo estas conduzidas até a produção. Quinzenalmente foram obtidas
médias do comprimento da maior folha. A colheita foi realizada aos 120 dias após a
germinação, amostrando-se os quatro bulbos remanescentes. A produção de bulbos foi
determinada após um período de cura de 30 dias.
Os dados obtidos foram analisados estatisticamente por meio do programa de análise
estatística Sigmaplot 8.0. Os resultados foram submetidos à análise de regressão,
ajustando-se as equações aos dados obtidos, a partir das doses de fósforo e zinco,
adotando-se como critério para escolha do modelo a interação através do teste F
significativo a 5% e a magnitude dos coeficientes de determinação.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores de pH no solo, 30 dias após o plantio, estão dentro da faixa considerada
adequada para a cultura do alho, de acordo com FILGUEIRA (2006) (Tabela 2). No solo
NQ observou-se redução nos valores de pH com a elevação da dose de P aplicada, com
valores de 5,7 na dose 0 e 5,3 na dose 400 mg dm-3, semelhante a resultados obtidos
por CRUZ (1994), BÜLL et al. (1998 e 2004), o que pode estar relacionado à acidificação
provocada pelos resíduos ácidos do superfosfato triplo em razão do baixo poder tampão
desse solo (NQ).
Nos teores de P extraídos pela resina ocorreu elevação proporcional às doses de
fertilizante fosfatado aplicado nos três solos (Tabela 2). Para a mesma dose de P,
observa-se redução nas médias com a elevação nos teores de argila, compatível com a
capacidade de adsorção de P de cada solo. A capacidade máxima de adsorção do P pelo
solo pode ser estimada por meio da determinação do P-rm (ALVAREZ, 1996), e esses
índices se correlacionam negativamente (BÜLL et al., 1998).
O incremento das doses de Zn proporcionou aumento nos teores do nutriente disponível
nos três tipos de solo, mas a recuperação pelo DTPA foi menor que 50% do total aplicado
(Tabela 2). Essa baixa extração do Zn disponível no solo pelo DTPA possivelmente esteja
relacionada à maior adsorção desse micronutriente aos colóides de carga variável, como
conseqüência da ligação do zinco às superfícies dos sesquióxidos de Fe e Al através das
moléculas de fosfato adsorvidas (SOUZA et al., 1982 e BARROW, 1987) como é o caso
dos solos utilizados no presente trabalho. Vale ressaltar que em NQ constataram-se as
menores concentrações de argila (Tabela 1) e os maiores teores de Zn disponível no solo
(Tabela 2). Os teores de Mn no solo NQ são sensivelmente maiores com a elevação das
doses de P, o que pode estar relacionado à variação nos valores de pH desse solo (Tabela
2), conforme anteriormente mencionado, confirmando resultados observados por BÜLL et
al. (1998)
A absorção de N, P e Mn na cultura do alho foi favorecida em razão do aumento das
doses de P nos três solos (Tabelas 3 e 4), exceção apenas para o Mn no LR.
Com relação à absorção do Mn, apenas as variações ocorridas no solo NQ estão
condizentes com os resultados da análise do solo (Tabela 2), verificando-se acentuado
paralelismo entre esses índices analíticos; estes resultados são idênticos aos obtidos por
BÜLL et al. (1998) e sugerem estarem associados, também, à maior liberação desse
micronutriente em função da redução dos valores de pH com a elevação da dose de P
ocorrida nesse solo. Ressalte-se que, embora com significância estatística, as variações
observadas para os teores de Mn na planta (Tabelas 3 e 4) dentro do solo LE, ao
contrário do ocorrido com o solo NQ, não são expressivas.
As doses de Zn no solo não afetaram os teores de N, P e Mn nas plantas, não existindo
interação de sinergismo ou antagonismo do Zn como esses nutrientes (Tabelas 3 e 4). O
aumento nos teores de nitrogênio nas folhas do alho, em função das doses de fósforo no
solo, confirma os resultados de BÜLL et al. (1998) e SUMNER e FARINA (1986),
permitindo inferir que existe interação sinérgica entre os dois nutrientes nessa cultura,
em especial para solos com menores teores de argila (NQ), nos quais o fósforo torna-se
ainda mais disponível.
Os teores de fósforo na planta cresceram proporcionalmente às doses aplicadas do
nutriente em todos os solos (Tabelas 3 e 4). Verificaram-se teores médios
substancialmente mais elevados no NQ, indicando maior disponibilidade de P para a
planta, sendo condizente com os teores de P resina (Tabela 2) e, principalmente, com os
valores de P-rm (Tabela 1), estes resultados confirmam aqueles obtidos por BÜLL et al.
(1998).
A elevação nas doses de fósforo aumentou as concentrações de manganês nas folhas de
alho cultivado nos solos NQ e LE (Tabelas 3 e 4), revelando, provavelmente, que exista
acentuado paralelismo entre esses índices analíticos (P x Mn), principalmente em solos
com menor teor de argila. Vale destacar que a maior absorção de Mn pelo alho pode ter
ocorrido em razão da redução dos valores de pH com o aumento da dose de fósforo
(Tabela 2) ocorrida no solo NQ. Esses resultados corroboram os de BÜLL et al. (1998).
As variações observadas para a concentração foliar de Zn (Tabelas 3 e 4) estão coerentes
com as doses aplicadas desse micronutriente nos três solos e acompanham, de forma
bastante estreita, aquelas variações ocorridas nos teores de zinco no solo (Tabela 2).
Vale destacar que o aumento do teor de argila no solo promoveu maior adsorção do
micronutriente no solo e, consequentemente, menor absorção pela planta, como no caso
do solo NQ, em que ocorreu maior concentração foliar de zinco. Nota-se ainda que o
valor da média obtida sem aplicação de Zn no NQ é o mesmo daquele referente à dose
mais elevada aplicada no LR, refletindo claramente a influência da textura argilosa do
solo na redução da disponibilidade de Zn às plantas.
Não foram observados efeitos antagônicos do P na absorção do Zn (Tabelas 3 e 4),
resposta comum em solos que receberam altas doses de fertilizantes fosfatados
(STUKENHOLTZ et al., 1966; BOAWN e BROWN, 1968; EDWARDS e KAMPRATH, 1974). A
não interação do P na absorção de Zn deve estar relacionada às altas temperaturas
médias (25 ºC) ocorridas durante o período de cultivo no inverno, o que favorece a
absorção de zinco (EDWARDS e KAMPRATH, 1974).
Houve aumento do comprimento da maior folha das plantas de alho com o aumento das
doses de P nas avaliações aos 30, 60 e 90 dag, nos solos LE e LR (Tabelas 5 e 6),
confirmando os resultados constatados por BÜLL et al. (1998; 2002). Para o NQ houve
redução significativa no comprimento das folhas na maior dose de P em relação aos
demais, em todas as épocas de avaliação. Essa redução pode ser atribuída aos altos
teores de Mn, que proporcionaram efeito tóxico ao desenvolvimento da cultura, para este
solo (Tabelas 3 e 4).
Os tratamentos com Zn não
exceção feita ao LE, no qual
alho, com efeito quadrático,
observou qualquer efeito da
cultura.
influenciaram o desenvolvimento da cultura, de modo geral,
foi observado aumento de comprimento da maior folha do
nas avaliações aos 30 e 60 dag (Tabelas 5 e 6). Não se
relação P e Zn no solo com relação ao desenvolvimento da
De acordo com NAKAGAWA (1993), o encurtamento dos internódios, está associado à
deficiência de Zn em culturas de alho em condições de campo. No presente experimento,
no entanto, existem tendências de redução nos valores do comprimento de internódio em
razão do aumento das doses de Zn (Tabelas 7 e 8), para o solo NQ, o que pode estar
relacionado a um efeito fitotóxico em função de altas concentrações de Zn no tecido foliar
(Tabelas 3 e 4).
Para o solo com maior teor de argila (LR), verificou-se aumento da distância de
internódios (Tabelas 7 e 8), corroborando os relatos de NAKAGAWA (1993), o que está
condizente com as menores concentrações de Zn no tecido foliar (Tabela 3). Para as
doses de P, houve diferenças apenas para as plantas cultivadas no LR, verificando-se
comportamento crescente para esta variável.
Não houve interação entre os fatores P e Zn para a produção de bulbos de alho.
Entretanto, os fatores P e Zn, isolados, favoreceram a produção de bulbos (Tabelas 7 e
8), modelos quadráticos e lineares, para todos os solos analisados.
A produção de bulbos foi positivamente influenciada pela adubação fosfatada (Tabelas 7 e
8), confirmando as observações de BIASI et al. (1982) e BÜLL et al. (1998), mostrando
aumentos proporcionais em razão dos teores de P extraído por resina no solo (Tabela 2),
e das concentrações de P nas folhas das plantas de alho (Tabela 3), sobretudo no LE e no
LR, nos quais as maiores produções foram obtidas com a dose mais elevada de P.
No solo arenoso (NQ) observou-se maior produção com a primeira dose de P aplicada, ou
seja, 100 mg dm-3 (Tabelas 7 e 8), sendo superior às demais tanto nos tratamentos com
P como nos de Zn. Já a maior dose de P prejudicou a produção de bulbos no solo NQ, em
razão também do elevado teor de Mn na planta, sugerindo possível efeito fitotóxico à
cultura nesta dose, para este solo. Para o solo LE, as melhores doses de P e Zn foram
respectivamente, de 400 mg dm-3 e 5,0 mg dm-3, estimadas pelas equações. Para o solo
LR, as maiores produções foram alcançadas com as maiores doses, tanto de P como de
Zn. A dose necessária para atingir a maior produção foi diferente em cada solo, em razão
do poder tampão de cada solo ser diferente.
As doses de Zn também influenciaram a produção de bulbos (Tabelas 7 e 8), nos três
solos estudados, contrariando os relatos de NOVAIS e MENEZES SOBRINHO (1972),
SOUZA et al. (1982) e NAKAGAWA et al. (1986), que não verificaram respostas desta
espécie à Zn. Deve ser observado que os efeitos da aplicação de Zn diferiram entre os
solos, aumentando-se a dose necessária para atingir produção máxima dos bulbos com o
teor de argila. A resposta do alho à aplicação de zinco deve-se, também, aos baixos
níveis de Zn nos três solos estudados. Estes resultados, a exemplo do ocorrido com as
respostas ao P, vêm confirmar a importância de se considerar a textura dos solos na
recomendação de Zn para esta cultura, sobretudo pela forma como normalmente é feita
a adubação nesta hortaliça, ou seja, em área total e incorporada ao solo, facilitando
dessa forma, os processos de adsorção desse micronutriente, sobretudo em solos
argilosos com predominância de sesquióxidos na composição mineral coloidal.
4. CONCLUSÕES
1. A produtividade e o desenvolvimento de plantas de alho foram influenciados,
isoladamente, pelas doses de P e Zn, não havendo a interação entre esses nutrientes.
2. A aplicação de P no solo elevou os teores de N e P na planta de alho e de Mn apenas
nos solos NQ e LE. Com incremento das doses de Zn ocorreu maior concentração deste
nutriente na planta, nos três solos.
3. O crescimento da cultura foi influenciado pelo fósforo durante todo o período de
avaliação, nos três solos, enquanto os efeitos da aplicação de zinco foram observados
apenas no solo de textura média e até 60 dias após a emergência das plantas.
4. Para os solos NQ, LE e LR, as melhores doses de P para a produção do alho foram de
190, 400 e 400 mg dm-3 e para o Zn de 2,2; 6,5 e 5,1 mg dm-3 respectivamente.
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Recebido para publicação em 14 de agosto de 2006 e aceito em 18 de abril de 2008.
* Autor correspondente
© 2009 Instituto Agronômico
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13020-902 Campinas SP - Brazil
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PRADO, Renato de Mello e PANCELLI, Márcio Alexandre. Resposta de soqueiras de cana-deaçúcar à aplicação de nitrogênio em sistema de colheita sem queima. Bragantia [online]. 2008, vol.
67, no. 4, pp. 951-959. ISSN 0006-8705.
São restritas as informações sobre a resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio
em colheita sem a despalha a fogo. Diante deste contexto, objetivou-se avaliar a nutrição nitrogenada em
soqueiras de cana-de-açúcar, em sistema de colheita sem queima, através de análises químicas do solo,
da diagnose foliar, de avaliações biológicas (altura da planta, diâmetro de colmos e número de colmos
industrializáveis e da produtividade de colmos). Para esse estudo, instalou-se um experimento em
campo, na Fazenda Experimental Santa Terezinha, município de Jaboticabal (SP), em soqueira de canade-açúcar cultivar SP 79-1011, em Latossolo Vermelho distrófico, com as doses de nitrogênio: zero; 50;
100 ; 150 e 200 kg ha-1 de N. Os tratamentos foram aplicados após o corte da cana-planta em
junho/2005. Foram avaliados durante os dois primeiros cortes da soqueira de cana-de-açúcar a
fertilidade do solo (camadas 0-20 e 20-40 cm), o estado nutricional, o desenvolvimento e a
produtividade de colmos. A adubação nitrogenada em soqueira de cana-de-açúcar promoveu
acidificação do solo restrita à camada superficial (0-20 cm); entretanto, não aumentou significativamente
os teores de macro e micronutrientes nas folhas, exceto o N na segunda soqueira. A resposta das duas
primeiras soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio, em sistema de colheita sem queima,
ocorreu apenas no segundo corte. A dose de 200 kg ha-1 de N promoveu aumento no desenvolvimento
da cultura, na nutrição da planta e na produtividade de colmos da soqueira da cana-de-açúcar.
Palavras-chave : Saccharum officinarum; uréia; nutrição mineral; diagnose foliar; cana-crua.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400018
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de
nitrogênio em sistema de colheita sem queima
Sugarcane ratoon response to nitrogen application in a no burn
harvesting system
*
Renato de Mello PradoI, III, ; Márcio Alexandre PancelliII
IDepartamento
de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinária/Unesp,
Campus Jaboticabal. Via de Acesso Paulo Donato Castellane, s/n.°, 14884-900
Jaboticabal (SP). E-mail: [email protected]
IIGraduando em Agronomia, Departamento de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinária/Unesp, Campus Jaboticabal
IIIBolsista do CNPq
RESUMO
São restritas as informações sobre a resposta de soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação
de nitrogênio em colheita sem a despalha a fogo. Diante deste contexto, objetivou-se
avaliar a nutrição nitrogenada em soqueiras de cana-de-açúcar, em sistema de colheita
sem queima, através de análises químicas do solo, da diagnose foliar, de avaliações
biológicas (altura da planta, diâmetro de colmos e número de colmos industrializáveis e
da produtividade de colmos). Para esse estudo, instalou-se um experimento em campo,
na Fazenda Experimental Santa Terezinha, município de Jaboticabal (SP), em soqueira de
cana-de-açúcar cultivar SP 79-1011, em Latossolo Vermelho distrófico, com as doses de
nitrogênio: zero; 50; 100 ; 150 e 200 kg ha-1 de N. Os tratamentos foram aplicados após
o corte da cana-planta em junho/2005. Foram avaliados durante os dois primeiros cortes
da soqueira de cana-de-açúcar a fertilidade do solo (camadas 0-20 e 20-40 cm), o estado
nutricional, o desenvolvimento e a produtividade de colmos. A adubação nitrogenada em
soqueira de cana-de-açúcar promoveu acidificação do solo restrita à camada superficial
(0-20 cm); entretanto, não aumentou significativamente os teores de macro e
micronutrientes nas folhas, exceto o N na segunda soqueira. A resposta das duas
primeiras soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio, em sistema de colheita
sem queima, ocorreu apenas no segundo corte. A dose de 200 kg ha-1 de N promoveu
aumento no desenvolvimento da cultura, na nutrição da planta e na produtividade de
colmos da soqueira da cana-de-açúcar.
Palavras-chave: Saccharum officinarum, uréia, nutrição mineral, diagnose foliar, canacrua.
ABSTRACT
Information about the responses of sugar cane ratoon to nitrogen application in harvest
without the use of fire are restricted. The objective of this work is to evaluate nitrogen
nutrition in sugarcane ratoons in harvest without the use of fire through chemical
analysis of soil, foliar diagnosis, biological evaluations - plant height, stalk diameter and
number of industrialized stalks - and production of stalks. A field experiment was setup at
Santa Terezinha Experimental Farm in Jaboticabal (SP), with sugarcane ratoons cv. SP
79-1011, planted in a dystrophic Rhodic Hapludox with nitrogen doses of: zero; 50; 100;
150 and 200 kg ha-1 of N. The doses were applied after sugarcane harvest in June 2005.
During the two cuts of sugarcane ratoon, soil fertility in the layers of 0-20 and 20-40 cm,
the plant nutritional condition and the development and production of stalks were
evaluated. Nitrogen fertilization of the sugarcane ratoon increased soil acidification only
in the superficial layer (0-20), however it didn't raise significantly macro and
micronutrients in the leaves, except for N in the second ratoon. The response of the two
first sugarcane ratoons in relation tonitrogen application in harvest without burn occurred
only in the second cut. The dose of 200 kg ha-1 of N enhanced development of the crop,
nutrition of the plant and production of stalks of sugarcane ratoon.
Key words: Saccharum officinarum, urea, mineral nutrition, foliar diagnosis, green
sugarcane harvest.
1. INTRODUÇÃO
O manejo da adubação nitrogenada em cana-de-açúcar constitui-se fator de
produtividade importante especialmente nas soqueiras. O nitrogênio na planta é
importante, tendo função estrutural, participando de diversos compostos orgânicos e
processos fisiológicos vitais para as plantas (MALAVOLTA et al., 1997). A adubação do N
feita na forma de uréia incrementa o nutriente disponível às plantas, embora possam
ocorrer perdas, por lixiviação, que são pouco significativas (OLIVEIRA et al., 2002), e
também pode aumentar a acidificação do solo (MACLAREN e CAMERON, 1996).
No Brasil, os trabalhos que tiveram por objetivo avaliar a reação das soqueiras à
adubação, foram amplamente divulgados na década de 1980. No Estado de São Paulo,
SILVA e ABRAMIDES (1976) relataram que as pesquisas sobre a adubação da cana-deaçúcar estavam restritas à cana-planta, com poucas informações para as soqueiras. E
especificamente com relação à adubação nitrogenada, para a maioria dos Estados
canavieiros do Brasil, MARINHO (1974), em Pernambuco e na Paraíba; AZEREDO et al.
(1984), no Espírito Santo; AZEREDO et al. (1980), em Minas Gerais; ZAMBELLO JÚNIOR
e AZEREDO (1983), SPIRONELLO et al. (1987) e ORLANDO FILHO e ZAMBELLO JÚNIOR
(1983), em São Paulo, relataram que, nos ciclos da cana-soca, a resposta à fertilização
nitrogenada foi maior que na cana-planta. Entretanto, outros trabalhos não indicaram
efeitos positivos do nitrogênio no rendimento da soqueira de cana-de-açúcar (GALLO et
al., 1974, ANJOS et al., 1998).
Na revisão de literatura de CANTARELLA e RAIJ (1986), na maioria dos experimentos,
foram observadas respostas das soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio.
Os autores acrescentaram, ainda, que os experimentos sem respostas significativas ao
nitrogênio não devem ser interpretados como se em todos esses casos as plantas
pudessem prescindir do nutriente.
Nos últimos anos, ocorreram profundas mudanças no sistema de produtividade da canade-açúcar, passando da colheita manual com uso da despalha a fogo - cana queimada - à
colheita mecanizada - cana crua - atendendo aos aspectos da legislação ambiental que
condena o uso da queima de cana-de-açúcar e, também, aos aspectos econômicos,
diante do menor custo de colheita mecanizada, cerca de 30% a 40% inferior à colheita
manual (OLIVEIRA, 2003). Nas áreas sob sistema de cana crua comparado às de cana
queimada, o solo possui maior teor de umidade, de matéria orgânica e de alguns
nutrientes (ORLANDO FILHO et al., 1998). Desse modo, parte importante do cultivo da
cana-de-açúcar da Região Centro-Sul do País é colhida mecanicamente, atingindo em
torno de 39% (NUNES JÚNIOR et al., 2005).
Nesse novo sistema de colheita de cana, as folhas secas, os ponteiros e as folhas verdes
são cortados e deixados sobre a superfície do solo, formando uma cobertura morta. No
Estado de São Paulo, estima-se que a massa de palhada de cana que permanece sobre o
solo após o corte da cana, varie de 13 a 20 t ha-1 de matéria seca (OLIVEIRA et al.,
1999). Assim, uma lavoura produzindo 106 t ha-1 de colmos deixará cerca de 15 t ha-1
de palhada (ABRAMO FILHO et al., 1993), ou seja, cerca de 1/7 do massa total da cana
(colmos + palhada + raízes) permanece na superfície do solo após a colheita. Essa
palhada na superfície do solo pode conter, por hectare, cerca de 55 kg de nitrogênio
(MANECHINI, 1997); entretanto, é baixa a taxa líquida de mineralização do nitrogênio no
período de um ano agrícola (TRIVELIN et al., 1995), atingindo o total de N acumulado na
parte aérea da soqueira, em média, 4% do N mineralizado da palhada (GAVA et al.,
2003).
Esse resíduo vegetal sobre o solo provoca mudanças na dinâmica de nutrientes no solo,
exigindo reformulação das práticas até então empregadas no manejo da cana colhida
depois de queimada (COSTA et al., 2003). Esses autores acrescentam que, com relação
ao manejo da adubação, o maior problema é quanto ao uso do nitrogênio na adubação
das soqueiras, pois a fonte principal é a uréia e, quando aplicada sobre a palha,
verificaram-se elevadas taxas de perda de N-NH3 por volatilização por causa da ação da
urease do solo e da palha.
Apesar da importância do nitrogênio para a soqueira da cana-de-açúcar devido à baixa
disponibilidade de N em solos tropicais, os resultados de pesquisa que avaliaram as
respostas dessa cultura à aplicação de nitrogênio, em sistemas com emprego exclusivo
de colheita sem a despalha a fogo, com emprego da colheita mecanizada, iniciaram-se
recentemente, no fim da década de 90. Resumindo, os experimentos que obtiveram
respostas das soqueiras à adubação nitrogenada em sistema de colheita mecanizada são
contraditórios, tendo efeito positivo (COSTA et al., 2003; VITTI et al., 2007) e também
ausência de resposta, como o de OITICICA et al. (1999), que avaliaram a aplicação de
nitrogênio (até 60 kg ha-1) com vinhaça, em um Argissolo Vermelho-Amarelo.
Diante deste contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a nutrição nitrogenada em
soqueiras de cana-de-açúcar em sistema de colheita mecanizada, através de análises
químicas do solo, da diagnose foliar, de avaliações biológicas e da produtividade de
colmos.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi desenvolvido na Fazenda Experimental Santa Terezinha, município de
Jaboticabal (SP). Segundo a classificação de Köppen, o clima local é do tipo Cwa
subtropical com inverno curto, moderado e seco, verão quente e chuvoso, caracterizando
duas estações distintas. O solo é Latossolo Vermelho distrófico, textura argilosa.
O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados, com cinco
tratamentos e quatro repetições. A unidade experimental foi representada pelo cultivo da
cultura da cana-de-açúcar (SP 79-1011) de segundo corte, ou primeira soqueira, com
parcelas de quatro linhas de 20 m de comprimento e espaçamento de 1,5 m entre linhas,
sendo as duas linhas centrais consideradas úteis. Empregou-se o N na forma de uréia em
cobertura incorporada a 10 cm de profundidade, e a cultura foi colhida manualmente e
com a despalha a fogo, atingindo produtividade de colmos médios de 103 t ha-1 e 13,9 t
ha-1 de palhada.
Antes da implantação do experimento, foram coletadas 15 subamostras de terra para
compor a amostra composta, na camada de 0-20 cm, para a análise química, para fins de
fertilidade. O resultado da análise química para fins de fertilidade foi: pH=5,5; M.O.= 23
g dm-3; P (resina)= 9 mg dm-3; K= 1,2; Ca=33; Mg= 12; H+Al=25; SB=46,2; T=71,2
mmolc dm-3, e V=65%.
Foram estudados os efeitos das doses de 0; 50; 100; 150 e 200 kg ha-1 de N,
considerando-se que 100 kg ha-1 é a recomendada para a soqueira no Estado de São
Paulo, para a produtividade esperada de 80-100 t ha-1 de colmos, segundo SPIRONELLO
et al. (1997). O adubo foi aplicado ao lado das linhas da soqueira, de 5 a 10 cm de
profundidade um mês após o corte da cana-planta, em agosto de 2004 (SPIRONELLO et
al.,1997). Para isso, removeu-se parcialmente a palhada próximo à linha e fez-se o
sulcamento mecanizado com sulcador acoplado com disco de corte e, em seguida,
realizou-se a distribuição manual dos fertilizantes no sulco.
Os nutrientes, P (30 kg P2O5/ha) e K (130 kg K2O/ha), respectivamente, na forma de
superfosfato triplo e cloreto de potássio, foram aplicados juntamente com a adubação
nitrogenada, de maneira uniforme em todos os tratamentos. As doses foram baseadas na
análise química do solo e em função da recomendação de adubação, segundo
SPIRONELLO et al. (1997).
O estado nutricional das plantas foi determinado nas amostras de folhas +3, coletadas
aos quatro meses após a brotação da primeira (outubro/2004) e da segunda
(setembro/2005) soqueiras de cana-de-açúcar, conforme sugerem GALLO (1962) e
MALAVOLTA (1992). As amostras foram secas em estufa de circulação forçada de ar, até
obter-se massa constante, e determinados os teores de nitrogênio, bem como os demais
macro e micronutrientes, segundo método descrito por BATAGLIA et al. (1983).
Realizou-se a colheita da primeira (junho/2005) e da segunda (junho/2006) soqueiras da
cana-de-açúcar, das quais se obteve produtividade de colmos, considerando 4,0 m linear.
Além da produtividade de colmos, foram determinados a altura da planta, o diâmetro do
colmo (em 20 colmos/parcela) e o número de colmos industrializáveis (em duas linhas de
6 metros lineares por parcela).
Foi realizada amostragem de solo (janeiro/2005; julho/2005; janeiro/2006) nas camadas
de 0-20 cm e 20-40 cm. A operação foi realizada na entrelinha da cultura, na faixa
adubada (cerca de 10 a 15 cm da linha), a partir de 10 pontos na parcela útil. As
determinações analíticas nas amostras de terra, para fins de fertilidade, seguiram os
métodos descritos por RAIJ et al. (2001).
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância. Os resultados, cujas médias
apresentaram diferenças significativas, foram submetidos à análise de regressão
polinomial.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeitos dos tratamentos no solo
As propriedades químicas do solo, avaliadas aos 6, 12 e 18 meses após a aplicação dos
tratamentos, estão relacionadas na tabela 1. Observa-se que a adubação nitrogenada
afetou algumas das variáveis e somente da camada de 0-20 cm, especialmente com a
maior dose do nutriente. Na camada superficial, observou-se, aos 6 meses, que a
adubação nitrogenada diminuiu apenas o valor pH, e nas demais amostragens, além do
pH, houve aumento na concentração do H+Al, e também diminuição significativa das
bases Ca e Mg, refletindo na soma de bases e na saturação por bases do solo (Tabela 1).
Nota-se que a adubação nitrogenada promoveu importante acidificação do solo, apenas
com o uso da maior dose de N, ou seja, 200 kg ha-1 de N. Esses efeitos da adubação
nitrogenada, na acidificação do solo, são bastante conhecidos (MACLAREN e CAMERON,
1996) e derivam de reações que produzem H+ (nitrificação).
A lixiviação de nitrato é influenciada diretamente pelos fatores que determinam o fluxo
de água no solo e pela concentração de NO3- na solução (WHITE, 1987).
É possível que parte do N lixiviado da camada abaixo de 0-20 cm seja parcialmente
aproveitado pela cana-de-açúcar, pois parte importante do sistema radicular da cultura
pode atingir camadas profundas do solo; Ball-COELHO et al. (1992) observaram que 63%
do sistema radicular da cana-de-açúcar distribuía-se na camada de 0 a 50 cm de
profundidade.
Portanto, os efeitos da adubação nitrogenada nas propriedades químicas do solo são
detectáveis apenas à camada superficial (0-20 cm de profundidade) e ocorrem de forma
mais pronunciada a partir de 12 meses da aplicação do fertilizante nitrogenado.
Efeitos dos tratamentos no estado nutricional
A adubação nitrogenada não alterou os teores de macro e micronutrientes nas folhas da
cana-de-açúcar, tanto no primeiro como no segundo corte da soqueira, exceto do
nitrogênio (Tabela 2). Assim, a aplicação de N incrementou de forma quadrática o teor
foliar de N na primeira (17,1 ao 18,2 g kg-1) e linear na segunda soqueira (15,2 ao 17,8
g kg-1). Segundo MALAVOLTA (1992), são considerados teores médios. Observa-se que a
aplicação de N promoveu concentração no teor de N na segunda soqueira (15%), em
relação à primeira (6%). Essa diferença pode ser decorrente da maior precipitação pluvial
acumulada, para os meses que antecederam a colheita (abril a junho), na primeira
soqueira (217,1 mm), comparada à segunda (24,7 mm). Não foram verificados sintomas
de deficiência de N nas plantas da testemunha, na primeira soqueira (N=17,1 g kg-1),
entretanto, na segunda soqueira (N=15,2 g kg-1), verificaram-se os sintomas
característicos de deficiência como a clorose das folhas mais velhas. A ausência de
sintomas de deficiência nutricional na testemunha da primeira soqueira ocorreu pelo fato
de que o teor de N esteve acima da faixa que poderia induzir esta desordem. Segundo
um levantamento do estado nutricional em soqueiras de cana-de-açúcar, realizado pelo
IAC em São Paulo, citado por MALAVOLTA et al. (1997), verificou-se que o teor de N de
10,8 a 16,0 g kg-1 (folha +3, aos 4 meses após o corte) é que poderia induzir deficiência
de N na cultura.
Segundo MALAVOLTA (1992), os teores dos demais nutrientes (Tabela 2) estão dentro da
faixa considerada média ou adequada, exceto o K para as duas soqueiras, o Ca na
segunda soqueira e o Zn na primeira soqueira, que estão na faixa considerada baixa.
De forma geral, essas diferenças entre os teores de nutrientes obtidos no trabalho e os
da literatura, possivelmente, estão relacionadas às condições edafoclimáticas e de
cultivares até o nível de produtividade distinto. Em área de alto potencial produtivo os
nutrientes nos tecidos poderiam ser "diluídos". Desse modo, com referência a esse último
fator, que é amplamente relatado na literatura, o efeito diluição, ou seja, a concentração
dos nutrientes é diluída com o maior crescimento da planta (JARRELL e BEVERLY, 1981).
Efeito dos tratamentos no desenvolvimento e na produtividade de colmos
Pelos resultados, verificou-se que a aplicação do nitrogênio nas soqueiras de cana-deaçúcar afetou significativamente o desenvolvimento (número de colmos industrializáveis,
altura, diâmetro de colmos) e a produtividade de colmos apenas na segunda soqueira
(Tabela 3).
Essa ausência de resposta da primeira soqueira ao N deve-se possivelmente à maior
precipitação pluvial que pode ter elevado as perdas de N no sistema solo-planta e à
resposta da soqueira ao N. As perdas de N podem ocorrer especialmente por volatização
e/ou lixiviação em áreas de cana-de-açúcar com aplicação de N. COSTA et al. (2003)
verificaram que as perdas de N (volatilização) diminui a produtividade da cana-de-açúcar.
Alguns autores relataram que a elevada temperatura e a falta de chuva no dia
subseqüente à aplicação do fertilizante são importantes componentes de perda do N via
volatilização (HARGROVE, 1988). Essa hipótese de perda de N por volatilização é
amplamente relatada na literatura; entretanto, ela fica enfraquecida no presente
experimento, pois o adubo nitrogenado foi incorporado ao solo. Além disso, o N
proveniente da matéria orgânica do solo poderia, com a mineralização, proporcionar
incremento do N-disponível à cultura; entretanto, esse fator não foi medido, o que
dificulta avaliar a contribuição do N-orgânico do solo na nutrição da cana-de-açúcar. Temse que levar em consideração, também, que muitas vezes o erro experimental é elevado
em ensaios de campo, não permitindo a detecção de respostas moderadas ao nitrogênio
aplicado, resultando em conclusão pela não-significância estatística dos aumentos de
produtividade observados em função da adição deste elemento (CANTARELLA e RAIJ,
1986). Entretanto, não é o caso do presente trabalho, visto que o coeficiente de variação
obtido nas variáveis de desenvolvimento e produtividade da primeira soqueira de canade-açúcar esteve abaixo de 11% (Tabela 3).
Desse modo, os resultados no primeiro ciclo de soqueira da cana-de-açúcar, relatando a
ausência de resposta da soqueira à aplicação de N, estão em desacordo com SILVA et al.
(1980) e COSTA et al. (2003) e de acordo com os resultados de URQUIAGA et al. (1998).
Na segunda soqueira, observou-se que as doses de N promoveram incremento
quadrático no diâmetro do colmo (y=-0,0002x2+0,0639x+22,26, R2=0,99**) e linear na
altura (y=0,0021x+1,78 R2=0,80**), e de forma quadrática no número de colmos
industrializáveis (y=-0,0001x2+0,0366x+15,08, R2=0,90**). Esse efeito da adubação
nitrogenada no desenvolvimento da soqueira da cana-de-açúcar refletiu no aumento de
forma linear na produtividade de colmos (y=0,047x+64,53 R2=0,85**) (Tabela 1).
O aumento do número de colmos e seu reflexo direto na produtividade foram relatados
por SIMÕES et al (2005), na cana-de-açúcar (SP-80-1842).
Desse modo, os resultados da 2.ª soqueira deste trabalho concordam com os de
ORLANDO FILHO et al. (1999) que também indicaram a resposta favorável da aplicação
de nitrogênio em soqueiras, sendo a dose de 60 kg N ha-1 superior à testemunha em
20%, enquanto a dose de 120 kg N ha-1 foi superior à testemunha em 35%. Como houve
resposta linear à aplicação de N na segunda soca de cana-de-açúcar, infere-se que doses
maiores que 200 kg ha-1 podem resultar ainda em incremento de produtividade, pois a
extração de N pelas soqueira é alta (150 kg ha-1), segundo PRADO et al. (2002);
também a eficiência de uso de fertilizantes nitrogenados em soqueiras é relativamente
baixa (20%), especialmente em sistema de cultivo de cana crua, segundo GAVA et al.
(2005).
A resposta da segunda soca à aplicação de N poderia ser explicada pelo teor foliar de N,
dada a correlação positiva e significativa do teor de N e a produtividade de colmos
(Figura 1). Observa-se que a maior produtividade de colmos esteve associada com o teor
de N igual a 18 g kg-1, que está acima do indicado por REIS JÚNIOR et al. (2003), em
estudos utilizando o DRIS (13,4 g kg-1), e menor que o sugerido como adequado
segundo Malavolta et al. (1992) (20-22 g kg-1). Essas diferenças possivelmente se
devem às condições edafoclimáticas distintas e também aos genótipos. Esses resultados
indicam também que a folha +3 é adequada para a diagnose foliar em soqueiras de canade-açúcar, conforme sugere MALAVOLTA et al. (1992).
Por fim, a produtividade média obtida no experimento, referente à primeira soqueira
(125 t ha-1), foi maior que a segunda (69 t ha-1). A diminuição da produtividade das
soqueiras da cana-de-açúcar, ao longo dos cortes, já é conhecida. Este fato ocorre por
alguns fatores, como o aumento da densidade do solo e também o déficit hídrico durante
o período de maior desenvolvimento da cultura. A primeira hipótese fica enfraquecida,
pois na época da colheita do 1º. corte da soqueira, a umidade do solo era baixa, e houve
precipitação pluvial em junho de 2005 de apenas 30,1 mm; possivelmente, a densidade
do solo não tenha sido afetada, ao passo que a segunda hipótese é a mais provável, pois,
de março até junho houve déficit hídrico.
A precipitação acumulada foi baixa no ciclo da segunda soqueira (161,6 mm), comparada
com o mesmo período da primeira soqueira (345,1 mm). Embora a precipitação pluvial
ocorrida na segunda soqueira tenha sido relativamente baixa, entretanto, não
comprometeu a resposta da cultura à aplicação de nitrogênio, sendo suficiente para
expressar o efeito do nutriente no crescimento da cultura. Entretanto, se a precipitação
pluvial fosse elevada nesse cultivo, possivelmente, poderia ter afetado as perdas do
nutriente e a produtividade da cultura.
4. CONCLUSÕES
1. A adubação nitrogenada em soqueira de cana-de-açúcar promoveu a acidificação do
solo, restrita à camada superficial (0-20 cm) e na faixa de aplicação; entretanto, não
aumentou significativamente os teores de macro e micronutrientes nas folhas, exceto o N
na segunda soqueira.
2. A resposta das soqueiras de cana-de-açúcar à aplicação de nitrogênio, em sistema de
colheita sem queima, ocorreu apenas no segundo corte. A dose de 200 kg N ha-1 na 2.ª
soqueira promoveu incremento no desenvolvimento da cultura, na nutrição da planta e
na produtividade de colmos.
AGRADECIMENTOS
À FAPESP pelo auxílio concedido (Processo 2004/07787-7).
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Recebido para publicação em 19 de janeiro de 2007 e aceito em 9 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PEREIRA, Jamil Morais; CAMBRAIA, José; FONSECA JUNIOR, Élcio Meira da e RIBEIRO,
Cleberson. Efeito do alumínio sobre a absorção, o acúmulo e o fracionamento do fósforo em sorgo.
Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 961-967. ISSN 0006-8705.
O trabalho teve como objetivo estudar o efeito do Al sobre a absorção, o acúmulo e o fracionamento do
P em duas cultivares de sorgo. As plantas foram expostas a níveis tóxicos de Al durante dez dias e,
então, colhidas e determinados o crescimento em tamanho e produção de massa seca, os teores de Al e
de P total e as diversas formas de P nas duas partes das plantas. Avaliou-se, também, o efeito do Al
sobre a absorção de P pelas raízes de plantas intactas. O Al reduziu o crescimento da raiz seminal e a
produção de matéria seca de raízes e parte aérea nas duas cultivares, especialmente na sensível. Os
teores de Al e de P total aumentaram nas raízes, mas não foram modificados na parte aérea nas duas
cultivares. A absorção de P, entretanto, decresceu na presença de Al nas duas cultivares, principalmente
na sensível. O Al, de modo geral, modificou as concentrações das várias formas de P solúvel (Pi e Porg)
e insolúvel (PRNA e Presidual), exceto a da forma PLIP. Algumas dessas modificações parecem ser
importantes e podem estar relacionadas com o mecanismo de tolerância ao Al em sorgo.
Palavras-chave : tolerância ao Al; Sorghum bicolor; fosfato inorgânico; fosfato orgânico.
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400019
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Efeito do alumínio sobre a absorção, o acúmulo e o
fracionamento do fósforo em sorgo
Aluminum effect on uptake, accumulation and fractionation of phosphorus
in sorghum
*
Jamil Morais PereiraI; José CambraiaI, II, ; Élcio Meira da Fonseca JúniorI;
Cleberson RibeiroI
IDepartamento
de Biologia Geral, CCBS, Universidade Federal de Viçosa, 36570-000
Viçosa (MG). E-mail: [email protected]
IIBolsista do CNPq
RESUMO
O trabalho teve como objetivo estudar o efeito do Al sobre a absorção, o acúmulo e o
fracionamento do P em duas cultivares de sorgo. As plantas foram expostas a níveis
tóxicos de Al durante dez dias e, então, colhidas e determinados o crescimento em
tamanho e produção de massa seca, os teores de Al e de P total e as diversas formas de
P nas duas partes das plantas. Avaliou-se, também, o efeito do Al sobre a absorção de P
pelas raízes de plantas intactas. O Al reduziu o crescimento da raiz seminal e a produção
de matéria seca de raízes e parte aérea nas duas cultivares, especialmente na sensível.
Os teores de Al e de P total aumentaram nas raízes, mas não foram modificados na parte
aérea nas duas cultivares. A absorção de P, entretanto, decresceu na presença de Al nas
duas cultivares, principalmente na sensível. O Al, de modo geral, modificou as
concentrações das várias formas de P solúvel (Pi e Porg) e insolúvel (PRNA e Presidual),
exceto a da forma PLIP. Algumas dessas modificações parecem ser importantes e podem
estar relacionadas com o mecanismo de tolerância ao Al em sorgo.
Palavras-chave: tolerância ao Al, Sorghum bicolor, fosfato inorgânico, fosfato orgânico.
ABSTRACT
The objective of this work was to evaluate Al effect on uptake, accumulation and
fractionation of P in two sorghum cultivars. Plants were treated with toxic levels of Al
during ten days and then they were harvested and growth, dry matter yield, Al and total
P contents and concentrations of the various P forms in the two parts of the plants were
determined. Aluminum effect on P uptake was also evaluated in intact plants. Aluminum
reduced the growth of the seminal root and dry matter yield in roots and tops of both
cultivars, especially in the sensitive one. Aluminum and P contents increased in roots but
did not change in the top of both cultivars. Phosphate uptake by roots, however,
decreased in the presence of Al in both cultivars, especially in the sensitive one.
Aluminum, in general, changed concentrations of all soluble (Pi e Porg) and insoluble P
forms (PRNA e Presidual), except of the PLIP form. Some of these modifications seem to be
important and may be related to Al tolerance mechanism in sorghum.
Key words: aluminum tolerance, Sorghum bicolor, inorganic phosphate, organic
phosphate.
1. INTRODUÇÃO
A toxidez do Al em plantas é considerada um dos principais fatores que limitam a
produtividade das plantas em solos ácidos, que compreendem cerca de 50% de toda área
potencialmente arável do mundo (KOCHIAN et al., 2004). O Brasil possui
aproximadamente 1,8 milhões de km2 de solos sob vegetação de cerrado, que se
caracterizam por possuir elevada acidez, deficiência de P, Ca, Mg e teores elevados de Al
e Mn (OLMOS e CAMARGO, 1976).
O Al ao ser absorvido pelas plantas tende a acumular-se preferencialmente no ápice
radicular, promovendo a inibição do alongamento da raiz e a divisão celular (KOCHIAN et
al., 2004). Nos tecidos radiculares, o Al liga-se à parede celular e, ou à membrana
plasmática modificando a absorção de água e macronutrientes (MENDONÇA et al., 2003).
Uma vez no citoplasma, liga-se a numerosas macromoléculas como ácidos nucléicos e
nucleotídeos fosforilados e a estruturas como o citoesqueleto, com distúrbios
generalizados no metabolismo vegetal, resultando em inibição do crescimento das raízes
(KOCHIAN et al., 2004; VITORELLO et al., 2005).
Em plantas submetidas a níveis tóxicos de Al, constatam-se quase sempre, sintomas de
deficiência de P, indicativos de interações entre estes dois elementos, que ocorrem no
solo e continuam na superfície e no interior das células das raízes (GAUME et al., 2001).
Na parede celular, a interação entre Al e P resulta na formação de complexos e,
principalmente, de compostos pouco solúveis como o Al4(PO4)3, reduzindo a absorção do
Al (ZHENG et al., 2005). O aumento na concentração de P na solução nutritiva resultou
em aumento nos teores de P e de Al nas raízes e redução diferencial do efeito do Al sobre
o crescimento de duas cultivares de milho (GAUME et al., 2001). Resultados como estes
têm levado alguns autores a postularem um possível papel do fósforo no mecanismo de
tolerância ao Al em trigo-mouro (ZHENG et al., 2005) e milho (GAUME et al., 2001). Essa
imobilização, contudo, parece ser apenas parcial porque o Al não apenas entra no
citoplasma, mas pode chegar até ao núcleo onde reage com DNA, impedindo sua
replicação (MORIMURA e MATSUMOTO, 1978). No citoplasma, Al reage com praticamente
todas as moléculas que possuem grupos fosfóricos na sua estrutura, resultando na
elevação nas concentrações totais de Pi, ATP e nucleotídeos trifosfatados (CLARKSON,
1966). A concentração metabolicamente disponível destes e de outros intermediários
fosforilados decresce e o efeito inibitório sobre certas enzimas como a hexocinase, resulta
em decréscimo da taxa de fosforilação de açúcares (CLARKSON, 1966; RORISON, 1965).
As interações Al-P que ocorrem nas células, entretanto, são ainda pouco conhecidas e,
infelizmente, pouco se tem feito (LIAO et al., 2006). O metabolismo do P é
extremamente complexo envolvendo dezenas de moléculas e rotas metabólicas, em
diferentes compartimentos celulares. No pH fisiológico, entre 7,0 e 7,6, a possibilidade de
reação do Al com fosfato e compostos fosforilados aumenta enormemente, mesmo se as
concentrações de ambos forem relativamente baixas. O efeito do Al sobre as diferentes
formas do P pode ser importante para o entendimento dos mecanismos de tolerância da
planta ao Al (DONG et al., 2004; ZHENG et al., 2005). RORISON (1965), estudando o
efeito do Al sobre a incorporação de 32P em Onobrychis sativa Lam., demonstrou que
este cátion aumentava os teores de Pi, mas reduzia os teores de nucleotídeos e de
hexoses-P e a porcentagem de esterificação. Em raízes de cevada, apesar de ter reduzido
a incorporação de P em açúcares fosforilados, o Al aumentou as concentrações de ATP e
de outros nucleotídeos trifosfatados e a concentração total de RNA (CLARKSON, 1966).
Além de não ter sido encontrado nenhum trabalho recente, visando quantificar o efeito
do Al sobre a partição das diferentes formas de P, os que existem não são conclusivos
justificando novas pesquisas que conduzam a um entendimento mais perfeito do modo
de ação do Al sobre a absorção e o metabolismo de P em plantas.
Esta pesquisa, portanto, teve como objetivo verificar o efeito do Al sobre a absorção, o
acúmulo e o fracionamento do P em duas cultivares de sorgo com tolerância diferencial
ao Al.
2. MATERIAL E MÉTODOS
No trabalho foram utilizadas duas cultivares híbridas de sorgo (Sorghum bicolor L.,
Moench), sendo uma tolerante (BR006R) e outra sensível (BR007A) ao Al, procedentes
da Embrapa Milho e Sorgo (Sete Lagoas, MG, Brasil).
As sementes selecionadas, quanto à uniformidade de tamanho e forma, foram
desinfetadas superficialmente com hipoclorito de sódio 0,5% (v/v) por 15 minutos e, em
seguida, lavadas em água corrente e água desmineralizada. As sementes foram
colocadas para germinar em rolos de papel germiteste, pH neutro, imersos em solução
nutritiva de CLARK (1975), pH 4,0 com 1/3 de força iônica, sob arejamento (MENDONÇA
et al., 2003).
Nos experimentos foram utilizadas plantas de sete dias de idade, selecionadas quanto à
uniformidade de tamanho e forma. Elas foram transferidas, em número de quatro, para
vasos de plásticos contendo 1,6 L de solução nutritiva de Clark, pH 4,0 e expostas ao Al
nas concentrações de 0 e 150 µM, aplicado na forma de Al2(SO4)3, durante dez dias. A
contribuição relativa das diversas formas do fosfato inorgânico nas soluções nutritivas foi
estimada utilizando-se o programa de especiação iônica CHEAQS (VERWEIJ, 2006). O
experimento foi realizado em sala de crescimento com temperatura controlada (25±3 °
C), fluxo de radiação fotossinteticamente ativa de 230 µmol m-2 s-1 e fotoperíodo de 16
horas.
Após o tratamento com Al, as plantas de sorgo foram colhidas e lavadas em água
corrente e em água desmineralizada e o comprimento das raízes seminais determinado
com auxílio de régua milimetrada. As plantas foram divididas em raízes e parte aérea e o
material vegetal seco a 70 °C em estufa de ventilação forçada até massa constante.
Amostras do material vegetal seco foram pulverizadas em moinho elétrico em cápsulas
de aço inox, digeridas em mistura nítrico-perclórica (3:1; v/v) e, nos extratos minerais,
foram determinados os teores de P total (LINDEMAN, 1958) e de Al pelo método da
aluminona (WANG e WOOD, 1973).
Amostras do material vegetal fresco foram homogeneizadas em nitrogênio líquido,
adicionaram-se 2 mL de HClO4 0,2N e os homogeneizados foram armazenados a -15 °C,
até posterior análise das frações de P, conforme descrito por HOGUE et al. (1970). Para o
fracionamento das formas de P os homogeneizados, após descongelamento, foram
centrifugados a 10.000 xg, por 10 minutos e os sobrenadantes removidos. Os resíduos
foram lavados duas vezes com HClO4 0,2N e os sobrenadantes removidos e combinados,
completando-se o volume para 25 mL com HClO4 0,2 N. Nesses extratos foram
determinados os teores de P solúvel total (com digestão nítrico perclórica), P inorgânico
(Pi) (sem digestão nítrico-perclórica) e P orgânico (Porg) (por diferença: P solúvel total Pi) pelo método de LINDEMAN (1958). Os resíduos da extração, após secagem, foram
ressuspendidos em 6 mL da mistura etanol:éter:clorofórmio (2:2:1 - v/v/v), incubados
em banho-maria a 50 °C, por uma hora, e centrifugados a 10.000 xg, por 10 minutos. Os
resíduos foram, novamente, ressuspendidos em 4 mL de éter frio e centrifugados a
10.000 xg por 10 minutos. Os sobrenadantes, recolhidos e combinados, após secagem a
50 °C, foram utilizados para determinação do teor de P na forma de fosfolipídios (PLip).
Os resíduos foram submetidos à nova extração com 5 mL de KOH 0,5M a 37 °C durante
17 horas, centrifugados a 10.000 xg por 10 minutos e os sobrenadantes utilizados para
determinação do teor de P na forma de ácidos nucléicos (PRNA). Os resíduos, após
secagem a 50 °C, foram submetidos à digestão nítrico-perclórica e no extrato
determinado a fração fósforo residual (Pres) (HOGUE et al., 1970).
A absorção de P foi medida em plântulas intactas de sete dias de idade, obtidas conforme
descrito anteriormente. Oito plântulas, cultivadas em solução nutritiva de Clark, pH 4,0,
foram tratadas com Al 0 ou 150 µM durante seis dias. Após este período, as plantas
foram transferidas para vasos de 500 mL, as soluções de tratamento renovadas, mas a
concentração de P reduzida para 40 µM. As plantas permaneceram 24 horas nestas
soluções, renovadas a cada 6 horas, para a obtenção do equilíbrio dinâmico (CLAASSEN e
BARBER, 1974). Encerrado este período, após lavagem do sistema radicular com água
desmineralizada, as plantas foram transferidas para novos vasos contendo 500 mL de
solução nutritiva de Clark, sem Al e com a concentração de Pi de 40 µM, contendo 0,080
MBq de 32P (NaH232PO4), livre de carreador. A partir daí, alíquotas de 1 mL do meio de
cultivo passaram a ser periodicamente coletadas até o esgotamento do Pi da solução
nutritiva. A radioatividade das amostras foi determinada, sem adição de coquetel de
cintilação, em espectrômetro de cintilação líquida, com as janelas inteiramente abertas.
As constantes cinéticas foram estimadas pela aproximação gráfico-matemática sugerida
por RUIZ (1985) e utilizadas para o preparo das isotermas de absorção.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, segundo esquema
fatorial, com três repetições. Os resultados foram submetidos à análise de variância, e as
médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O Al reduziu o crescimento da raiz seminal e a produção de massa seca de raízes e parte
aérea nas duas cultivares de sorgo (Tabela 1). As reduções no crescimento da raiz
seminal e na produção de matéria seca da parte aérea causadas pelo Al foram, em
média, 31% e 47% respectivamente, não tendo as cultivares diferido entre si. Na
produção de massa seca de raízes da cultivar sensível, entretanto, houve redução
significativamente maior do que na tolerante.
O Al liga-se rápida e preferencialmente ao meristema apical das raízes promovendo
intensa redução no alongamento radicular (KOCHIAN et al., 2004). Por essa razão, o
crescimento da raiz seminal tem sido considerado o melhor parâmetro para discriminação
de tolerância de sorgo ao Al (FURLANI e CLARK, 1981; CAMBRAIA et al., 1991).
Ao contrário do verificado em outras cultivares de sorgo (CAMBRAIA et al., 1991) e nas
mesmas cultivares utilizadas no presente trabalho (GONÇALVES, 1998), contudo, não se
observou nesse trabalho diferença significativa entre as cultivares quanto ao
comprimento da raiz seminal. A produção de massa seca de raízes considerada, também,
importante parâmetro discriminatório de tolerância ao Al (FURLANI e CLARK, 1981;
CAMBRAIA et al., 1991), por outro lado, mostrou o diferencial de tolerância ao Al entre as
duas cultivares estudadas. Diferenças como estas não são incomuns, pois as respostas
são influenciadas por vários fatores como tempo de exposição, concentração e fonte de
Al, composição e pH da solução nutritiva, entre outros fatores (CAMBRAIA et al., 1991).
As plantas-controle da cultivar sensível apresentam maior velocidade de absorção de P
que as da tolerante, diferença esta que se ampliou com o aumento da concentração de P
no meio de absorção (Figura 1). Na presença de Al, observou-se redução na absorção de
P nas duas cultivares, mas com maior intensidade na cultivar sensível. Na presença de Al,
observou-se aumento médio de cerca de 2,5 vezes na constante de Michaelis-Menten
(Km) e redução de 18% na velocidade máxima (Vmax) de absorção de P pela cultivar
sensível, mas aumento de 23% no Vmax na cultivar tolerante. O somatório desses dois
efeitos do Al sobre o sistema de absorção de P é evidente na redução das inclinações das
isotermas de absorção, especialmente na cultivar sensível.
A absorção de P em plantas é mediada por simportes acoplados ao gradiente de prótons
sendo um de alta afinidade (Km de 3 a 10 µM) e outro de baixa afinidade (Km de 50 a
300 µM) (SMITH, 2002; VANCE et al., 2003). Na faixa de concentração estudada (abaixo
de 40 µM), portanto, foi avaliado o efeito do Al sobre o transportador de Pi de alta
afinidade. Embora, o Al aparentemente aumente a concentração de ATP, conforme
sugere CLARKSON (1966), a utilização desse nucleotídeo trifosfatado, no entanto, parece
decrescer uma vez que a atividade da H+-ATPase que gera o gradiente de prótons
necessário para a absorção ativa de P é inibida pelo Al (CAMBRAIA e CALBO, 1980; AHN
et al., 2001).
A presença de Al no meio de absorção, ao contrário do que indicam as análises de P total
nas raízes, reduz a concentração de P solúvel no apoplasto próximo à membrana
plasmática (ZHENG et al., 2005). Corroborando esse resultado, estima-se que a
concentração de P na forma de H2PO4- livre na solução de absorção utilizada no presente
experimento era de apenas 8% do P total. A maior parte do P - 92% do P total - estava
na forma de diversos pares iônicos com Al. O Al, entretanto, pode afetar diretamente o
transportador de Pi modificando as constantes cinéticas de absorção deste íon conforme
sugere FAÇANHA e OKOROKOVA-FAÇANHA (2002), confirmando os resultados do
presente experimento.
Os teores de Al aumentaram nas plantas tratadas com este íon apenas no sistema
radicular nas duas cultivares (Tabela 2). As cultivares não diferiram entre si,
independentemente da parte analisada. Os teores de Al total, portanto, não indicaram
qualquer correlação com a tolerância diferencial manifestada pelas cultivares quanto à
produção de massa seca do sistema radicular. Este tipo de resultado tem sido verificado
em outros trabalhos com sorgo (CAMBRAIA et al., 1991), milho (CAMBRAIA e CAMBRAIA,
1995) e arroz (MENDONÇA et al., 2003) e indicam ser o teor total de Al um índice
inadequado para a discriminação de plantas quanto à tolerância a este íon.
Os teores de P total, à semelhança do que ocorreu com os teores de Al, aumentaram no
sistema radicular, mas não foram modificados na parte aérea das plantas tratadas com Al
(Tabela 2). Na presença de Al, constatou-se na cultivar tolerante teor de P total
significativamente maior que a sensível. Como a produção de massa seca pelas raízes da
cultivar tolerante foi menos influenciada do que as do sensível (Tabela 1),
aparentemente, a cultivar tolerante pode utilizar parte deste P para manter o Al no
apoplasto na forma de precipitado. Isto poderia significar um prejuízo para esta cultivar
que ficaria privada de parte do P para seu metabolismo foliar. Os teores de P na parte
aérea (Tabela 2), contudo, não foram modificados em nenhuma das cultivares,
corroborando a hipótese de que o P poderia estar imobilizando o Al nas raízes reduzindo
sua translocação para a parte aérea (ZHENG et al., 2005). No presente experimento,
contudo, esta vantagem parece não ter traduzido em redução diferencial no teor de Al na
parte aérea, uma vez que as cultivares não diferiram entre si.
O tratamento das plantas com Al resultou em aumento nas duas formas solúveis de P (Pi
e Porg) nas raízes das duas cultivares (Tabela 2). Na ausência de Al, a fração de P solúvel
constituía apenas 21% e 24% do P total, mas na presença de Al passou a constituir 62%
e 48% do P total, respectivamente, nas cultivares tolerante e sensível. Na parte aérea,
ao contrário, observou-se redução nos teores de P solúvel. Na ausência de Al, esta fração
constituía cerca de 70% e 68% do P total, mas na presença de Al passou a constituir
apenas cerca de 53% e 58% do P, respectivamente, total nas cultivares tolerantes e
sensível.
A fração Pi nas raízes aumentou com o tratamento com Al nas duas cultivares,
principalmente na tolerante (Tabela 2). Como o crescimento das raízes, tanto em termos
de comprimento da raiz seminal como de produção de matéria seca (Tabela 1),
decresceu com o tratamento com Al, fica evidente que a maior parte deste Pi está no
apoplasto e, ou na forma de precipitado e indisponível para as plantas como sugerem
diversos trabalhos (CAMBRAIA e CALBO, 1980; MACKLON et al., 1996). No caso, da
cultivar tolerante que acumulou mais Pi e, também, mais Al pode ter ocorrido maior
precipitação e, conseqüente, redução dos efeitos prejudiciais do Al, conforme sugere
ZHENG et al. (2005). Na parte aérea, a fração Pi sofreu redução com o tratamento com
Al apenas na cultivar tolerante. Contudo, não resultou em prejuízo significativo no seu
crescimento comparativamente à cultivar sensível, indicando que a tolerante pode ser
mais eficiente na utilização de P, conforme sugere MENDONÇA et al. (2003) para arroz.
O Porg solúvel aumentou nas raízes das duas cultivares, mas reduziu apenas na parte
aérea das plantas da cultivar tolerante tratadas com Al (Tabela 2). A fração Porg é uma
fração complexa que pode englobar açúcares, ésteres e outras formas fosforiladas
solúveis. Tem sido verificado que o Al inibe a atividade hexocinase, enzima chave na
fosforilação de hexoses (CLARKSON, 1966), interferindo com a formação de várias
moléculas fosforiladas, incluindo açúcares fosforilados e, até mesmo nos níveis de ATP
(PFEFFER et al., 1986). A importância desses resultados quanto ao mecanismo de
tolerância ao Al, contudo, depende da separação e quantificação das espécies
constituintes da fração Porg.
A fração PLip não foi influenciada pelo tratamento com Al em nenhuma parte das plantas
das duas cultivares (Tabela 2). Esta forma, extraída com solventes orgânicos, representa
a porção do P, possivelmente, em lipídios de membrana, e a não-constatação de efeito
do Al sobre seu valor sugere não ter o Al efeito sobre a estrutura da membrana, pelo
menos para a duração do tratamento aplicado às plantas neste experimento.
O tratamento com Al resultou em aumento do P na forma de ácidos nucléicos (PRNA) nas
raízes apenas na cultivar tolerante, enquanto na parte aérea esta forma de P decresceu
nas duas cultivares, especialmente na sensível. GONÇALVES et al. (1996), trabalhando
com as mesmas cultivares de sorgo, obtiveram resultados semelhantes na parte aérea,
enquanto no sistema radicular, o teor de PRNA reduziu apenas na cultivar sensível. Esses
autores, contudo, além de tratarem as plantas com uma concentração mais elevada de Al
(185 µM), utilizaram técnica de extração e de determinação de ácidos nucléicos
diferentes da utilizada neste trabalho.
O teor de P no resíduo final, constituído provavelmente de peptídeos e proteínas
estruturais fosforiladas e PDNA (HOGUE et al., 1970), promoveu forte redução nas raízes
da cultivar tolerante e aumentou na parte aérea das duas cultivares. É sabido que o Al
interage fortemente com os compostos que possuem grupos fosfóricos na sua estrutura,
mas a interpretação do efeito do Al sobre estas formas, entretanto, carece de mais
estudo, inclusive envolvendo o fracionamento das várias formas desses compostos
fosforilados.
4. CONCLUSÕES
1. O Al absorvido pelas plantas acumula-se predominantemente nas raízes, mas modifica
significativamente o metabolismo e o fracionamento do P tanto nas raízes quanto na
parte aérea das plantas das duas cultivares.
2. O Al modifica as constantes cinéticas da absorção de fosfato por raízes de plantas
intactas de sorgo, reduzindo a absorção de P nas duas cultivares de sorgo, especialmente
na sensível.
AGRADECIMENTOS
Projeto financiado pelo CNPq e pela FAPEMIG. Os autores agradecem ao CNPq, pela bolsa
de produtividade concedida ao segundo autor e à Embrapa Milho e Sorgo, pelo
fornecimento das sementes.
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Recebido para publicação em 24 de outubro de 2007 e aceito em 16 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
© 2009 Instituto Agronômico
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13020-902 Campinas SP - Brazil
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MONTEZANO, Zaqueu Fernando; CORAZZA, Edemar Joaquim e MURAOKA, Takashi.
Variabilidade de nutrientes em plantas de milho cultivado em talhão manejado homogeneamente.
Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 969-976. ISSN 0006-8705.
O conhecimento da variabilidade da nutrição de plantas e da produtividade em áreas cultivadas pode
fornecer importantes subsídios na racionalização do uso de insumos e auxiliar no manejo da fertilidade
do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade da nutrição mineral de plantas de milho por
meio do fracionamento de um talhão cultivado comercialmente em células de manejo e verificar as
relações com a produtividade. O estudo foi realizado na Fazenda Alto Alegre, em Planaltina (GO), em
área de 373 hectares de Latossolo Vermelho-Amarelo Distroférrico, cultivado com milho na safra
2003/04. Traçado um polígono da área, procedeu-se sua divisão em 80 células de manejo de quatro
hectares cada uma. A amostragem de folhas em cada célula seguiu uma diagonal com 12 pontos para
compor uma amostra composta. Realizou-se a análise dos macro e micronutrientes nas folhas. A
produtividade para cada célula foi obtida por meio de colhedora equipada com GPS. Na análise da
variabilidade dos resultados foram considerados os parâmetros estatísticos descritivos. O teste ausência
de correlação foi realizado com o nível de significância de 5%. A variabilidade da concentração dos
nutrientes na folha indicadora do milho foi considerada baixa para N, P, K, S e Mg; e média para Ca,
Cu, Fe, Mn e Zn. A variabilidade da produtividade de milho revelou diferenças de produção para cada
célula analisada. Os coeficientes de correlação entre os nutrientes e a produtividade foram
significativamente diferentes de zero (p<0,05) e negativos para Cu, Mn e Zn.
Palavras-chave : Zea mays; nutrição mineral; escala de campo; plantio direto; Latossolo; Cerrado.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400020
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Variabilidade de nutrientes em plantas de milho cultivado em
talhão manejado homogeneamente1
Corn plant nutrient variability in an homogeneously managed crop field
Zaqueu Fernando MontezanoI, *; Edemar Joaquim CorazzaII; Takashi MuraokaIII
IDoutorando
em Solos e Nutrição de Plantas pela ESALQ/USP, Laboratório Fertilidade do
Solo, CENA/USP. E-mail: [email protected]
IIEmbrapa Informação Tecnológica - PqEB, Caixa Postal 040315, 70770-901 Brasília (DF).
E-mail: [email protected]
IIICentro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP. E-mail: [email protected]
RESUMO
O conhecimento da variabilidade da nutrição de plantas e da produtividade em áreas
cultivadas pode fornecer importantes subsídios na racionalização do uso de insumos e
auxiliar no manejo da fertilidade do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a
variabilidade da nutrição mineral de plantas de milho por meio do fracionamento de um
talhão cultivado comercialmente em células de manejo e verificar as relações com a
produtividade. O estudo foi realizado na Fazenda Alto Alegre, em Planaltina (GO), em
área de 373 hectares de Latossolo Vermelho-Amarelo Distroférrico, cultivado com milho
na safra 2003/04. Traçado um polígono da área, procedeu-se sua divisão em 80 células
de manejo de quatro hectares cada uma. A amostragem de folhas em cada célula seguiu
uma diagonal com 12 pontos para compor uma amostra composta. Realizou-se a análise
dos macro e micronutrientes nas folhas. A produtividade para cada célula foi obtida por
meio de colhedora equipada com GPS. Na análise da variabilidade dos resultados foram
considerados os parâmetros estatísticos descritivos. O teste ausência de correlação foi
realizado com o nível de significância de 5%. A variabilidade da concentração dos
nutrientes na folha indicadora do milho foi considerada baixa para N, P, K, S e Mg; e
média para Ca, Cu, Fe, Mn e Zn. A variabilidade da produtividade de milho revelou
diferenças de produção para cada célula analisada. Os coeficientes de correlação entre os
nutrientes e a produtividade foram significativamente diferentes de zero (p<0,05) e
negativos para Cu, Mn e Zn.
Palavras-chave: Zea mays, nutrição mineral, escala de campo, plantio direto, Latossolo,
Cerrado.
ABSTRACT
The knowledge of variability of plant nutrition and grain productivity in cultivated areas
may provide important information for rational use of fertilizers and soil amendments.
The objective of this case study was to determine the corn plant mineral nutrition
variability through the fractionation of a commercial grown corn field into small
management cells. The study was carried out at the farm Alto Alegre in Planaltina, Goiás
State, Brazil, on a Typic Dystrarox soil in 373 ha area of corn crop during the crop year of
2003/2004. After outlining a polygon of area it was divided into 80 management cells of
4 ha each. The leaf sampling followed a diagonal with twelve points to constitute a
representative composite sample within each cell. The leaf samples were analyzed for
macro and micronutrients. Yield for each cell was obtained through grain yield monitor of
a combine harvester equipped with GPS. For data variability analysis descriptive statistic
parameters were considered. Test for correlation coefficients were accomplished
considering the significance level of 5%. The variability of nutrient content in the
diagnostic leaves were considered low for N, P, K, S and Mg content; and medium for Ca,
Cu, Fe, Mn e Zn. Yield variability showed yield differences among cells. Linear correlation
coefficients between nutrient content and grain yield were significant and negative for Cu,
Mn and Zn.
Key words: Zea mays, mineral nutrition, field-scale, no-till, Oxisol, Cerrado.
1. INTRODUÇÃO
A área plantada e a produtividade da cultura do milho para grãos vêm aumentando
paulatinamente nas últimas décadas, e a cultura tem papel importante no agronegócio
brasileiro, que passou de um país importador para exportador. Nesse contexto, por
conseqüência do melhoramento genético realizado ao longo dos anos para obter alto
potencial produtivo, a planta tornou-se mais exigente em nutrientes.
Uma das formas de se aumentar a produtividade da cultura é, sem dúvida, a nutrição
mineral adequada, por meio de programas de adubação que considerem, além da
quantidade de fertilizantes fornecida, o balanço entre os nutrientes requeridos, aliado a
condições climáticas adequadas, principalmente a precipitação pluvial (BÜLL, 1993).
A utilização da análise foliar como critério diagnóstico baseia-se na premissa da
existência de relação significativa entre o suprimento de nutrientes e os teores dos
elementos na folha, e que aumentos ou decréscimos nas concentrações se relacionam
com produções maiores ou menores respectivamente (MALAVOLTA et al., 1997).
Em estudo com a variabilidade de fósforo na planta e no solo, CAMELO et al. (1993/94)
concluíram que a intensidade de amostragem poderia ser menor para o fósforo na planta
do que no solo. Considerando que o número mínimo de subamostras de solo é
diretamente proporcional ao coeficiente de variação, quanto maior o coeficiente de
variação, maior será o número de subamostras a serem coletadas (SILVEIRA et al.,
2000). Isto se aplica também quando se pretende definir o número de subamostras para
determinar atributos de nutrição mineral de plantas.
Segundo SALVIANO et al. (1998), os coeficientes de assimetria e de curtose dos atributos
são apresentados para efeito de comparação com a distribuição normal, para a qual estes
coeficientes são, respectivamente, zero e três. Esses autores verificaram que os atributos
matéria seca e altura de plantas de crotalária tiveram coeficientes de assimetria e curtose
que se aproximam ao de uma distribuição normal, diferentemente para a maioria dos
atributos químicos do solo. Segundo os mesmos autores, essa distribuição corrobora o
baixo coeficiente de variação dos atributos relacionados a planta em comparação aos
atributos do solo.
Considerando a classificação proposta por WARRICK e NIELSEN (1980) para os atributos
físicos do solo, aqueles com coeficientes de variação acima de 12% e abaixo de 52%
foram classificados como de média variabilidade, sendo os atributos com coeficiente de
variação abaixo e acima deste intervalo classificados, respectivamente, como de baixa e
alta variabilidade.
Em diversos trabalhos tem sido comentado que a planta atua como integradora da
variabilidade do solo (TRANGMAR et al., 1987; SOUZA, 1992; CAMELO et al., 1993;
1994; SALVIANO et al., 1998), ou seja, como a planta explora um volume de solo maior
do que o representado por uma amostra, ela pode então diluir a variabilidade edáfica,
compensando diferenças pontuais no solo (CAMELO et al., 1993; 1994). Para SOUZA
(1992), a extensão do sistema radicular a curta distância pode constituir fator de
ajustamento da planta às variáveis do solo. Para as gramíneas, isso seria mais
preponderante do que para uma espécie vegetal com sistema radicular pivotante, que
pode explorar camadas mais profundas do solo e, conseqüentemente, sua
heterogeneidade.
O conhecimento da variabilidade das concentrações de nutrientes em plantas de milho e
da correlação com a produtividade em áreas consideradas e manejadas
homogeneamente é fundamental para diagnosticar possíveis carências ou excessos de
nutrientes na cultura, seja em locais específicos, seja em área total. Este diagnóstico
permite uma avaliação da resposta da cultura às fertilizações realizadas e ao histórico de
manejo da área considerada, além de esclarecer possíveis problemas ocasionados por
diferentes fatores que influenciam na produtividade. A diagnose foliar pode ser
considerada uma ferramenta complementar na interpretação dos dados de análise de
solo.
Este trabalho teve por objetivo avaliar a variabilidade das concentrações de nutrientes de
plantas de milho determinadas por meio da análise foliar num talhão manejado
homogeneamente e verificar possíveis relações com a produtividade da cultura do milho.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O estudo de caso foi desenvolvido na Fazenda Alto Alegre, localizada no município de
Planaltina (GO), em área de 373 hectares. O solo da área, segundo EMBRAPA (1999), é
classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distroférrico. De 1987 a 1989, a área que
estava sob vegetação natural de Cerrado foi desmatada para o cultivo da soja. Após
1994, a área passou a ser cultivada em semeadura direta com a utilização do milho, além
da soja.
A dessecação da área foi realizada no período de 31/10 a 5/11/2003 com 2,75 L ha-1 de
glifosato + 0,6 L ha-1 de 2,4-D amina. No período de 3/11 a 10/11/2003, realizou-se a
semeadura direta com os híbridos 30F90, 30K75 e 3021 da Pioneerâ, com 64.000
sementes por hectare para obter uma população final de aproximadamente 60.000
plantas. As sementes foram tratadas com o inseticida à base de tiodicarbe. Efetuou-se o
controle de invasoras com aplicações em pré-emergência do milho do herbicida atrazina
+ simazina, no período de 3/11 a 8/11/2003. Aplicaram-se, no plantio, 25, 90 e 50 kg ha1 de N, P O e K O + (4,5; 2,5; 0,30; 0,08; 0,08; 0,15 g kg-1 de Ca, S, Zn, B, Cu e Mn
2 5
2
respectivamente). A primeira adubação em cobertura, no período de 18/11 a 1.
°/12/2003, foi feita com 35 e 30 kg ha-1 de N e K2O, respectivamente, na forma de
nitrato de amônio e cloreto de potássio, distribuídos a lanço. A segunda, no período de
26/11 a 15/12/2003, foi efetuada na dose de 45 e 20 kg ha-1 de N e K2O,
respectivamente, como uréia e cloreto de potássio, incorporados nas entrelinhas.
Realizou-se uma aplicação de inseticida fisiológico nuvaluron para o controle da lagarta
do cartucho em área total no período de 11/12 a 30/12/2003.
A definição dos pontos e procedimento de amostragem do solo é descrita a seguir. foi
utilizado Para traçar uma poligonal da área, utilizou-se o GPS Etrex Vistaâ. De posse do
polígono, procedeu-se a divisão da área em 80 células de manejo com quatro hectares
cada uma. As células das bordaduras foram desconsideradas para fins de amostragem,
seguindo uma diagonal com 12 pontos para compor a amostra representativa, dentro de
cada uma das 80 células. As coordenadas desses pontos foram obtidas e arquivadas
(MONTEZANO et al., 2006).
A amostragem da folha indicadora foi realizada entre os dias 24/1 e 28/1/2004 nas
coordenadas das subamostras do solo. A localização dos pontos foi feita com o uso do
GPS Etrex Vistaâ. Foram coletadas três folhas por ponto de subamostragem, de plantas
diferentes, totalizando 36 folhas por amostra composta. Colheu-se o terço médio da folha
oposta e abaixo da espiga no período do aparecimento da inflorescência feminina
(cabelo), descartando-se a nervura central (MALAVOLTA et al., 1997).
O material vegetal (lâminas de folha) foi seco em estufa de circulação forçada de ar com
temperatura ajustada em cerca de 65°C por um período de 48 horas. O material seco foi
moído em moinho tipo Wiley, passando as amostras em peneira de 20 mesh. Para as
determinações de macro e micronutrientes, a exceção de N e B, o material vegetal foi
submetido à digestão nítrico-perclórica conforme descrito em MALAVOLTA et al. (1997).
No extrato nítrico-perclórico, a concentração de P foi determinada por espectrofotometria
do metavanadato + molibdato, a de K por fotometria de emissão de chama, as
concentrações de Ca, Mg, Cu, Fe, Mn e Zn por espectrofotometria de absorção atômica e
a de S por turbidimetria do sulfato de bário. Para a determinação de N, submeteu-se o
material vegetal à digestão sulfúrica e posterior destilação do extrato pelo método microKjeldahl. O extrato vegetal para determinação da concentração de B foi obtido pela
dissolução das cinzas provenientes da incineração do material seco, com posterior
determinação pelo método espectrofotométrico da azometina-H.
Os dados de produtividade do talhão foram obtidos no momento da colheita, por meio de
colhedora equipada com Sistema de Posicionamento Global (GPS), sensor de fluxo de
grãos por placa de impacto, sensor de umidade de grãos, sensor de velocidade de
deslocamento da colhedora e sensor de controle de altura da plataforma. Essas
informações foram gerenciadas pelo monitor de rendimento de grãos AgLEADER
PFAdvantage®, arquivando as leituras de produtividade, altitude e umidade de grãos a
cada dois segundos, durante a colheita da cultura em toda a área.
Utilizou-se o Sistema de Informação Geográfica (SIG) para a visualização dos dados
brutos de produtividade de grãos e altitude. A partir desses dados, fez-se a interpolação,
pelo método do inverso do quadrado da distância. Para a obtenção dos dados médios de
produtividade e altitude, para cada uma das 80 células de manejo, usou-se o mesmo
Sistema. Os pontos georeferenciados das subamostras de folha e os mapas de dados
brutos de produtividade e altitude foram sobrepostos. Em cada ponto de subamostragem,
foram selecionados os dados de produtividade e altitude, contidos em um círculo com 10
m de raio e calculou-se a média. As médias de produtividade e altitude de cada
subamostra serviram para obter as respectivas médias de cada uma das 80 células de
manejo (SHIRATSUCHI e MACHADO, 2003). Os mapas de superfície e da distribuição
espacial foram construídos com o emprego do software de visualização de dados
espaciais Surfer for Windows (GOLDEN SOFTWARE, 1997).
Na análise estatística dos resultados considerou-se o cálculo dos parâmetros estatísticos
referentes às medidas de tendência central e variabilidade, para cada conjunto de
valores. Foram calculados os coeficientes de assimetria e curtose, para verificar o tipo e o
formato da curva de distribuição da concentração foliar de cada nutriente. A medida da
correlação linear do coeficiente de Pearson serviu para determinar a relação entre as
concentrações dos nutrientes na folha e as médias de produtividade do milho e altitude
da área, em cada célula de manejo, a 5% de probabilidade, pelo teste t. O software
Statistica for Windows STATSOFT (1996) foi o pacote estatístico utilizado nas análises.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Variabilidade nas concentrações de macronutrientes
A análise estatística descritiva, para as concentrações de macro e micronutrientes
determinadas em tecido foliar de milho, está apresentada na tabela 1.
Considerando a proximidade entre os valores da média e mediana como indicativo de
uma distribuição normal, observa-se que os resultados para P e Mg atendem a esse
critério, pois a diferença foi de 0,01 g kg-1. O coeficiente de assimetria foi próximo de
zero, o que corrobora para satisfazer a condição de distribuição normal do P e Mg. Alguns
pesquisadores, ao invés de utilizarem tabelas com limites de aceitabilidade para valores
de assimetria com nível de significância, como a tabela de JONES (1969), preferem fixar
um valor de aceitabilidade para a assimetria, como PAZ et al. (1996), que aceitaram a
hipótese de normalidade quando os valores de assimetria distanciaram-se de zero até no
máximo um. Dentre os micronutrientes, Cu e Zn revelam valor do coeficiente de
assimetria que satisfaz a hipótese de normalidade segundo PAZ et al. (1996). A diferença
entre as duas medidas de tendência central dos dois nutrientes foi de 0,44 e 2,08 mg kg1 respectivamente, indicando que a distribuição de freqüências tende à normalidade.
Os nutrientes com baixa variabilidade são N, P, K, S e Mg, segundo o critério proposto
por WARRICK e NIELSEN, (1980). Aqueles com média variabilidade são Ca, único entre
os macronutrientes, e todos os micronutrientes considerados na análise foliar.
BERNDTSSON e BAHRI (1995) verificaram que os teores dos nutrientes no solo
apresentaram maior variação que as concentrações dos nutrientes na planta. Os mesmos
autores argumentaram que outros fatores, além da influência das propriedades químicas
do solo, afetam significativamente a variabilidade química na planta, a exemplo de tipo
de planta, propriedades genéticas e variáveis do solo (disponibilidade de água,
concentração dos solutos, etc.). O mesmo resultado é verificado comparando-se os
coeficientes de variação encontrados por MONTEZANO et al (2006) para os
macronutrientes P, S-SO42-, K, Ca e Mg, e os micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn
determinados em amostras de solo na mesma área de estudo. Em todos os coeficientes,
a exceção do Fe, os valores foram maiores em relação aos coeficientes calculados a partir
das concentrações dos nutrientes nas folhas, apresentados neste trabalho.
CAMELO et al. (1993; 1994) verificaram que a variação do P na planta foi menor que no
solo. Também comentaram sobre o elevado número de fatores que interferem na
distribuição do P absorvido pelas plantas, os quais MALAVOLTA et al. (1997) dividem em
fatores externos (disponibilidade, aeração, temperatura, o próprio elemento, interação
com outros íons, pH, micorrizas e rizosfera) e internos (potencialidade genética, estado
iônico interno, nível de carboidratos, intensidade transpiratória, morfologia da raízes).
Entretanto, como a planta explora um volume de solo maior que o representado pela
amostra, ela diluiria, então, a variabilidade do solo, compensando suas diferenças
pontuais (CAMELO et al., 1993; 1994). Outro comentário importante refere-se aos limites
de concentração dos nutrientes nas plantas, mais estreitos que as faixas de teor dos
elementos no solo. A planta possui uma composição química mais definida, o que
influencia em menor dispersão nas observações e na distribuição de freqüências, não se
afastando muito da distribuição normal (CAMELO et al., 1993; 1994).
Variabilidade da produtividade do milho
A análise exploratória dos dados médios de produtividade e altitude está apresentada nos
mapas de superfície (Figura 1) e de distribuição espacial dos dados para cada célula de
manejo (Figura 2). Observa-se que na parte central da área as produtividades foram
maiores, acima de 8,0 t ha-1. As menores produtividades ocorreram próximo aos limites
da área. A amplitude foi de 1,9 t ha-1, demonstrando diferenças significativas de
produção, o que resultará em diferenças também significativas de renda para cada célula
analisada. O relevo da área foi classificado como suave ondulado, como se verifica no
mapa de superfície da altitude da área (Figura 1).
A produtividade das culturas é variável devido à heterogeneidade das propriedades
físicas, químicas e biológicas do solo (BRESLER e LAUFER, 1988) e essas por sua vez,
interferem, como fatores externos, na absorção dos nutrientes pelas plantas, provocando
desenvolvimento irregular da cultura dentro de uma área de produção (TSEGAYE e HILL,
1996). É importante, portanto, conhecer a variabilidade dos nutrientes no tecido vegetal
antes de aplicar adubo em resposta a esta variação.
Correlações de macro e micronutrientes com a produtividade do milho
Aproximadamente 50% dos coeficientes de correlação linear entre os elementos de
nutrição mineral do milho foram significativos pelo teste t com 95% de confiabilidade
(Tabela 2).
O N correlacionou de forma positiva com os macronutrientes P, K, Ca e S, e de forma
negativa com o Mg. Para P, K, Ca e S os resultados demonstram que as plantas bem
nutridas em N são mais eficientes em absorver outros elementos devido ao maior
crescimento do sistema radicular. Este raciocínio, porém, não se aplica ao caso do Mg.
Altas concentrações de Ca2+, e sobretudo de K+ no meio, podem inibir competitivamente
a absorção de Mg2+, causando, às vezes, a deficiência desse nutriente (MALAVOLTA et
al., 1997).
O P correlacionou positivamente com K, Ca, S e o Fe e negativamente com o Zn. Segue
neste caso o mesmo citado para o N, ou seja, quanto melhor nutrida a planta em P,
maior o crescimento do sistema radicular, permitindo que a planta explore volume maior
de solo.
O K correlacionou positivamente com o Ca e o Fe e negativamente com o Mn e o Zn. O
efeito sinérgico entre K e Ca foi demonstrado pela maior correlação entre estes.
MALAVOLTA et al. (1997) comprovaram que o íon Ca2+, em concentrações não muito
elevadas, aumenta a absorção de cátions e de ânions por seu papel na manutenção da
integridade funcional da plasmalema. Segundo OLIVEIRA (2004), as concentrações de Ca
no tecido foliar estão contidas dentro da faixa considerada adequada para o milho (2,5 a
10 g kg-1).
Se por um lado, a absorção do Fe é influenciada por outros cátions como K, Ca e Mg, por
outro lado, o Cu, o Zn e o Mn podem induzir a deficiência de Fe, presumivelmente por
inibição competitiva (MALAVOLTA et al., 1997). Assim, houve correlação significativa
positiva do Fe com os cátions K e Ca. Houve também correlação entre o Fe e o P.
O Mn correlacionou negativamente com o K, Mg e o Fe. Houve correlação positiva do Mn
com o Cu e o Zn. O Mn tem propriedades químicas semelhantes às dos metais alcalinos
terrosos, como Ca e o Mg, e de metais pesados, Fe e Zn, por exemplo, e, por isso, esses
cátions podem inibir sua absorção e transporte. Por sua vez, o Mn inibe a absorção
daqueles mencionados acima, principalmente do Fe (MALAVOLTA et al., 1997).
O Zn correlacionou negativamente tanto com o P quanto com o K, Ca e o Fe. Segundo
MALAVOLTA et al. (1997) há efeito de inibição competitiva e não competitiva do Zn2+
com o Ca2+ e H2PO4- respectivamente. Houve correlação positiva do Zn com os
micronutrientes Cu e Mn.
Não foram significativos os coeficientes de correlação entre a maioria dos atributos de
nutrição mineral e os dados de produtividade média para cada célula de manejo (Tabela
2). Destacam-se, porém, as correlações negativas entre a produtividade média de milho
com os micronutrientes Cu, Mn e Zn, as quais foram significativas e estão diretamente
ligadas ao fornecimento anual desses nutrientes nas adubações. Como as determinações
dos valores de pH do solo revelaram que a acidez está contida na faixa de interpretação
agronômica considerada de média acidez, pode-se inferir uma maior disponibilidade dos
micronutrientes catiônicos.
Aliado ao fornecimento das adubações anuais, permite-se deduzir sobre provável
consumo de luxo desses micronutrientes. Segundo a tabela de concentrações adequadas
de nutrientes para as principais culturas no Cerrado (OLIVEIRA, 2004), os teores de Mn e
Zn para todas as amostras estão dentro da faixa de concentração considerada adequada
para estes dois micronutrientes na cultura do milho. Na maioria das amostras,
verificaram-se concentrações adequadas de Cu, segundo a referência acima citada; em
21,25% das amostras o teor de Cu ficou abaixo do limite inferior da faixa considerada
adequada. Logicamente, deve-se considerar que outros fatores de produção estiveram
envolvidos no desempenho da cultura no campo.
A altitude proporcionou correlação positiva com a produtividade de milho (Tabela 2). Uma
possível explicação, refere-se ao fato de que a declividade influencia o fluxo da água no
solo, diretamente associado à produtividade das culturas em áreas de sequeiro, em
especial na ocorrência de veranicos. Como a determinação das variáveis associadas à
água não era objeto deste estudo, não foi possível avaliar seu efeito sobre a
produtividade. Nas concentrações de macro e micronutrientes, à exceção de Mg, S e Cu,
houve correlação significativa com a altitude. Os nutrientes tiveram associação mais
direta com a altitude do que com a produtividade do milho, exceto ções dos
macronutrientes N, P, K, Mg e S, na folha indicadora das plantas de milho cultivado em
área manejada homogeneamente ocorreu baixa variabilidade, à exceção do Ca, com
média. As concentrações dos micronutrientes Cu, Fe, Mn e Zn tiveram média
variabilidade.
2. A variabilidade da produtividade de milho demonstrou diferenças de produção para
cada célula analisada que devem ser consideradas no manejo dos próximos cultivos na
área.
3. Nas concentrações de Cu, Mn e Zn a correlação foi negativa com a produtividade de
milho, e em Fe, houve correlação positiva. Os macronutrientes N, P, K, Ca, Mg e S não
tiveram correlação significativa com a produtividade de milho.
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cap.13, p.319-344.
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Recebido para publicação em 8 de junho de 2005 e aceito em 18 de julho de 2008.
* Autor correspondente. Bolsista CNPq.
1 Parte da dissertação de mestrado do primeiro autor.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MELLIS, Estêvão Vicari e RODELLA, Arnaldo Antônio. Influência do tempo de agitação na
adsorção de Cd, Cu, Ni e Zn em latossolo tratado com lodo de esgoto. Bragantia [online]. 2008, vol.
67, no. 4, pp. 977-982. ISSN 0006-8705.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tempo de agitação no equilíbrio de adsorção em amostra
de um Latossolo não tratado e tratado com lodo de esgoto da estação de tratamento (ETE) de Barueri,
coletadas na camada 0-0,2 m. A influência do tempo de agitação na adsorção foi avaliada através da
adição de 20 mL do eletrólito suporte Ca (NO3)2 0,01 mol L-1, em 2 g de terra, agitadas por 1 e 24 horas
em triplicata contendo concentrações crescentes de cada metal. Os resultados foram avaliados através do
teste de comparação de curvas (Teste F). De maneira geral, as amostras agitadas por 24 horas
adsorveram mais metais que as amostras agitadas por 1 hora. Pelos resultados, permite-se concluir que
para as amostras de solo estudadas o tempo de agitação de 24 horas é o mais adequado para a obtenção
da adsorção real dos metais estudados.
Palavras-chave : sorção; tempo de equilíbrio; metais pesados.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400021
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
NOTA
Influência do tempo de agitação na adsorção de Cd, Cu, Ni e Zn
em latossolo tratado com lodo de esgoto
Influence of equilibrium time in Cd, Cu, Ni e Zn adsorption on sludgeamended soil samples
*
Estêvão Vicari MellisI, ; Arnaldo Antônio RodellaII
ICentro
de Solos e Recursos Ambientais do Instituto Agronômico de Campinas (IAC),
Caixa Postal 28, 13012-970 - Campinas SP). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Química, Escola Superior de Agricultura "Luis de Queiroz",
Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Caixa-Postal:
09, 13418-900 Piracicaba (SP). E-mail: [email protected]
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tempo de agitação no equilíbrio de
adsorção em amostra de um Latossolo não tratado e tratado com lodo de esgoto da
estação de tratamento (ETE) de Barueri, coletadas na camada 0-0,2 m. A influência do
tempo de agitação na adsorção foi avaliada através da adição de 20 mL do eletrólito
suporte Ca (NO3)2 0,01 mol L-1, em 2 g de terra, agitadas por 1 e 24 horas em triplicata
contendo concentrações crescentes de cada metal. Os resultados foram avaliados através
do teste de comparação de curvas (Teste F). De maneira geral, as amostras agitadas por
24 horas adsorveram mais metais que as amostras agitadas por 1 hora. Pelos resultados,
permite-se concluir que para as amostras de solo estudadas o tempo de agitação de 24
horas é o mais adequado para a obtenção da adsorção real dos metais estudados.
Palavras-chave: sorção, tempo de equilíbrio, metais pesados.
ABSTRACT
The objective of the present paper is to evaluate the influence of equilibrium time in
metal adsorption on sludge-amended soil samples (0-0,2 m) collected in a sewage sludge
trial. Soil samples (2.00 g) were shaked during 1 and 24 h with 20 mL of Ca(NO3)2 0,01
mol L-1 solution containing increasing concentrations of Cd, Cu, Ni and Zn. Adsorption
isotherms for 1 and 24 h were compared using the F test. In general greater amounts of
metals were adsorbed when a 24h-shaking time was used except for cadmium in sludgeamended sample. It is recommended a 24-h shaking period for equilibrium.
Key words: sorption; equilibration time; heavy metals.
Introdução
O tempo de agitação suficiente para completar o equilíbrio de adsorção dos íons
metálicos é assunto que, embora bastante estudado, ainda permite divergências entre a
comunidade científica. Segundo JORDÃO et al. (2000), o tempo de agitação para
completar o equilíbrio de adsorção dos metais varia para diferentes tipos de solo e com o
pH.
Diversos autores estudaram a respeito do assunto, concluindo que o tempo ideal de
agitação está entre 1 e 24 horas (SOARES et al., 2004; RAGHUPATHI e VASUKI ,1993;
JARVIS, 1981; HARTER, 1984). Alguns autores recomendam a agitação por 24 horas
para garantir o estabelecimento do equilíbrio de adsorção (PETRUZELLI et al., 1985). Na
maioria dos trabalhos de adsorção em solos tropicais publicados, constata-se que se tem
utilizado este tempo de agitação (SOARES, 2004; MELLIS et al., 2004; SILVEIRA et al.
2003, DIAS et al., 2001; CASAGRANDE et al. 2004; ALLEONI, et al., 2005; VEGA et al.,
2006). Porém, nos últimos anos, alguns autores adotaram o tempo de agitação de 1 hora
para se estudar a adsorção de metais em solos tropicais (MOREIRA, 2004; FONTES e
Gomes, 2003). Embora a utilização deste tempo de agitação facilite a operacionalização
dos estudos de adsorção em batelada, nenhum dos autores citados acima verificou em
seus trabalhos se o equilíbrio de adsorção atingido no tempo de 1 hora é o mesmo obtido
em 24 horas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito dos tempos de agitação
de 1 e 24 horas no equilíbrio de adsorção em solo natural e tratado com lodo de esgoto.
Material e Métodos
As amostras que serviram de base para o estudo foram coletadas em março de 2005 em
um experimento onde, desde 1999, foram efetuadas cinco aplicações sucessivas de
diferentes doses de lodos de esgoto na cultura do milho, instalado em Latossolo
Vermelho Distroférrico (textura argilosa), localizado no Campo Experimental da Embrapa
Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP).
As amostras foram coletadas na superfície (0-0,2 m), em parcelas que não receberam
lodo de esgoto (testemunha) e nas parcelas que receberam em média 20 toneladas/
aplicação de lodo oriundo da Estação de Tratamento de Esgoto de Barueri (SP). Tais
parcelas foram escolhidas com o intuito de se definir qual o melhor tempo de agitação
em situações contrastantes, baixos teores (testemunha) e altos teores de metais (solo
com lodo de Barueri).
Após serem secas em estufa a 60 ºC até massa constante, as amostras foram
devidamente preparadas para caracterização química (RAIJ et al., 2001). Os teores totais
de Cd, Cu, Ni e Zn (Tabela 1) foram determinados pelo método SW 846-3051 (EPA,
1994).
Os estudos de adsorção seguiram o método de batelada (batch) de laboratório,
(HAITCHER e NAIDU, 2001), empregando-se como eletrólito suporte a solução de Ca
(NO3)2 0,01 mol L-1 (relação 1:10) em substituição a solução NaNO3 0,01 mol L-1, pois
esta última provocou a dispersão da argila nas amostras tratadas com as concentrações
mais altas dos metais.
As concentrações iniciais das soluções postas em contato com as amostras de solo,
baseadas nos valores orientadores da Cetesb (2006), foram: 0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 3,0;
4,0; 10; 18 mg L-1 de Cd como Cd(NO3)2 4H2O; 0; 5; 10; 25; 50; 70; 100; 140; 280 mg
L-1 de Cu como Cu(NO3)2 2,5H2O; 0; 1; 3; 5; 10; 20; 30; 40; 60 mg L-1 de Ni como Ni
(NO3)2 6H2O; 0; 6; 10; 30; 50; 100; 150; 300; 500 mg L-1 de Zn como Zn(NO3)2.
Para determinar a quantidade de metais adsorvidos, amostra de 2,00 g de terra fina seca
em estufa foi agitada em agitador horizontal a 100 oscilações por minuto em tubos de
polietileno com 20 mL de solução de Ca(NO3)2 0,01 mol L-1, contendo diferentes
concentrações de metais. Foram avaliados os tempos de agitação de 1 hora e 24 horas,
em triplicata.
Os metais na solução de equilíbrio foram determinados por espectrofotometria de
emissão atômica em plasma (ICP-AES). As quantidades de metal retido pela fase sólida
(S) foram determinadas utilizando-se a seguinte expressão: S = (C0 - Ce) FD, em que C0
é a concentração de metal da solução colocada em contato com o solo, Ce é a
concentração de metal na solução após a agitação e FD é fator de diluição (FD = 20 mL
de solução/2 g de terra = 10).
Avaliou-se o efeito do tempo de agitação na adsorção dos metais por meio de
comparação de curvas de adsorção, em toda a sua extensão, através do teste F,
determinando se elas poderiam ser consideradas iguais do ponto de vista estatístico. As
isotermas estudadas foram inicialmente ajustadas para os modelos de Langmuir e
Freundlich com o auxílio do programa CurveExpert 1.3 (Hyams, 2004), sendo este último
escolhido para a comparação pelo teste F devido ao melhor ajuste apresentado em
relação à curva obtida experimentalmente.
Definido o modelo a ser utilizado, ajustou-se cada um dos conjuntos de dados
experimentais , obtidos no tempo de agitação de 1 hora e 24 horas, a este. Em seguida,
os dois conjuntos de dados reunidos em um único conjunto 1 hora + 24 horas foram
ajustados ao mesmo modelo; em seqüência, efetuou-se a análise de variância para cada
ajuste.
Os valores das somas de quadrados e os graus de liberdade do resíduo foram totalizados,
designando-os como SQ separados e GL separados. Para o conjunto 1 hora + 24 horas
designou-se a soma de quadrados do resíduo como SQ combinado e os graus de
liberdade como GL combinado. Calculou-se então o valor de F através da seguinte
expressão:
Determinou-se o valor da probabilidade P correspondente. O número de graus de
liberdade do numerador é igual a GL combinado - GL separado e para o denominador GL
separado. O valor da probabilidade P testa a hipótese de nulidade de que não há
diferença entre as curvas ajustadas para "1 hora" e "24 horas" e que qualquer diferença
seria devida ao acaso. Valores de F calculado maiores que o F tabelado indicam que as
duas curvas a serem comparadas diferem entre si.
Resultados e Discussão
Para todas as amostras, as curvas de adsorção diferiram estatisticamente quanto ao
tempo de agitação (1 e 24 horas) para todos os metais, tanto no solo tratado com lodo,
como no solo onde o lodo de esgoto não foi aplicado (Tabela 2).
De maneira geral, o tempo de agitação de 24 horas proporcionou maior adsorção de
metais que o de 1 hora, exceto para o Cd na amostra tratada com lodo (Figura 1). Neste
caso, as amostras agitadas por 1 hora adsorveram em torno de 5% a mais o metal que
as amostras agitadas por 24 horas. SOARES et al. (2004), estudando a influência do
tempo de agitação na adsorção de metais por vermicomposto de esterco bovino,
verificaram que a adsorção de Co e Zn aumentou até 15 horas de agitação, decrescendo
até 20 horas, em virtude da saturação do adsorbato, evidenciando o processo de
dessorção. Em seguida, o sistema atingiu o equilíbrio, caracterizando a adsorção real dos
metais no vermicomposto. Esses mesmos autores afirmam que o vermicomposto
comporta-se, no que diz respeito à adsorção de metais, semelhantemente a solos com
alto teor de matéria orgânica, como a amostra tratada com lodo estudada no presente
trabalho (Tabela 1). Diante dessas observações, admite-se que o Cd tenha
comportamento semelhante ao Zn e Co no vermicomposto, sendo, portanto mais seguro
adotar o tempo de agitação de 24 horas nos estudos de adsorção em solos tratados com
lodo de esgoto. Na amostra sem lodo, a diferença entre o Cd adsorvido após 24 horas de
agitação foi por volta de 15% maior que nas agitadas por 1 hora nas doses mais baixas
(0-3 mg L-1), e de 10% nas doses altas (4-18 mg L-1).
O Cu, apesar da diferença significativa entre as curvas de adsorção nas duas amostras
estudadas, foi o elemento com menor variação na adsorção em vista do tempo de
agitação. Tanto na amostra sem lodo, como na tratada com o resíduo, até a dose de 50
mg L-1 praticamente todo o Cu adicionado foi adsorvido, independentemente do tempo
de agitação. A partir dessa dose, a adsorção no tempo de 24 horas foi maior que no
tempo de 1 hora de agitação na amostra que não recebeu lodo. No solo tratado com
lodo, essa diferença na adsorção devido ao tempo de agitação foi inferior a 5%. Esse fato
demonstra a alta afinidade dos constituintes do solo, principalmente a matéria orgânica
com este elemento. Conforme JORDÃO et al. (2000), o tempo de agitação para completar
o equilíbrio de adsorção do Cu varia entre 1 e 24 horas para diferentes tipos de solo.
SOARES et al. (2004) verificaram que para vermicomposto de esterco bovino o equilíbrio
é alcançado em torno de 20 horas, o que condiz com os resultados constantes deste
trabalho.
Já a adsorção de Ni promoveu aumento médio de 15% nas doses inferiores a 30 mg L-1
no solo sem adição de lodo com a agitação por 24 horas. Na amostra tratada com lodo
ocorreu a mesma tendência, porém nas doses mais elevadas do metal, 40 e 60 mg L-1, o
aumento de adsorção foi superior ao observado para as mesmas doses no solo sem lodo.
MELLIS et al (2000) verificaram que quanto maior o tempo de contato do Ni com o solo,
maior é a adsorção do metal.
O tempo de agitação também influenciou a adsorção de Zn. Tanto na amostra de solo
tratado com lodo, como naquela que não recebeu aplicação de lodo houve aumento
significativo da adsorção com o aumento do tempo de agitação. No solo sem lodo o
incremento na adsorção de Zn provocado pelo aumento do tempo de agitação de 1 hora
para 24 horas foi, em média, 7%. Na amostra tratada com lodo observou se um
decréscimo gradativo nas diferenças das porcentagens de adsorção em função do tempo
de agitação, variando de 13 % na menor dose até 2% na maior dose aplicada. PARVEEN
et al. (1994) constataram que a biodisponibilidade de Zn em solos tratados com lodo de
esgoto diminui com o aumento de pH e com o tempo de contato.
4. CONCLUSÃO
Pelos resultados, permite-se concluir que para as amostras de solo estudadas, o tempo
de agitação de 24 horas é o mais adequado para a obtenção da adsorção real dos metais
estudados.
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Recebido para publicação em 18 de dezembro de 2006 e aceito em 11 de julho de 2006.
* Autor correspondente.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
MATTOS JUNIOR, Dirceu et al. Disponibilidade de boro em substrato para produção de portaenxertos de citros em fase de sementeira. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 983-989. ISSN
0006-8705.
A produção de mudas cítricas em ambiente protegido, associada ao uso de substratos, requer estratégias
adequadas de manejo no viveiro. Problemas de falta e/ou excesso de nutrientes freqüentemente causam
prejuízos ao setor. Em citros ocorrem diferentes respostas à disponibilidade de boro (B) para a planta e
são comuns danos causados pela toxidez desse nutriente. Este trabalho teve como objetivo avaliar os
efeitos da adição de B no substrato sobre a absorção e o crescimento de duas variedades de porta-
enxertos de citros em fase de sementeira. O experimento foi desenvolvido em esquema fatorial, com
limão 'Cravo' e citrumelo 'Swingle' e quatro doses de B misturadas ao substrato na forma de H3BO3 (0,
3, 6, e 12 g m-3 de B), em três repetições. Avaliaram-se os teores de B no substrato no início do
experimento, aos 55 e 110 dias de sementeira, e o crescimento dos seedlings e a absorção de B pelas
plantas nos mesmos intervalos. Os teores de B no substrato variaram entre 0,1 e 4,7 mg L-1. Aos 55 e
110 dias, houve decréscimo nos teores do nutriente nas plantas provavelmente devido às perdas do
nutriente do substrato por lixiviação. Observaram-se sintomas visuais de fitotoxicidade de B nos portaenxertos cultivados no substrato tratado com 3 g m-3 de B, quando o teor na planta foi >100 mg kg-1. O
excesso de B causou redução no crescimento dos porta-enxertos. O maior crescimento e acúmulo de B
na massa seca de plantas de citrumelo 'Swingle', comparado ao 'Cravo, indicam maior tolerância do
primeiro à fitotoxicidade de B.
Palavras-chave : nutrição; micronutriente; viveiro; análise química; toxicidade de boro.
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Bragantia
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Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400022
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
NOTA
Disponibilidade de boro em substrato para produção de portaenxertos de citros em fase de sementeira
Boron availability in the growth media for production of citrus rootstock
seedlings
*
Dirceu Mattos JuniorI ,IV, ; Rodrigo Marcelli BoarettoI; Emanuel Roberto de
Lima CorrrêaII; Mônica Ferreira de AbreuIII; Sergio Alves de CarvalhoI, IV
ICentro
de Citricultura Sylvio Moreira, Instituto Agronômico, Rod. Anhanguera, km 158,
13490-970 Cordeirópolis (SP). E- mail: [email protected];
[email protected]; [email protected]
IIEngenheiro Agrônomo, ex-bolsista IAC PIBIC/CBPq
IIICentro de Solos e Recursos Ambientais, Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012970 Campinas (SP), E-mail: [email protected]
IVBolsista do CNPq
RESUMO
A produção de mudas cítricas em ambiente protegido, associada ao uso de substratos,
requer estratégias adequadas de manejo no viveiro. Problemas de falta e/ou excesso de
nutrientes freqüentemente causam prejuízos ao setor. Em citros ocorrem diferentes
respostas à disponibilidade de boro (B) para a planta e são comuns danos causados pela
toxidez desse nutriente. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da adição de
B no substrato sobre a absorção e o crescimento de duas variedades de porta-enxertos
de citros em fase de sementeira. O experimento foi desenvolvido em esquema fatorial,
com limão 'Cravo' e citrumelo 'Swingle' e quatro doses de B misturadas ao substrato na
forma de H3BO3 (0, 3, 6, e 12 g m-3 de B), em três repetições. Avaliaram-se os teores de
B no substrato no início do experimento, aos 55 e 110 dias de sementeira, e o
crescimento dos seedlings e a absorção de B pelas plantas nos mesmos intervalos. Os
teores de B no substrato variaram entre 0,1 e 4,7 mg L-1. Aos 55 e 110 dias, houve
decréscimo nos teores do nutriente nas plantas provavelmente devido às perdas do
nutriente do substrato por lixiviação. Observaram-se sintomas visuais de fitotoxicidade
de B nos porta-enxertos cultivados no substrato tratado com 3 g m-3 de B, quando o teor
na planta foi >100 mg kg-1. O excesso de B causou redução no crescimento dos portaenxertos. O maior crescimento e acúmulo de B na massa seca de plantas de citrumelo
'Swingle', comparado ao 'Cravo, indicam maior tolerância do primeiro à fitotoxicidade de
B.
Palavras-chave: nutrição, micronutriente, viveiro, análise química, toxicidade de boro.
ABSTRACT
The production of citrus nursery trees under protected environment using growth media
requires healthy management practices. Problems associated with deficiency and/or
nutrient excess have frequently caused economic losses in the nursery. Citrus grow
differently depending on boron (B) availability in the growth media, even tough B toxicity
commonly cause damage to plants. This research aimed to evaluate the effects of B
supply in the growth media on nutrient uptake and seedling growth of two rootstock
citrus varieties. A factorial design was set up with two factors: two rootstocks (Rangpur
lime and Swingle citrumelo) and four B levels added to the substrate (0, 3, 6, e 12 g m-3
B) as boric acid, with 3 replications. Boron availability in the substrate was evaluated at
beginning the experiment, 55 and 110 days after rootstock seeding, as well as seedling
growth and B uptake by seedlings in the same time intervals. Boron concentration in the
treated substrate varied from 0.1 to 4.7 mg L-1, whereas B concentration in the whole
plant tissue decreased in both evaluation periods probably because of nutrient leaching
losses from substrate. Visual symptoms of B toxicity were observed for seedlings grown
in substrate with B added at 3 g m-3, which were associated with B concentration in the
plant tissue >100 mg kg-1. Excess B caused reduced growth of seedlings. The greater
growth and B content in the dry mass of 'Swingle' compared to 'Cravo' rootstock plants
denoted greater tolerance of the former to B toxicity.
Key words: nutrition, micronutrient, nursery, chemical analysis, boron toxicity.
Introdução
O bom desenvolvimento da citricultura depende do uso de material genético superior e
de mudas de alta qualidade sanitária, que somente podem ser produzidas em ambientes
protegidos, isolados de vetores de doenças como clorose variegada dos citros (CVC),
cancro cítrico e huanglongbing (HLB), e em substratos livres de patógenos (i.e.:
Phythophtora e nematóides), respeitando-se exigências de normas específicas
(CARVALHO, 2003). Neste sistema de produção de mudas de citros, a adoção de
estratégias de manejo adequadas para otimização da produção é importante visto a
necessidade do setor para a manutenção da competividade e qualidade superior do
produto.
Em condições de cultivo protegido, o período de formação da muda citrica pode ser
reduzido para 8 a 16 meses, enquanto em viveiros de campo eram necessários até 20
meses (CASTLE e ROUSE, 1990; TEÓFILO SOBRINHO, 1991). Esse período ocorre
principalmente em função de temperaturas mais altas no interior dos telados e
disponibilidade de água otimizada para o crescimento vegetal. Além destes fatores, o
manejo nutricional das mudas cítricas em ambientes telados com o uso de recipientes
difere do antigo sistema convencional em campo, pois os substratos, possuem
características físicas e químicas distintas do solo nos viveiros abertos.
Os substratos são de composição variável, com misturas de turfa, cascas e palhas
vegetais, vermiculita e outros componentes (KÄMPF, 2002; ZANETTI et al., 2003). A
composição química do substrato é determinante para o desenvolvimento adequado dos
porta-enxertos (SCHÄFER et al., 2006), influenciando diferentemente condições de
desenvolvimento da copa sobre os mesmos porta-enxertos (MOURÃO FILHO, 1989).
Fertilizantes minerais podem ser adicionados aos substratos, no entanto, existem dúvidas
sobre doses adequadas para a produção de mudas cítricas em substrato, o que tem
determinado muitas vezes desbalanços nutricionais, prejudicando o crescimento das
plantas, em função da falta ou excesso de determinado elemento.
Vários autores (BERNARDI et al., 2000; CARVALHO et al., 2000; MATTOS JUNIOR et al.,
2001; BOAVENTURA et al., 2004) estudaram a adubação com macronutrientes na
produção de mudas em substrato. Por outro lado, problemas envolvendo micronutrientes
não têm tido a mesma abordagem.
A toxidez de boro (B) em seedlings de porta-enxertos foi identificada em viveiros
(MATTOS JÚNIOR et al., 1995) e associada a teores de B >5 mg kg-1 no substrato
(extraído em água quente; ABREU et al., 1994). Ainda, no referido trabalho, o teor total
de B no substrato revelou baixa correlação com o B acumulado na planta.
Em viveiros, o desbalanço de B constitui um problema para algumas variedades de portaenxertos, em decorrência da resposta característica dos citros, pois o sintoma visual da
toxidez ocorre a níveis distintos de concentrações foliares do nutriente conforme a
variedade (CHAPMAN, 1958). Os prejuízos devido à toxidez de B são relacionados ao
menor crescimento do material vegetativo, com conseqüente atraso no período de
formação da muda e perda da qualidade desejada.
Desta forma, estabeleceu-se um estudo com o objetivo de avaliar o desenvolvimento de
dois porta-enxertos de citros produzidos em fase de sementeira em condições de
ambiente protegido e identificar os níveis críticos de B no substrato para a produção
adequada.
Material e Métodos
O projeto foi desenvolvido em telado localizado no Centro de Citricultura Sylvio Moreira
(IAC), em Cordeirópolis, na fase de crescimento dos seedlings de citros, compreendida
entre a germinação e o transplantio para recipientes plásticos rígidos, sob ambiente
protegido com tela, conforme requerido pelas normas vigentes da Secretaria de
Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo (CARVALHO, 2003). Foram avaliados
dois porta-enxertos: limão 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck) e citrumelo 'Swingle' [Poncirus
trifoliata (L.) Raf. x C. paradisi Macf.]. As sementes utilizadas foram coletadas no banco
de sementes do Centro de Citricultura Sylvio Moreira - IAC, tratadas com fungicidas e
armazenadas em câmara fria até sua utilização.
As sementes foram pré-germinadas, sem o tegumento, em bandejas plásticas perfuradas
e preenchidas com substrato (Tabela 1). Nesse substrato, correspondente ao lote que
não recebeu a aplicação de B, o teor inicial de B foi de 0,1 mg L-1. Os teores médios de
nutrientes em extrato saturado 1:1,5 (SONNEVELD e VAN ELDEREN, 1994), em mg L-1,
observados no substrato antes da adição do B, foram: N-(NH4+NO3) = 6,3, P = 2,5, K =
135, Ca = 133, Mg = 28, S = 255 e micronutrientes (Cu, Fe, Mn e Zn) < 0,1.
Posteriormente, seedlings com cerca de dois pares de folhas formadas, foram
transplantados para os recipientes plásticos cônicos (tubetes) com capacidade para 0,05
dm3, preenchidos com substrato à base de composto de casca de pínus e de vermiculita
(Rendimax® Eucatex, Paulínia, SP), sem a adição de micronutrientes, previamente
preparado e homogeneizado com 0, 3, 6, e 12 g m-3 de B. A fonte de B adicionada ao
substrato, foi o H3BO3, dissolvido em água conforme a dosagem e aspergido
uniformemente ao substrato, o qual foi incubado à temperatura ambiente por 10 dias
antes do transplante dos seedlings. Os tubetes foram acondicionados em bandejas com
98 células cada uma, mantidas em ambiente com cobertura de tela aluminizada e
transparência de 50%. A irrigação foi feita por aspersão, duas vezes por semana,
utilizando sistema automático de irrigação, na taxa de 25 mL tubete-1. Foi aplicada, em
dois intervalos alternados à irrigação, o total de 50 mL tubete-1 da solução nutritiva
contendo, em mg L-1, N-NO3 (202), N-NH4 (15), P(16), K (185), Ca (150), Mg (30), S
(20), Fe (1,8), Mn (0,21) e Zn (0,21).
O experimento foi estabelecido em delineamento inteiramente casualizado em esquema
fatorial 2 x 4 com os porta-enxertos limão 'Cravo' e citrumelo 'Swingle' e as doses de B:
a em três repetições. As parcelas experimentais foram compostas por 40 plantas úteis.
Após transferência dos seedlings para os tubetes, os porta-enxertos foram cultivados por
110 dias. Amostras com 20 plantas foram colhidas aos 55 e 110 dias para avaliação da
produção de massa seca de raízes e parte aérea. Após a secagem do material vegetal em
estufa de circulação forçada de ar a 65 °C, foram determinados os teores de nutrientes
na planta toda, conforme método descrito por BATAGLIA et al. (1983). Separaram-se 10
amostras de plantas para a determinação da densidade de comprimento de raízes (Lv;
cm cm-3) e área foliar (AF; cm2), com a aquisição de imagens digitais analisadas através
do aplicativo SIARCS® 3.0 (s.d.), e obteve-se as estimativas de funções lineares para Lv
e AF, com base na massa seca de cada componente. Determinaram-se os teores de B
disponível em amostras compostas dos substratos preparados no início do experimento,
aos 55 e 110 dias, pelo método do extrato saturado 1:1,5 (SONNEVELD e VAN ELDEREN,
1994).
Procedeu-se a análise de variância dos dados para verificação de efeitos de tratamentos,
estimativa de modelos polinomiais e cálculo de diferenças mínimas significativas (LSD; P
= 0,05) para comparação de médias.
Resultados e Discussões
Os substratos proporcionaram níveis crescentes de B disponível (0,1; 1,0; 2,2 e 4,7 mg L1, no extrato de saturação), na mesma proporção do ácido bórico aplicado (Tabela 1),
decorrente da alta solubilidade da fonte fertilizante. O valor inicial de pH do substrato
indicou reação ligeiramente ácida, se comparado com a faixa de interpretação de
resultados de análises proposta pelo Comitê Europeu de Padronização, entre pH 5,5-6,5
(BAUNGARTEN, 2002). Contudo, mesmo com a adição do ácido bórico, não houve
variações significativas nos valores de pH 4,7-4,9. A condutividade elétrica (CE) foi
relativamente elevada (1,9 dS m-1), provavelmente, em vista da adubação de base
utilizada durante a produção na indústria. Valores de CE variando entre 0,1-2,3 dS m-1
foram observados em diferentes substratos (SONNEVELD e VAN ELDEREN, 1994).
A determinação da condutividade elétrica (CE) de amostras compostas coletadas aos 55
e 110 dias demonstrou redução significativa na concentração dos nutrientes no substrato,
avaliada (CE < 0,1 dS m-1). A CE está diretamente relacionada à quantidade de íons
presente no substrato, e sua redução ocorreu em função, principalmente, de perdas por
lixiviação e da absorção desses íons pelas plantas. BOAVENTURA et al. (2004)
demonstraram correlação entre os valores da CE e o somatório de íons na solução
lixiviada através dos recipientes, a qual pode ser usada para estimar as perdas de
nutrientes diretamente no viveiro, com apenas um condutivímetro. No referido trabalho,
uma unidade de CE (dS m-1) correspondeu ao somatório total de íons em solução de 10
mmolc L-1. Os teores de B foram bastante baixos aos 55 dias (~0,1 mg L-1), havendo
discreto aumento aos 110 dias (~0,5 mg L-1), possivelmente devido à mineralização da
fração orgânica do substrato, o que coincide com a variaçào de pH observada entre o
início e o fim do período considerado.
Os efeitos dos tratamentos sobre o desenvolvimento das plantas foram observados
visualmente já aos 30 dias após o início do experimento. Nas menores doses de B, as
folhas dos porta-enxertos apresentaram aparência normal. Contudo, nas doses
intermediárias observaram-se sintomas de clorose desenvolvida da borda para o centro
do limbo foliar, numa faixa estreita. Na maior dose testada, observaram-se os sintomas
caracteristicos da toxidez de B em plantas citrícas, descritos por MATTOS JUNIOR et al.
(2005), provocados pelo excesso do nutriente, caracterizados por intensa clorose e
necrose do tecido, nas margens das folhas, além do retardamento no desenvolvimento
dos seedlings.
Em trabalhos na literatura constam haver variações na concentração de B nas folhas das
plantas cítricas, de acordo com a variedade do porta-enxerto (BOARETTO, 2008;
PAPADAKIS et al., 2004; TAYLOR e DIMSEY, 1993; MOURÃO FILHO, 1989; WUTSCHER,
1989; LIMA et al. 1980; COOPER et al., 1952; EATON e BLAIR, 1935). Entretanto, essas
avaliações não foram realizadas com seedlings em condições de ambiete protegido. Na
maior dose de B do experimento, observou-se no citrumelo 'Swingle' folhas com clorose,
porém sem sofrer necrose da borda, o que sugere haver uma resposta diferenciada entre
as variedades estudadas. WUTSCHER (1989) classificou a tangerina 'Cleópatra', a lima da
'Pérsia', o 'Trifoliata' e o pomelo como variedades que induzem a altas concentrações de
B nas folhas de plantas neles enxertadas, enquanto a Severinia buxifolia, o 'Alemow', a
laranja 'Azeda' e o citrange 'Carrizo' como porta-enxertos que induzem respectivamente
a baixos teores. Como o citrumelo 'Swingle' é originado de um cruzamento entre pomelo
'Duncan' e trifoliata (POMPEU JUNIOR., 2005), é provável que este porta-enxerto tolere
maiores concentrações de B nas folhas, sem expressar sintomas de toxidez.
O desenvolvimento das plantas no telado foi satisfatório, atingindo altura superior a 10
cm aos 110 dias após o transplante. DECARLOS NETO et al. (2002), em estudo com
diversos porta-enxertos, verificaram que os limoeiros 'Cravo' e 'Volkameriano' foram os
porta-enxertos com o maior crescimento, atingindo altura média de 11 cm aos 120 dias
após a semeadura.
As doses de B adicionadas ao substrato promoveram efeitos negativos sobre o acúmulo
da massa seca dos porta-enxertos aos 55 e 110 dias (Figura 1A e 1B). No primeiro
período, a toxidez de B foi mais pronunciada se comparado à última avaliação (110 dias),
o que se correlaciona com os níveis do nutriente extraídos do substrato amostrado nos
mesmos intervalos, e que demonstraram o baixo efeito residual do ácido bórico. Aos 55
dias, verificou-se que a redução da produção de massa seca do porta-enxeto de 'Swingle'
foi de 27 % com o aumento das doses de B no substrato de 0 para 12 g m-3. Da mesma
forma, a redução da produção de massa seca do limão 'Cravo' foi de 44% (Figura 1A).
BOARETTO (2006) verificou que laranjeiras 'Valência' enxertadas em citrumelo 'Swingle'
acumularam em média 10 mg kg-1 de B a mais que as plantas enxertadas em limoeiro
'Cravo'.
A avaliação realizada aos 110 dias demonstrou maior crescimento do limão 'Cravo' no
substrato que não recebeu a aplicação do B, contudo, não houve diferenças entre os
porta-enxertos e os tratamentos com 3, 6 e 12 g m-3 de B (Figura 1B), constatando-se
que o prejuízo inicial causado às plantas proporcionou reflexos negativos até o fim do
ciclo de desenvolvimento na sementeira, com um decréscimo médio de aproximadamente
25% da produção de massa seca para ambas as variedades.
A razão entre a área foliar e o crescimento das raízes varia entre as diferentes espécies
vegetais, principalmente, durante o desenvolvimento da planta e devido à influência de
fatores ambientais. Entretanto, é possível traçar estreita correlação entre a produção de
massa seca das raízes e das folhas (MARSCHNER, 1995). No desenvolvimento da parte
aérea (área foliar = AF) dos porta-enxertos de citros estudados houve correlação
significativa com o crescimento das raízes (densidade de comprimento = Lv) (0,60 < R2
< 0,99; Figura 2). A correlação entre as variáveis permitiu estimar que ocorreu aumento
de AF de aproximadamente 4,5 cm2 para cada unidade de incremento da densidade de
raízes. O crescimento das plantas foi proporcional ao índice de área foliar
fotossinteticamente ativa. Assim, eventos que promovam prejuízos ao desenvolimento
das raízes, limitará seriamente a produção do viveiro.
A absorção média de macronutrientes pelos dois porta-enxertos para os diferentes
tratamentos aos 55 dias, foi, em mg planta-1: K=3,6; N=2,5; Ca=1,4; Mg =0,5; e P=0,4
e de micronutrientes, em ìg planta-1: Fe=48,2; B=12,4; Mn=7,7; Zn=8,4; e Cu=1,0.
Estes valores não variaram significativamente entre os tratamentos testados.
BOAVENTURA et al. (2004), em mudas de laranja 'Valência' sobre limão 'Cravo' e
citrumelo 'Swingle' desenvolvidas em substrato composto de casca de pínus e
vermiculita, observaram a mesma proporção na quantidade de nutriente absorvida, com
exceção apenas para a quantidade de N que foi superior a de K (N>K>Ca>S, P, e Mg
para os macro e Fe>>Mn, B, Zn e Cu para os micronutrientes). Substratos preparados
com grande proporção de casca de pínus tendem a ter elevados teores de Fe total, o que
explicaria as diferenças de valores estimados entre os micronutrientes. A menor absorção
de N comparada ao K e o alto conteúdo de Fe pôde ter limitado o crescimento das
plantas.
Houve aumento proporcional na concentração de B no tecido das plantas e no acúmulo
do nutriente, de acordo com os teores iniciais verificados no extrato saturado dos
substratos (Tabelas 1 e 2).
O teor de B na planta variou de 50 a 110 mg kg-1, não havendo diferenças significativas
para os dois porta-enxertos estudados dentro de cada dose testada. A ocorrência de
sintomas visuais de fitotoxidade do elemento nas plantas ocorreu com teor de B de cerca
de 100 mg kg-1, relativamente inferiores aqueles reportados por MATTOS JÚNIOR et al.
(1995) para folhas de porta-enxertos com dois a quatro meses de idade em citrovasos
(300 mg kg-1). Esta diferença é explicada provavelmente pela idade das plantas nos dois
estudos, entre as fases de sementeira e a formação no viveiro.
Embora não se tenham verificado diferenças nos teores de B na parte aérea das plantas
para o citrumelo 'Swingle' e o limão 'Cravo', o acúmulo do B (aproximadamente 10 a 20
µg planta-1) diferiu entre as variedades (Tabela 2). Os dados constantes deste estudo
sugerem, desta forma, que o citrumelo 'Swingle' é mais tolerante à fitotoxidade de B em
sementeira, já que o crescimento (avaliado pela produçao de massa seca; Figura 1A) foi
proporcional ao acúmulo de B na planta, que correspondeu a uma diferença de cerca de
45 % entre as variedades no tratamento que recebeu a dose 12 g m-3 de B (Tabela 2).
Essa característica foi também descrita por PAPADAKIS et al. (2004), cujo trabalho
demonstrou haver menor tolerância a toxidez de B em tangerina 'Clementina' quando
enxertada em laranja 'Azeda' do que em citrumelo 'Swingle'.
4. Conclusões
1. Os sintomas visuais observados para a toxidez de B nas plantas foram caracterísiticos
para os dois porta-enxertos e ocorreram quando a concentração do elemento na matéria
seca foi maior que 100 mg kg-1.
2. A aplicação de 3 g m-3 de B ao substrato causou redução do crescimento dos portaenxertos, sendo o mesmo acentuado com doses mais elevadas. O maior crescimento e
acúmulo de B por porta-enxerto de 'Swingle' comparados ao de 'Cravo' demonstraram a
maior tolerância do primeiro à fitotoxidade do nutriente durante o desenvolviemento na
sementeira.
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Recebido para publicação em 17 de setembro de 2007 e aceito em 15 de setembro de
2008.
* Autor para correspondência
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
BORTOLOTTO, Rafael Pivotto; MENEZES, Nilson Lemos de; GARCIA, Danton Camacho e
MATTIONI, Nilson Matheus. Comportamento de hidratação e qualidade fisiológica das sementes
de arroz. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 991-996. ISSN 0006-8705.
O trabalho teve como objetivo verificar a relação existente entre o comportamento da curva de
hidratação de sementes de arroz e sua qualidade fisiológica. Foram utilizados seis lotes de sementes de
arroz, sendo três da cultivar IRGA 417 e três da cultivar IRGA 422 CL, inicialmente submetidos a testes
para caracterizar o potencial fisiológico dos lotes: germinação, primeira contagem de germinação,
envelhecimento acelerado, frio sem terra, condutividade elétrica, comprimento de plântula, massa seca
de plântula e emergência em campo. Posteriormente, foi determinada a curva de hidratação das sementes
de cada lote. Conclui-se que a qualidade fisiológica afeta o teor de água alcançado pelas sementes de
arroz durante a hidratação, e nas sementes menos vigorosas notam-se menor velocidade de hidratação e
grau de umidade, comparativamente às sementes de mais vigor.
Palavras-chave : Oryza sativa; teor de água; germinação.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400023
TECNOLOGIA DE SEMENTES
Comportamento de hidratação e qualidade fisiológica das
sementes de arroz1
Hidration performance and physiological quality of rice seeds
*
Rafael Pivotto BortolottoI; Nilson Lemos de MenezesII, ; Danton Camacho
GarciaII; Nilson Matheus MattioniIII
IMestre
em Agronomia. E-mail: [email protected]
IIPrograma de Pós-graduação em Agronomia, Deptamento de Fitotecnia, CCR,
Universidade Federal de Santa Maria, 97105-900 Santa Maria (RS). E-mail:
[email protected]
IIIAcadêmico do Curso de Agronomia, UFSM - Bolsista PET
RESUMO
O trabalho teve como objetivo verificar a relação existente entre o comportamento da
curva de hidratação de sementes de arroz e sua qualidade fisiológica. Foram utilizados
seis lotes de sementes de arroz, sendo três da cultivar IRGA 417 e três da cultivar IRGA
422 CL, inicialmente submetidos a testes para caracterizar o potencial fisiológico dos
lotes: germinação, primeira contagem de germinação, envelhecimento acelerado, frio
sem terra, condutividade elétrica, comprimento de plântula, massa seca de plântula e
emergência em campo. Posteriormente, foi determinada a curva de hidratação das
sementes de cada lote. Conclui-se que a qualidade fisiológica afeta o teor de água
alcançado pelas sementes de arroz durante a hidratação, e nas sementes menos
vigorosas notam-se menor velocidade de hidratação e grau de umidade,
comparativamente às sementes de mais vigor.
Palavras-chave: Oryza sativa, teor de água, germinação.
ABSTRACT
The objective of this study was to verify the relationship between the shape of the
hydration curve and the physiological quality of rice seeds. Six lots of rice seeds were
used, three of cultivar IRGA 417 and three of cultivar IRGA 422 CL. The rice seeds were
submitted to a set of tests in order to measure the physiological potential of the lots:
germination, first count germination, accelerated aging, cold test (without soil), electrical
conductivity, length and dry mass of seedlings and seedling emergence in the field. After
evaluation of the initial quality of the lots, the hydration curve was determined. It was
concluded that physiological quality affects the water content reached by rice seeds
during hydration, and that seeds with lower vigor present lower hydration rate and water
content when compared to seeds with higher vigor.
Key words: Oryza sativa, water content, germination.
1. INTRODUÇÃO
O processo de hidratação das sementes segue um padrão trifásico, conforme o descrito
por BEWLEY e BLACK (1994), no qual a primeira fase é bastante rápida, ocorrendo como
conseqüência do potencial matricial de vários tecidos (FLOSS, 2004); é caracterizada
pelo início da degradação das substâncias de reserva (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).
Na segunda fase, a semente absorve água muito lentamente, estabelecendo-se,
aparentemente, o transporte ativo de substâncias desdobradas na fase anterior, do
tecido de reserva para o tecido meristemático (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000). Na
terceira fase, torna-se visível a retomada do crescimento do embrião, identificada pela
protrusão da raiz primária, etapa alcançada apenas por sementes vivas e não dormentes
(MARCOS FILHO, 2005).
A hidratação das sementes depende de sua composição química, da permeabilidade do
tegumento (BECKERT e SILVA, 2002), espécie, disponibilidade de água, área de contato,
temperatura (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000), tamanho e forma dos poros das
sementes e quantidade de cera na epiderme (CALERO et al., 1981). A hidratação da
semente, segundo HEGARTY (1978), ocorre em taxas diferentes para cada indivíduo de
um lote; as sementes mortas podem hidratar-se mais rapidamente do que aquelas
capazes de germinar.
Pesquisas têm sido realizadas com o objetivo de associar a velocidade de hidratação da
semente com a qualidade fisiológica, pois a velocidade de absorção parece ser afetada
pela qualidade das sementes, constituindo-se, assim, em indicativo de qualidade (SOUZA
et al., 1996; BECKERT E SILVA, 2002; MOTTA, 2002; WRASSE, 2006).
Pelas características físicas e fisiológicas associadas à absorção de água, em sementes de
Calopogonium mucunoides constata-se que quanto maior a porcentagem de sementes
intumescidas, menor é a qualidade do respectivo lote de sementes (SOUZA et al., 1996).
Estudando a relação entre qualidade fisiológica e freqüência de espessura de sementes
hidratadas de soja, BECKERT E SILVA (2002) verificaram que as sementes com maior
espessura absorveram uma mais quantidade de água no mesmo intervalo de tempo,
sugerindo que sementes mais deterioradas absorvem água mais rapidamente.
Entretanto, para MCDONALD et al. (1988), a hidratação ocorreu de forma similar em
água líquida, independentemente do estádio de deterioração. Por outro lado, WRASSE
(2006) verificou na cultura do arroz irrigado que as sementes com menor qualidade
fisiológica têm menor velocidade de hidratação do que sementes de maior qualidade.
Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar a relação existente entre o
comportamento da curva de hidratação de sementes de arroz e sua qualidade fisiológica.
2. MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi desenvolvida no Laboratório Didático e de Pesquisas em Sementes (LDPS)
e na área experimental do Departamento de Fitotecnia, na Universidade Federal de Santa
Maria (UFSM), Santa Maria (RS), de março a dezembro de 2006.
Foram utilizados seis lotes de sementes de arroz (Oryza sativa L.), sendo três lotes da
cultivar IRGA 417 e três da cultivar IRGA 422 CL. O trabalho foi constituído de dois
experimentos, um para cada cultivar, com três tratamentos cada um, constituído pelos
lotes. Os lotes, de ambas as cultivares, possuíam qualidade fisiológica distinta (Tabela 1),
sendo todos provenientes da safra 2005/06. Os lotes de sementes foram obtidos da
empresa Sementes Cauduro, do município de São Vicente do Sul (RS). Inicialmente, foi
realizada a superação da dormência através da pré-secagem (BRASIL, 1992); em
seguida, aplicou-se o conjunto de testes descritos a seguir, para caracterizar o potencial
fisiológico dos lotes.
Germinação: utilizaram-se quatro repetições de cem sementes para cada lote,
semeadas em rolos de papel toalha umedecidos com água destilada, na proporção de 2,5
vezes a massa do substrato seco, mantidas em germinador regulado a 25 ºC. As
avaliações foram realizadas aos cinco e aos 14 dias, após o início do teste, conforme as
Regras para Análise de Sementes - RAS (BRASIL, 1992), sendo os resultados expressos
em porcentagem de plântulas normais.
Primeira contagem de germinação: realizado conjuntamente com o teste de
germinação, computando-se as plântulas normais, após cinco dias da instalação do teste.
Os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas normais.
Teste de envelhecimento acelerado: as sementes foram acondicionadas em caixas
plásticas (minicâmaras) de 11 x 11 x 3 cm, com bandeja telada e tampa. Após a adição
de 40 mL de água destilada nas caixas, foram distribuídas uniformemente 600 sementes
de cada um dos lotes sobre a tela e, então as caixas foram fechadas e levadas à estufa a
41 ºC, durante 96 horas (AOSA, 1983). Após este período, instalou-se o teste de
germinação, conforme descrito anteriormente, sendo a avaliação realizada no sétimo dia
após a instalação do teste. Os resultados foram expressos em porcentagem de plântulas
normais.
Teste de frio sem terra: foram utilizadas quatro repetições de cem sementes de cada
lote, distribuídas em rolos de papel-toalha umedecido com quantidade de água
equivalente a 2,5 vezes a massa do substrato seco. Os rolos foram colocados no interior
de sacos plásticos, vedados com fita adesiva e mantidos em câmara regulada a 10 ºC
durante sete dias. Após este período, os rolos foram transferidos para um germinador à
temperatura de 25 ºC, onde permaneceram por mais sete dias, de acordo com a
descrição de CÍCERO e VIEIRA (1994). Os resultados foram expressos em porcentagem
de plântulas normais.
Condutividade elétrica: realizado pelo método massal, utilizando-se quatro repetições
de 50 sementes intactas, selecionadas visualmente. Estas foram pesadas em balança
analítica de precisão (0,001 g) e imersas em 75 mL de água destilada, em copos
plásticos mantidos a 25 ºC, por 24 horas. Após a embebição das sementes, fez-se a
leitura com o condutivímetro, marca Digimed CD-21 e os resultados constatados a partir
do valor da condutividade elétrica dividido pela massa úmida das sementes e expressos
em µS.cm-1.g-1.
Comprimento de plântula: utilizou-se o comprimento médio de dez plântulas normais
tomadas ao acaso. As sementes foram semeadas em papel-toalha umedecido com água
destilada na proporção de 2,5 vezes a massa do substrato, em quatro repetições de 20
sementes e levadas ao germinador à temperatura de 25 °C. A semeadura foi realizada
sobre uma linha traçada no terço superior do papel substrato na direção longitudinal,
conforme método proposto por NAKAGAWA (1994). As avaliações foram realizadas aos
sete dias após semeadura com auxílio de uma régua graduada em milímetros. O
comprimento médio das plântulas foi obtido somando-se as medidas das plântulas de
cada repetição e dividindo-se pelo número das plântulas mensuradas, com resultados
expressos em milímetros (mm).
Massa seca de plântula: efetuado com quatro repetições de dez plântulas,
provenientes do teste de comprimento de plântula, mantido em sacos de papel, em
estufa a 60 ºC, por 48 horas. Em seguida, as plântulas foram pesadas em balança de
precisão (0,001 g) e o valor obtido pela soma de cada repetição foi dividido pelo número
de plântulas utilizadas. Os resultados foram expressos em mg por plântula.
A metodologia adotada para a determinação do comprimento e da massa seca das
plântulas baseou-se na proposta apresentada por NAKAGAWA (1994), diferindo quanto
às condições da secagem na estufa, para obtenção da massa seca, por considerar-se que
estas modificações são mais adequadas às avaliações na espécie em estudo.
Emergência em campo: realizado com quatro repetições de cem sementes em linhas
de 1,0 m de comprimento e espaçamento de 0,20 m entre linhas, em que a semeadura
foi feita a uma profundidade média de 0,03 m. A semeadura foi realizada em 4 de
outubro de 2006 e, após 21 dias, a contagem das plântulas emergidas.
Após a determinação da qualidade inicial dos lotes foi estabelecida à curva de hidratação,
visando relacionar seu comportamento com a qualidade fisiológica das sementes.
Curva de hidratação: uma amostra de 100 g de cada lote foi colocada em papel
umedecido e mantida a 25 ºC. A cada três horas, durante 24 horas, duas repetições de 5
g foram retiradas dos rolos, para determinação da curva de hidratação. Posteriormente,
determinou-se a umidade de cada amostra em estufa a 105 ºC ± 3 ºC, conforme RAS
(BRASIL, 1992).
Análise estatística: foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado para os testes
de laboratório e o de blocos ao acaso para o teste de campo, ambos com quatro
repetições. Os dados experimentais foram submetidos à análise da variância, sendo as
médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 %, utilizando-se o programa estatístico
SANEST (ZONTA et al., 1986). A variável germinação e suas derivações usadas foram
transformadas em arco seno (X/100)1/2.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados referentes aos testes de germinação e vigor, aplicados às sementes de
arroz, para caracterização inicial da qualidade fisiológica dos lotes estão apresentados na
tabela 1.
O teste de germinação revelou diferenças significativas entre os lotes da cultivar IRGA
417. No lote 2 houve menor poder germinativo em relação ao lotes 1 e 3, cujas maiores
porcentagens de plântulas normais ocorreram no fim de 14 dias. Para a cultivar IRGA 422
CL, não ocorreu diferença entre os lotes para esta variável.
Nos testes de primeira contagem da germinação, envelhecimento acelerado e frio sem
terra, os lotes 1 e 3 nas duas cultivares, não diferiram significativamente entre si, sendo
o lote 2 de menor vigor, com menor número de plântulas normais formadas. Esses testes
estratificaram quanto à qualidade os lotes da cultivar IRGA 422 CL, o que não foi
observado no teste de germinação.
No teste de condutividade elétrica, aplicado às sementes da cultivar IRGA 417, não foi
possível constatar diferenças significativas entre lotes. No entanto, para a cultivar IRGA
422 CL o teste foi eficiente na estratificação dos lotes, sendo o lote 2 como o de menor
vigor. Esta diferença nos resultados pode ser justificada pela dificuldade de execução do
teste em sementes com coberturas protetoras. Em sementes de arroz, a lema e a pálea,
além de não permitirem a observação da integridade das sementes, podem influenciar na
absorção de água e liberação de lixiviados, deste modo interferindo nos resultados
(PASQUALLI, 2005). Levando-se em consideração as pesquisas realizadas até o
momento, percebe-se que as variáveis envolvidas no teste de condutividade elétrica
ainda não estão totalmente padronizadas (MARCHI e CÍCERO, 2002).
Os dados de comprimento e massa seca de plântula e emergência de plântulas em
campo estão apresentados na tabela 2.
Os resultados referentes ao comprimento das plântulas, obtidos para as duas cultivares,
não evidenciaram diferenças entre os lotes, como havia sido observado nos testes
anteriormente discutidos.
A massa seca de plântulas foi eficiente na estratificação dos lotes, indicando os lotes 1 e
3 como os mais vigorosos em cada cultivar. Esses resultados concordam com os
constatados por HÖFS et al. (2004) ao concluírem que o vigor das sementes afeta a
capacidade das plântulas em acumular biomassa.
A emergência de plântulas em campo mostrou diferenças significativas entre os lotes nas
duas cultivares. No lote 2 de ambas as cultivares observou-se menor emergência,
confirmando seu menor vigor. Este resultado ratifica as pesquisas realizadas até o
momento por MENEZES E SILVEIRA (1995); HÖFS et al. (2004); WRASSE (2006), que
observaram a reprodução do comportamento das sementes em testes de laboratório, na
emergência em campo, indicando que lotes de sementes de maior vigor têm emergência
mais rápida e estande final mais uniforme, comparado com sementes de menor vigor.
A caracterização inicial dos lotes identificou o lote 2 como aquele de menor potencial
fisiológico e não houve diferenças significativas entre os lotes 1 e 3, nas duas cultivares,
tanto nos testes aplicados no laboratório quanto na emergência de plântulas em campo.
A figura 1 representa as curvas de hidratação dos três lotes de sementes das cultivares
IRGA 417 e IRGA 422 CL. Observou-se que, para a cultivar IRGA 417, os lotes 1 e 3
tiveram comportamento semelhante, absorvendo quantidade de água equivalente a 14
pontos percentuais a mais, em relação ao lote 2, cujas sementes atingiram
aproximadamente 28% de umidade, enquanto as sementes dos lotes 1 e 3 atingiram ao
redor de 42% de umidade no mesmo período. O comportamento da curva de hidratação
dos lotes da cultivar IRGA 422 CL foi semelhante ao ocorrido com os lotes da cultivar
IRGA 417, porém, com diferença no percentual final de umidade após o período de 24
horas. O lote 2 atingiu um percentual de umidade 10% menor, comparado aos demais.
Os lotes 1 e 3 atingiram aproximadamente 38%, enquanto o lote 2 apenas 28% de
umidade, aproximadamente, no mesmo intervalo de tempo.
Além disso, verifica-se a estabilização do teor de água das sementes, para ambas as
cultivares e lotes de maior (1 e 3) e menor (2) qualidade, a partir de 12 horas de
hidratação. Pelas curvas de hidratação, o comportamento foi similar às duas primeiras
fases da curva padrão descrito por BEWLEY E BLACK (1994) e CARVALHO E NAKAGAWA
(2000).
A curva de hidratação em ambas as cultivares mostrou diferença na absorção de água
entre o lote 2 e os demais lotes. Comparando o comportamento da curva de hidratação
com os testes anteriormente realizados, verifica-se que os lotes 1 e 3 de ambas as
cultivares foram os de maior vigor e maiores teores de água. Esses resultados diferem
daqueles observados em outras culturas como a soja (ROCHA et al., 1984; ROSSETTO et
al., 1995; BECKERT E SILVA, 2002); teosinto (MOTTA, 2002); Calopogonium mucunoides
(SOUZA E MARCOS FILHO, 1993), cujos autores indicaram que as sementes mais
deterioradas absorvem maior percentual de água nas primeiras horas de hidratação, pois
as membranas celulares deterioradas são mais permeáveis à entrada de água. Por outro
lado, WRASSE (2006) afirmou que na cultura do arroz irrigado as sementes com menor
qualidade fisiológica têm menor velocidade de hidratação do que sementes de maior
qualidade.
Os resultados observados para as sementes de arroz irrigado sugerem que a pálea e a
lema atuam como barreira contra a entrada de água e oxigênio, assim influenciando na
atividade metabólica inicial. A água e o oxigênio que conseguem passar por essa barreira
são aproveitados de modo mais eficiente para o metabolismo das sementes mais
vigorosas. De acordo com WRASSE (2006), esse metabolismo exige quantidade cada vez
maior de água dando maior velocidade à hidratação e teores mais elevados nas primeiras
horas. Com base nesses resultados, é possível relacionar velocidade de hidratação com
qualidade fisiológica de sementes de arroz irrigado, pois os lotes de menor qualidade
absorveram água mais lentamente e em menor quantidade do que lotes de maior
qualidade fisiológica.
4. CONCLUSÃO
A qualidade fisiológica afeta o teor de água alcançado pelas sementes de arroz durante a
hidratação, sendo as sementes menos vigorosas aquelas de menor velocidade de
hidratação e grau de umidade, comparativamente às sementes de maior vigor.
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Recebido para publicação em 10 de setembro de 2007 e aceito em 16 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da dissertação de Mestrado, apresentada pelo primeiro autor ao Programa de PósGraduação em Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria
(RS).
© 2009 Instituto Agronômico
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Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
[email protected]
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
GIOMO, Gerson Silva; NAKAGAWA, João e GALLO, Paulo Boller. Beneficiamento de sementes de
café e efeitos na qualidade física. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 997-1010. ISSN 00068705.
A pesquisa foi realizada com o objetivo de verificar a possibilidade de uso da máquina de pré-limpeza,
da máquina de limpeza e classificação (ventiladores e peneiras) e da mesa densimétrica para o
beneficiamento de sementes de café e, paralelamente, avaliar seus efeitos na qualidade física do lote.
Para essa finalidade, um lote de sementes de café arábica 'Catuaí Amarelo IAC 62' foi submetido ao
beneficiamento nesses três equipamentos, em diversas combinações. As frações retidas pelas peneiras
22/64 e 20/64 avos de polegada, na máquina de ventiladores e peneiras, constituíram a maior parte do
lote e foram processadas, separadamente, em mesa densimétrica. Foram realizadas avaliações de pureza
física, massa de mil sementes, peso hectolítrico, teor de água, tipos de sementes predominantes e
integridade do endocarpo. Observou-se que: a) A máquina de pré-limpeza, a máquina de ventiladores e
peneiras e a mesa densimétrica foram eficientes para a homogeneização do lote de sementes de café,
proporcionando obtenção de melhor qualidade física na seqüência operacional em que foram utilizadas
de forma conjugada; b) O uso de peneiras com crivos oblongos e crivos circulares, intercaladas na
máquina de ventiladores e peneiras, possibilitou a separação de sementes mocas, de sementes com
resíduos de exocarpo aderidos ao endocarpo e de sementes desprovidas de endocarpo, melhorando a
aparência do lote; c) A mesa densimétrica foi o equipamento que proporcionou melhor separação de
sementes com endocarpo danificado, bem como alterações favoráveis à qualidade física do lote; d) As
sementes pequenas, retidas nas menores peneiras da máquina de ventiladores e peneiras, e as sementes
de menor massa específica, classificadas ou não por tamanho e coletadas na descarga inferior da mesa
densimétrica, foram as de baixa qualidade física.
Palavras-chave : Coffea arabica; sementes; classificação; qualidade física.
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400024
TECNOLOGIA DE SEMENTES
Beneficiamento de sementes de café e efeitos na qualidade
física1
Processing of coffee seed and its effects on physical seed quality
*
Gerson Silva GiomoI, ; João NakagawaII; Paulo Boller GalloIII
ICentro
de Café, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001-970 Campinas (SP).
E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Produção Vegetal, UNESP/FCA, Botucatu (SP)
IIIPólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios do Nordeste Paulista,
Mococa (SP)
RESUMO
A pesquisa foi realizada com o objetivo de verificar a possibilidade de uso da máquina de
pré-limpeza, da máquina de limpeza e classificação (ventiladores e peneiras) e da mesa
densimétrica para o beneficiamento de sementes de café e, paralelamente, avaliar seus
efeitos na qualidade física do lote. Para essa finalidade, um lote de sementes de café
arábica 'Catuaí Amarelo IAC 62' foi submetido ao beneficiamento nesses três
equipamentos, em diversas combinações. As frações retidas pelas peneiras 22/64 e
20/64 avos de polegada, na máquina de ventiladores e peneiras, constituíram a maior
parte do lote e foram processadas, separadamente, em mesa densimétrica. Foram
realizadas avaliações de pureza física, massa de mil sementes, peso hectolítrico, teor de
água, tipos de sementes predominantes e integridade do endocarpo. Observou-se que:
a) A máquina de pré-limpeza, a máquina de ventiladores e peneiras e a mesa
densimétrica foram eficientes para a homogeneização do lote de sementes de café,
proporcionando obtenção de melhor qualidade física na seqüência operacional em que
foram utilizadas de forma conjugada; b) O uso de peneiras com crivos oblongos e crivos
circulares, intercaladas na máquina de ventiladores e peneiras, possibilitou a separação
de sementes mocas, de sementes com resíduos de exocarpo aderidos ao endocarpo e de
sementes desprovidas de endocarpo, melhorando a aparência do lote; c) A mesa
densimétrica foi o equipamento que proporcionou melhor separação de sementes com
endocarpo danificado, bem como alterações favoráveis à qualidade física do lote; d) As
sementes pequenas, retidas nas menores peneiras da máquina de ventiladores e
peneiras, e as sementes de menor massa específica, classificadas ou não por tamanho e
coletadas na descarga inferior da mesa densimétrica, foram as de baixa qualidade física.
Palavras-chave: Coffea arabica, sementes, classificação, qualidade física.
ABSTRACT
The need of more suitable information concerning coffee seeds processing led to the
present research whose objectives were to verify the possibility of using the pre-cleaning
machine, air-screen cleaner and gravity table for separate coffee seed lots into fractions
according to the physical seeds characteristics and to study their effects on physical seed
quality. One seed lot of 'Catuaí Amarelo IAC 62' was processed by several operational
sequences in a pre-cleaning machine, in an air-screen cleaner and in a gravity table,
according to technical recommendations for seed processing. The fractions retained over
the screens with 22/64 and 20/64 inch circular holes of the air-screen cleaner were
processed separately in the gravity table. The seeds were evaluated in the laboratory as
to their purity, weight of thousand seeds, weight of hectoliter, moisture content,
predominant seed types and endocarp integrity. It was observed that: a) The precleaning machine, the air-screen cleaner and the gravity table were effective for
separating and classifying coffee seed lots into homogeneous size classes, promoting the
best seed quality in the complete sequence of the processing; b) The air-screen cleaner
with oblong hole screens and cleaner with circular hole screens promoted the separation
of peaberry seeds, seeds with exocarp fragments and seeds without endocarp, improving
the appearance and physical quality of the coffee seed lot; c) The gravity table promoted
better separation of seeds with damaged endocarp, improving favorable alterations in the
physical seed characteristics and improving quality of the seed lot; d) The small seeds
retained by screens with smallest holes of the air-screen cleaner and the light seeds,
classified or not by size and discharged on the lowest spout of the gravity table, showed
inferior physical quality.
Key words: Coffea arabica, seeds, grading, physical seed quality.
1. INTRODUÇÃO
Os lotes de sementes de café são constituídos, normalmente, por diferentes tipos de
sementes - chatas2, mocas3, conchas4 e triangulares5 e, também, por diversos tipos de
materiais indesejáveis (frutos inteiros, sementes mal formadas, sementes quebradas,
sementes sem endocarpo e impurezas) que podem interferir tanto na pureza física
quanto na qualidade do lote. A ocorrência de diferentes tipos de sementes, em
proporções distintas no lote, é uma característica determinada geneticamente, podendo
ser também influenciada por fatores ambientais, como nutrição da planta e condições
climáticas desfavoráveis na fase de frutificação, dentre outros (CASTILLO, 1957;
CARVALHO et al., 1983).
Lotes de sementes recém-colhidos não têm, de maneira geral, os requisitos qualitativos
necessários para a comercialização imediata ou para o armazenamento, necessitando
passar por alguma forma de beneficiamento, a fim de aprimorá-los e enquadrá-los nos
padrões mínimos de qualidade (VAUGHAN et al., 1976). De acordo com HEYDECKER
(1972), as sementes de um mesmo lote diferem entre si em viabilidade e vigor, e em
características físicas relacionadas à qualidade. O conhecimento dessas características
possibilita a separação de sementes com qualidade física e/ou fisiológica inferior.
Atualmente, o beneficiamento de sementes está desenvolvido para possibilitar que
sementes de inúmeras espécies sejam separadas, com relativa facilidade, por suas
características físicas que, por ocasião da colheita, são amplamente variáveis dentro dos
lotes. A utilização de máquina de ventiladores e peneiras e de mesa densimétrica é
prática rotineira no beneficiamento de sementes da maioria das espécies agrícolas,
evidenciando que a separação e eliminação de frações constituídas por sementes de
pequeno tamanho e/ou baixa massa específica resultam em substancial aprimoramento
da qualidade dos lotes (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000). Contudo, ainda existem poucas
informações a respeito do beneficiamento de sementes de café para a finalidade de
propagação de plantas.
Segundo CASTRO (1960) e OSORIO e CASTILLO (1969), apesar de formato, massa e
tamanho distintos entre si, todos os tipos de sementes que o cafeeiro produz possuem
carga genética idêntica, com potencial para originar plantas normais e adequadas à
propagação. No entanto, entre as sementes de um mesmo lote, podem ser observadas
reduções de massa nas deterioradas, nas atacadas por insetos ou microrganismos, nas
chochas, nas imaturas e também nas mal formadas, visto que, em relação às sementes
normais, nem sempre se notam diferenças quanto à forma e ao tamanho. Por esse
motivo, ressalta-se a importância do uso de equipamentos capazes de separar as
sementes pela massa específica, como a mesa densimétrica (GREGG e FAGUNDES, 1975).
Através de estudos sobre os efeitos da máquina de ventiladores e peneiras e da mesa
densimétrica, têm se verificado a eficiência desses equipamentos para a separação e
classificação de sementes de diversas espécies, com reflexos altamente positivos na
qualidade. Em pesquisas realizadas com sementes de feijão (BUITRAGO et al., 1991), de
milho (BAUDET e MISRA, 1991), de arroz (VIEIRA et al., 1995 e BICCA et al., 1998), de
tremoço azul (AHRENS e KRZYZANOWSKI, 1998), de guandu (AHRENS e EL TASA,
1999), de ervilhaca-comum (ALEXANDRE e SILVA, 2000) e de café (GIOMO et al., 2001,
ARAÚJO et al., 2004, GIOMO et al., 2004 e GIOMO et al., 2005) observaram-se respostas
positivas ao trabalho da máquina de ventiladores e peneiras e da mesa densimétrica em
separar sementes, de acordo com suas características físicas, destacando a grande
importância do tamanho e da massa específica das sementes para o beneficiamento e
aprimoramento da qualidade física dos lotes.
Considerando-se a escassez de informações sobre o beneficiamento de sementes de café,
essa pesquisa foi realizada com o objetivo de verificar a possibilidade de uso da máquina
de pré-limpeza, da máquina de ventiladores e peneiras (limpeza e classificação) e da
mesa densimétrica para realizar o fracionamento de lotes de café para fins de separação
e classificação das sementes, segundo suas características físicas e, paralelamente,
estudar os efeitos na qualidade física do lote de sementes.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foi utilizado um lote de sementes de 'Catuaí Amarelo IAC 62' de Coffea arabica L.,
proveniente de campos de produção de sementes do Pólo Regional de Desenvolvimento
Tecnológico dos Agronegócios do Nordeste Paulista, localizado em Mococa (SP). Frutos
completamente maduros, no estado cereja, foram processados em descascador mecânico
para extração das sementes, de acordo com as observações de SIERRA et al. (1990) e
procedimentos citados por SILVA (2000).
O material obtido no descascamento, constituído por exocarpos desprendidos dos frutos
(cascas) e por sementes recobertas pelo endocarpo (pergaminho) e mesocarpo
(mucilagem), passou por uma peneira cilíndrica com orifícios oblongos de 24/64 avos de
polegada x ¾ de polegada para a separação das sementes. A remoção da mucilagem
(degomagem) foi feita por fermentação natural durante 24 horas, conforme citado por
DIAS e BARROS (1993). Após a degomagem, as sementes foram submetidas à présecagem ao sol por 4 horas e, em seguida, colocadas em bandejas com fundo telado, à
sombra, onde continuaram secando até atingirem teor de água de aproximadamente
30% (bu).
Antes do beneficiamento, foram realizados testes de retenção em peneiras para
selecionar aquelas mais apropriadas para a classificação das sementes do lote em estudo.
Para essa finalidade, quatro amostras de um quilograma de sementes foram
classificadas, separadamente, em jogo de peneiras com orifícios circulares de 24/64,
22/64, 20/64 e 18/64 avos de polegada e em jogo de peneiras com orifícios oblongos de
15/64 x ¾, 13/64 x ¾ e 11/64 x ¾ de polegada6.
As sementes retidas em cada peneira foram separadas em tipo chata e moca, e suas
massas determinadas separadamente. Em seguida, calculou-se o percentual de retenção
de cada tipo de semente dividindo-se a massa de sementes chatas e a massa de
sementes mocas, retidas nas respectivas peneiras, pela massa total de sementes da
amostra de trabalho. Os valores foram arredondados para números inteiros, conforme as
recomendações descritas nas Regras Para Análise de Sementes (BRASIL, 1992).
Após a seleção das peneiras, o lote de sementes foi beneficiado na Unidade de
Beneficiamento de Sementes do Instituto Agronômico (IAC), em Campinas (SP), em
máquina de pré-limpeza, em máquina de limpeza e classificação (ventiladores e peneiras)
e em mesa densimétrica, em diferentes combinações de seqüência operacional,
constituindo quatro etapas de beneficiamento, descritas a seguir:
Etapa 1 - Beneficiamento em máquina de pré-limpeza:
A máquina de pré-limpeza foi equipada com as peneiras 26 (10,32 mm) na posição
superior (desfolha) e 9 x ¾ de polegada (3,57 mm x 19,05 mm) na inferior (peneiração),
utilizando-se para avaliação a fração do lote que ficou retida na peneira inferior. As
sementes que ficaram retidas na peneira superior e as que atravessaram a peneira
inferior, respectivamente, foram descartadas do lote.
Etapa 2 - Beneficiamento em mesa densimétrica após a máquina de pré-limpeza:
As sementes provenientes da Etapa 1 foram submetidas ao beneficiamento em mesa
densimétrica regulada de acordo com as orientações propostas por GREGG e FAGUNDES
(1975), considerando-se a divisão da região de descarga em quatro seções: superior (S)
com 20 cm de extensão, intermediária-superior (IS) com 30 cm, intermediária-inferior
(II) com 40 cm e inferior (I) com 10 cm. Foram admitidas, como extremidade superior, o
ponto mais elevado da região de descarga, quando considerada a inclinação lateral do
equipamento, e, como inferior, a extremidade oposta, conforme o esquema apresentado
na figura 1. Após a coleta das amostras de sementes nas respectivas descargas da mesa
densimétrica, as quatro frações foram misturadas homogeneamente em uma única
fração, reconstituindo o lote de sementes para ser submetido ao beneficiamento na etapa
seguinte.
Etapa 3 - Beneficiamento em máquina de ventiladores e peneiras:
A máquina de ventiladores e peneiras (limpeza e classificação) foi equipada com peneiras
de orifícios oblongos intercaladas com peneiras de orifícios circulares, colocadas de cima
para baixo, na seguinte seqüência: 15 x ¾, 22, 20, 13 x ¾ e 18 (5,95 mm x 19,05 mm;
8,73 mm; 7,94 mm; 5,16 mm x 19,05 mm e 7,14 mm respectivamente).
Etapa 4 - Beneficiamento em mesa densimétrica após a máquina de ventiladores
e peneiras:
Nessa etapa, somente as frações do lote retidas nas peneiras 22 e 20 da máquina de
ventiladores e peneiras foram submetidas à classificação em mesa densimétrica, pois
foram as únicas com quantidade suficiente de sementes para o adequado funcionamento
da mesa densimétrica. A classificação das sementes foi feita separadamente para cada
peneira, mantendo-se as mesmas regulagens utilizadas na Etapa 2.
Em todas as etapas do beneficiamento, amostras de sementes de cada fração foram
coletadas por meio de amostragens realizadas a intervalos regulares de tempo a partir da
estabilização do funcionamento de cada equipamento. Posteriormente, essas amostras
simples foram reunidas em amostras compostas que, adequadamente homogeneizadas e
divididas, deram origem às amostras representativas dos respectivos tratamentos.
Foram considerados 20 tratamentos, descritos a seguir, abrangendo toda a seqüência
operacional do beneficiamento, cujo fluxo está apresentado na figura 2, para
estabelecimento de comparação entre as principais frações de sementes obtidas nos
diferentes equipamentos e nas diversas etapas do beneficiamento.
T1 - Original (O): material do lote original, não submetido ao beneficiamento;
T2 - Escolha manual (EM): material do lote original submetido à escolha manual, com
separação de materiais indesejáveis exclusivamente com base na aparência das
sementes;
T3 - Pré-limpeza (PL): material retido na peneira inferior (9 x ¾) da máquina de prélimpeza;
T4 - Fração superior da mesa densimétrica (S): material coletado na descarga superior da
mesa densimétrica, após a pré-limpeza;
T5 - Fração intermediária superior da mesa densimétrica (IS): material coletado na
descarga intermediária-superior da mesa densimétrica, após a pré-limpeza;
T6 - Fração intermediária inferior da mesa densimétrica (II): material coletado na
descarga intermediária-inferior da mesa densimétrica, após a pré-limpeza;
T7 - Fração inferior da mesa densimétrica (I): material coletado na descarga inferior da
mesa densimétrica, após a pré-limpeza;
T8 - Peneira 15 x ¾ (P15): material retido na peneira 15 x ¾ da máquina de ventiladores
e peneiras;
T9 - Peneira 22 (P22): material retido na peneira 22 da máquina de ventiladores e
peneiras;
T10 - Peneira 20 (P20): material retido na peneira 20 da máquina de ventiladores e
peneiras;
T11 - Peneira 13 x ¾ (P13): material retido na peneira 13 x ¾ da máquina de
ventiladores e peneiras;
T12 - Peneira 18 (P18): material retido na peneira 18 da máquina de ventiladores e
peneiras;
T13 - Peneira 22 na fração superior da mesa densimétrica (P22S): material da peneira 22
coletado na descarga superior da mesa densimétrica;
T14 - Peneira 22 na fração intermediária superior da mesa densimétrica (P22IS): material
da peneira 22 coletado na descarga intermediária-superior da mesa densimétrica;
T15 - Peneira 22 na fração intermediária inferior da mesa densimétrica (P22II): material
da peneira 22 coletado na descarga intermediária-inferior da mesa densimétrica;
T16 - Peneira 22 na fração inferior da mesa densimétrica (P22I): material da peneira 22
coletado na descarga inferior da mesa densimétrica;
T17 - Peneira 20 na fração superior da mesa densimétrica (P20S): material da peneira 20
coletado na descarga superior da mesa densimétrica;
T18 - Peneira 20 na fração intermediária superior da mesa densimétrica (P20IS): material
da peneira 20 coletado na descarga intermediária-superior da mesa densimétrica;
T19 - Peneira 20 na fração intermediária inferior da mesa densimétrica (P20II): material
da peneira 20 coletado na descarga intermediária-inferior da mesa densimétrica;
T20 - Peneira 20 na fração inferior da mesa densimétrica (P20I): material da peneira 20
coletado na descarga inferior da mesa densimétrica.
Para a avaliação da qualidade das sementes foram realizadas as seguintes análises e
determinações:
a) Teor de água (%): determinado em estufa a 105 ± 3 ºC por 24 horas, de acordo
com as recomendações citadas nas Regras Para Análise de Sementes (Brasil, 1992), com
duas subamostras de 25 sementes com endocarpo por repetição e resultados calculados
com base na massa de sementes úmidas (bu);
b) Pureza física (%): efetuada considerando-se os valores referentes à fração
"sementes puras", de acordo com as recomendações citadas nas Regras para Análise de
Sementes (BRASIL, 1992);
c) Peso hectolítrico (kg/hl): determinado em balança específica com capacidade de
1.000 cm3, de acordo com as recomendações citadas nas Regras para Análise de
Sementes (BRASIL, 1992);
d) Massa de mil sementes (g): obtida pela média aritmética das massas de oito
frações de cem sementes por repetição, da porção "sementes puras", de acordo com as
recomendações citadas nas Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992);
e) Tipo de sementes (%): após a determinação de pureza física separaram-se os
componentes das amostras em sementes chatas (CH), sementes mocas (MO), sementes
com endocarpo danificado (ED), sementes sem endocarpo (SE) e sementes com
exocarpo aderido ao endocarpo (CE) e calcularam-se as porcentagens, em massa, de
cada um desses componentes do lote.
Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado, considerando-se 20 tratamentos
com quatro repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e os valores
médios dos tratamentos, para cada variável, foram comparados pelo teste de Tukey ao
nível de 5%. Os dados originais, obtidos em porcentagem, foram transformados em arco
seno de (x/100)½; porém, os resultados são apresentados como médias dos dados
originais.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O teste preliminar de retenção em peneiras foi uma importante ferramenta para
selecionar as peneiras mais adequadas a serem utilizadas na máquina de ventiladores e
peneiras. Os resultados apresentados na tabela 1 indicam as peneiras 22, 20 e 18
(orifícios circulares) como as mais apropriadas para a classificação de sementes chatas.
Essas peneiras retiveram 82% do total das sementes chatas, sendo a peneira 20
responsável por mais da metade desse percentual. A peneira 18 reteve porcentagens
similares de sementes chatas e de sementes mocas, respectivamente, 10% e 9%,
certamente devido à semelhança entre a largura das sementes chatas e a espessura das
sementes mocas.
Com relação às peneiras com orifícios oblongos, cujos resultados estão apresentados na
tabela 2, observa-se que as peneiras 15 x ¾ e 13 x ¾ foram as mais apropriadas para a
classificação de sementes mocas.
Em ambas as peneiras foi retido o percentual total desse tipo de sementes (14%),
entretanto a peneira 13 x ¾ reteve apenas 3% de sementes mocas. Essa ocorrência
revela que a maioria das sementes mocas do lote era graúda e ficou retida na peneira 15
x ¾ colocada em posição superior, e evidencia que o uso da peneira 13 x ¾ poderia ser
dispensável para a classificação do lote em estudo.
Os dois tipos de peneiras utilizados nos testes preliminares de classificação foram
igualmente eficazes para a separação dos dois principais tipos de sementes do lote, com
uma proporção de 86% de sementes chatas e 14% de sementes mocas. Esses valores
confirmam que o lote em estudo tinha uma composição média compatível com a maioria
dos lotes de sementes de cafeeiro arábica, uma vez que a quantidade de sementes
chatas coincidiu com a faixa de variação de 82 % a 89 %, citada por FAZUOLI (1986)
como normal para a cultivar Catuaí Amarelo IAC 62.
A retenção de 86% e 14%, respectivamente, de sementes chatas e de mocas nas
peneiras com crivos circulares e oblongos, indica a necessidade de colocação, caso haja
interesse na separação das sementes mocas de lotes de sementes de café, de pelo
menos uma peneira com crivos oblongos intercalada com as peneiras com crivos
circulares, na máquina de ventiladores e peneiras, para evitar a mistura de sementes
mocas com sementes chatas nas peneiras inferiores.
Considerando-se o interesse em analisar, separadamente, a qualidade dos tipos de
sementes predominantes no lote, foram escolhidas peneiras com orifícios circulares e
oblongos que proporcionaram, respectivamente, os maiores percentuais de retenção de
sementes chatas e de sementes mocas no teste de retenção, ou seja, as peneiras 22, 20
e 18, para separação e classificação de sementes chatas, e as peneiras 15 x ¾ e 13 x ¾,
para a separação e classificação de sementes mocas.
A quantidade de sementes obtida na Etapa 1, em cada fração do beneficiamento na
máquina de pré-limpeza, está apresentada na tabela 3. Nesta etapa foram descartados:
a) os materiais retidos na peneira superior (peneira 26), constituídos por frutos inteiros e
sementes graúdas do tipo concha; b) os materiais que atravessaram a peneira inferior
(peneira 9 x ¾), tais como sementes miúdas, pedaços de sementes e outros fragmentos
vegetais; e c) os materiais de baixa densidade removidos pelos ventiladores e
aspiradores. Foram obtidos 614 kg de sementes na máquina de pré-limpeza,
correspondente a um aproveitamento de 97% do lote original, excetuando as sementes
retidas na base dos transportadores e elevadores.
As quantidades de sementes obtidas na Etapa 2, em cada fração do beneficiamento em
mesa densimétrica, estão apresentadas na tabela 4. Para essa classificação, foi utilizada
a porção do lote referente ao material retido na peneira 9 x ¾ da máquina de prélimpeza, resultando em 56, 118, 333 e 107 kg de sementes nas frações superior (S),
intermediária-superior (IS), intermediária-inferior (II) e inferior (I) da mesa
densimétrica, respectivamente, equivalentes a, aproximadamente, 9%, 19%, 54% e
17% do lote utilizado na alimentação da mesa densimétrica.
As quantidades de sementes obtidas na Etapa 3, em cada fração do beneficiamento em
máquina de ventiladores e peneiras, a partir da massa de sementes proveniente da mesa
densimétrica, estão apresentadas na tabela 5. O descarte das sementes que
atravessaram a peneira 18 (sementes chatas e mocas miúdas) e dos resíduos separados
pelos ventiladores proporcionou a obtenção de 592 kg de sementes beneficiadas, sendo
67, 180, 250, 28 e 67 kg nas peneiras 15 x ¾, 22, 20, 13 x ¾ e 18, respectivamente,
equivalentes a, aproximadamente, 11%, 29%, 41%, 5% e 11% do lote utilizado na
alimentação da máquina de ventiladores e peneiras.
O uso de peneiras com diferentes tipos de crivos, intercaladas na máquina de
ventiladores e peneiras na seqüência 15 x ¾, 22, 20, 13 x ¾ e 18, permitiu a total
separação das sementes mocas e chatas, que ficaram retidas, respectivamente, nas
peneiras com orifícios oblongos e com orifícios circulares. Assim, na peneira 15 x ¾,
colocada na posição superior, foi retida a maior parte das sementes mocas graúdas do
lote, enquanto na peneira 13 x ¾, colocada em posição inferior, ficou retido o restante
desse tipo de semente, impedindo que atravessassem para a peneira 18 e fossem
misturadas com as sementes chatas miúdas.
As quantidades de sementes obtidas na Etapa 4, em cada fração do beneficiamento em
mesa densimétrica após a máquina de ventiladores e peneiras, estão apresentadas nas
tabelas 6 e 7. Ressalta-se, nessa etapa, a ausência de descarte de sementes, uma vez
que os materiais indesejáveis já tinham sido eliminados nas etapas anteriores. Além
disso, não ocorreram perdas consideráveis de sementes, devido à alimentação manual da
mesa densimétrica, resultando em 180 e 250 kg, respectivamente, para as peneiras 22 e
20, onde aproximadamente 78% das sementes de ambas as peneiras foram direcionadas
para as descargas intermediária-superior e intermediária-inferior. As frações obtidas
nesta etapa ficaram com melhor aparência que aquelas obtidas nas etapas anteriores,
certamente devido à classificação prévia das sementes pelo tamanho. Portanto, a mesa
densimétrica complementou o trabalho realizado pela máquina de ventiladores e
peneiras, indicando seu grande potencial para o aprimoramento da qualidade das
sementes de café.
Os valores do teor de água das sementes, apresentados na tabela 8, indicam tendência
de deslocamento, no sentido da descarga inferior da mesa densimétrica, das frações em
cujas sementes havia menor teor de água, tanto após o beneficiamento na máquina de
pré-limpeza quanto após a máquina de ventiladores e peneiras. Assim, os teores de água
inferiores verificados nas sementes coletadas na descarga inferior da mesa densimétrica
(I, P22I e P20I), em relação aos das sementes obtidas nas descargas superior e
intermediária-superior (S, IS, P22S e P20S), indicaram que esta característica física pode
ter sido um importante componente da massa específica dessas sementes, com
interferência direta na estratificação e no direcionamento das sementes às diferentes
seções de descarga da mesa densimétrica.
Esses resultados revelam a eficiência da mesa densimétrica em deslocar as sementes de
café com menor teor de água para a descarga inferior, como conseqüência da sua menor
massa específica em relação às sementes com maior teor de água, corroborando
resultados obtidos por GIOMO et al. (2001), GIOMO et al. (2004) e GIOMO et al. (2005).
Aparentemente, as sementes de café comportaram-se de maneira semelhante às
sementes palhentas, com redução de massa específica proporcional ao decréscimo do
teor de água, confirmando as observações feitas por POPINIGIS (1985). Já em sementes
não palhentas ocorre, normalmente, o oposto, como verificado por ALEXANDRE e SILVA
(2000), em trabalhos com ervilhaca-comum.
Os resultados de pureza física indicaram a escolha manual (EM) e a pré-limpeza (PL)
como igualmente eficazes para a separação e eliminação de materiais indesejáveis do
lote, de maneira semelhante ao observado na seqüência completa do beneficiamento,
possibilitando a obtenção de frações com elevadas percentagens de sementes puras. A
pureza física das sementes aumentou significativamente, após o beneficiamento,
passando de 99,1%, no lote original (O), para valores próximos ou iguais a 100%, nos
demais tratamentos, como conseqüência do aprimoramento da qualidade das sementes
em relação ao lote original. Valor intermediário de pureza física foi verificado nas
sementes coletadas na descarga inferior da mesa densimétrica (I) que, embora
significativamente superior ao das sementes do lote original, foi inferior ao das sementes
da pré-limpeza (PL), utilizadas na alimentação da mesa densimétrica, e ao das sementes
dos demais tratamentos.
Cabe ressaltar a elevada pureza física do lote utilizado neste experimento, previamente
ao beneficiamento (99,1%), em razão do método utilizado para a extração das sementes
contemplar cuidados esmerados no seu preparo, e conseqüentes reduções significativas
de impurezas e de material indesejável. O beneficiamento é benéfico não só pelo
aprimoramento da pureza física, mas também, pela padronização e uniformização do
tamanho e da massa das sementes do lote. Considerando-se o padrão mínimo de 98%
de pureza física para sementes de café no Estado de São Paulo (SÃO PAULO, 1997), as
sementes de todos os tratamentos, inclusive do lote original, estariam adequadas para
comercialização.
Os valores de pureza física, obtidos na mesa densimétrica (S, IS, II e I), após a prélimpeza (PL) e antes da classificação das sementes por tamanho (Etapa 2), revelaram
que a mesa densimétrica proporcionou, de modo geral, o deslocamento de impurezas
para a descarga inferior, de maneira semelhante aos resultados obtidos por VIEIRA et al.
(1995) com sementes de arroz. No entanto, a utilização de frações com 100% de pureza
física na alimentação da mesa densimétrica, após a classificação das sementes por
tamanho na máquina de ventiladores e peneiras (Etapa 4), não resultou em diferenças
significativas entre as diversas descargas da mesa densimétrica (P22S, P20S, P22IS,
P20IS, P22II, P20II, P22I e P20I), à semelhança dos resultados obtidos por BUITRAGO et
al. (1991), com sementes de feijão, e por ALEXANDRE e SILVA (2000), com sementes de
ervilhaca-comum.
Em relação ao peso hectolítrico, foram verificados valores mais elevados nas sementes
classificadas por tamanho e/ou massa específica, provenientes das descargas superior (S,
P22S e P20S) e intermediária-superior (IS) da mesa densimétrica na Etapa 2 do
beneficiamento, os quais foram significativamente superiores aos das sementes
provenientes dos demais tratamentos. Valor intermediário foi obtido nas sementes da
descarga intermediária-inferior (II, P22II e P20II), porém sem diferir significativamente
das sementes dos tratamentos O e P22. Valores inferiores foram verificados em
sementes da descarga inferior (I, P22I e P20I), quando comparadas às sementes da
fração PL, utilizada na alimentação da mesa densimétrica. Em sementes classificadas
somente por tamanho, na máquina de ventiladores e peneiras (P15, P22, P20, P13 e
P18), foram constatados valores semelhantes ao da escolha manual (EM) e ao da prélimpeza (PL), indicando menor eficiência desses equipamentos para separação de
sementes quando comparados com a mesa densimétrica.
De maneira geral, observou-se que a classificação do lote em mesa densimétrica tendeu
a separar as sementes em frações com redução de peso hectolítrico no sentido da
descarga superior para a inferior, igualando-se aos resultados constatados por BUITRAGO
et al. (1991), com sementes de feijão, por BAUDET e MISRA (1991), com sementes de
milho, por VIEIRA et al. (1995) e BICCA et al. (1998), com sementes de arroz, e por
ALEXANDRE e SILVA (2000), com sementes de ervilhaca-comum, que sugeriram a
mesma tendência de separação das sementes, independentemente de classificação
prévia pelo tamanho.
Embora a mesa densimétrica tenha possibilitado a obtenção de frações de sementes com
peso hectolítrico mais elevado, na descarga superior, ressalta-se que as diferenças
observadas entre as diversas descargas não ocorreram apenas em função da massa da
semente, mas também em função do teor de água, uma vez que os menores valores de
peso hectolítrico foram verificados nas frações cujas sementes possuíam, também, menor
teor de água no momento do beneficiamento, independentemente da classificação das
sementes pelo tamanho (I, P22I e P20I). Portanto, houve tendência de deslocamento,
para a descarga inferior da mesa densimétrica, das frações de sementes com menor teor
de água e menor massa e, paralelamente, menor massa específica.
A variação da massa específica das sementes de café pode ser explicada, em parte, pelo
fato do endocarpo ser constituído por materiais de alta rigidez (DEDECCA, 1957) que
possibilitam pequena variação no volume da semente à medida que ocorrem oscilações
do teor de água, limitando-se ao espaço interno livre existente entre o endocarpo e o
endosperma. Já na massa da semente pode ocorrer grande variação, tanto em função do
teor de água quanto da quantidade de componentes químicos armazenados no
endosperma. Assim, para um volume pouco variável do endosperma, delimitado pelo
tamanho do endocarpo, a diminuição de massa do endosperma pode levar a uma
redução de massa específica da semente, de forma proporcional à diminuição do teor de
água do endosperma, à semelhança do que ocorre em sementes palhentas, conforme
citado por TOLEDO e MARCOS FILHO (1977).
Em relação à massa de mil sementes, constatou-se tendência de concentração de
sementes mais pesadas nas descargas superior e intermediária-superior da mesa
densimétrica, principalmente para as sementes da peneira 22 (P22S e P22IS), e,
também, na descarga superior, para as sementes não classificadas por tamanho (S), com
valores significativamente superiores aos dos demais tratamentos, inclusive ao da fração
PL utilizada na alimentação da mesa densimétrica. As frações com menor massa de mil
sementes concentraram-se nas peneiras inferiores da máquina de ventiladores e peneiras
(P13 e P18) e na descarga inferior da mesa densimétrica, tanto para as sementes não
classificadas pelo tamanho (I) quanto para as sementes classificadas na peneira 20
(P20I). Valores intermediários, semelhantes entre si, foram verificados nas sementes dos
tratamentos P22II, P15, P20S e IS, enquanto nos demais tratamentos (O, EM, PL, P20,
P20IS, II e P22I) os valores foram inferiores.
Mesmo que o teor de água possa ter interferido na massa específica das sementes e,
paralelamente, na estratificação durante o beneficiamento em mesa densimétrica, os
resultados demonstraram a eficiência desse equipamento em deslocar as sementes mais
leves para as descargas inferiores, separando frações de sementes com massas
específicas distintas. Portanto, a resposta positiva do trabalho da mesa densimétrica, em
relação à massa de mil sementes, quando sementes com maior massa tenderam à
concentração na fração da descarga superior, corrobora os resultados citados por
POPINIGIS (1985).
Conforme os resultados da tabela 9, não se observou adequada separação de sementes
chatas e de sementes mocas, quando empregadas apenas a pré-limpeza (Etapa 1) e a
classificação do lote em mesa densimétrica (Etapa 2), de maneira que em todas as
frações obtidas nessas etapas do beneficiamento houve alta porcentagem de sementes
mocas, igualando-se ao lote original (O) e à escolha manual (EM). Por outro lado, a
classificação das sementes pelo tamanho, em máquina de ventiladores e peneiras (Etapa
3), possibilitou remoção quase completa de sementes mocas do lote pela utilização de
peneiras com orifícios oblongos de 15 x ¾ e 13 x ¾, da ordem de 69 % (P15) e 87 %
(P13) respectivamente.
A seqüência de peneiras utilizadas na máquina de ventiladores e peneiras possibilitou a
total separação das sementes mocas e chatas, que ficaram retidas, respectivamente, nas
peneiras com orifícios oblongos e nas peneiras com orifícios circulares. Os tratamentos O,
P15, P13, S, IS e II proporcionaram, respectivamente, 13,7%, 69,3%, 87%, 13,1%,
14,9% e 13,7% de sementes mocas superior, portanto, aos 12% aceito como limite para
lotes de sementes de café arábica.
As sementes com endocarpo danificado (ED), sem endocarpo (SE) e com exocarpo (CE),
embora constituintes da fração "sementes puras", contribuem para redução da qualidade
física uma vez que prejudicam a aparência dos lotes de sementes. Dentre essas
categorias, mereceu destaque a classe sementes com endocarpo danificado, cuja
participação média no lote foi de aproximadamente 8,5%.
As frações correspondentes aos tratamentos obtidos na descarga inferior da mesa
densimétrica (I, P22I e P20I) tiveram elevadas porcentagens de sementes com
endocarpo danificado, significativamente superiores às dos demais tratamentos; nos
tratamentos obtidos na descarga superior (S, P22S e P20S) as porcentagens foram
reduzidas. Esses resultados demonstraram a eficácia da mesa densimétrica em separar
sementes de café com endocarpo danificado, cuja porcentagem média foi reduzida de
8%, no lote original (O), para cerca de 2% nos tratamentos obtidos na descarga superior
da mesa densimétrica.
Verificou-se, adicionalmente, que as frações do lote com as mais altas porcentagens de
sementes com endocarpo danificado foram deslocadas para a descarga inferior da mesa
densimétrica (I, P22I e P20I). Considerando que essas frações tinham, também, os mais
baixos valores de teor de água, pode ter ocorrido uma possível relação entre essas duas
características e a massa específica das sementes. Assim, embora a constituição química
do endosperma das sementes de café seja um fator que interfere na massa específica da
semente, infere-se que a eficiência da mesa densimétrica em separar as sementes com
endocarpo danificado possa ter ocorrido, pelo menos parcialmente, devido às diferenças
de teor de água entre estas e as sementes com o endocarpo intacto.
Esses resultados indicaram que pode existir alguma relação entre a integridade do
endocarpo e a velocidade de perda de água das sementes. Assim, durante o processo de
secagem, a perda de água mais acentuada em sementes com endocarpo parcial ou
totalmente danificado determina, individualmente, menor teor de água que,
conseqüentemente, confere-lhes menor massa específica e, portanto, deslocamento para
a descarga inferior da mesa densimétrica, como apontado por ILLY7. Desse modo,
assume relevância a adoção de procedimentos que possam minimizar a ocorrência de
danificações mecânicas ao endocarpo, durante a extração das sementes de café, e de
rigoroso monitoramento do teor de água durante a secagem, para evitar perda de
qualidade das sementes decorrente do processo de secagem, conforme demonstrado por
BACCHI (1955).
Os equipamentos utilizados não causaram danos mecânicos externos visíveis às
sementes, uma vez que os valores percentuais de sementes com endocarpo danificado
nas diversas etapas do beneficiamento foram semelhantes aos apresentados pelo lote
original (O) e pela escolha manual (EM). Considerando a importância da integridade física
do endocarpo, seria benéfico o descarte das frações correspondentes aos tratamentos
P22I e P20I, pois, apresentando alta porcentagem de sementes com endocarpo
danificado, poderiam influenciar negativamente na aparência do lote.
O tratamento P15, constituído por 69% de sementes mocas, proporcionou alta
porcentagem de sementes com endocarpo danificado, provavelmente em função de
danos mecânicos ocorridos durante o processo de extração das sementes. Como a
regulagem do descascador é feita em vista do tamanho médio dos frutos normais do
cafeeiro (frutos com duas sementes chatas) e, portanto, com base na espessura das
sementes chatas recobertas pelo endocarpo, é possível que tenha ocorrido algum
esmagamento das sementes mocas graúdas durante o descascamento, uma vez que
possuem, normalmente, maior tamanho e, principalmente, maior espessura que as
sementes chatas.
Quanto às sementes desprovidas de endocarpo, verificou-se maior proporção na peneira
inferior da máquina de ventiladores e peneiras (P18), basicamente em função da menor
largura dessas sementes em relação às sementes com endocarpo. Embora a escolha
manual (EM) tenha sido a forma mais eficiente para a separação de sementes sem
endocarpo, ela apenas diferiu significativamente dos tratamentos O, S e P18.
As frações com maiores proporções de sementes com casca foram verificadas nas
peneiras com orifícios oblongos e na descarga inferior da mesa densimétrica, em valores
percentuais significativamente superiores aos das frações utilizadas na alimentação da
máquina de ventiladores e peneiras e da mesa densimétrica, comprovando o efeito
positivo desses equipamentos para sua separação. Nessa categoria, estão incluídos os
frutos graúdos e miúdos cujos exocarpos não foram completamente removidos, durante
a extração das sementes, e que foram retidos nas peneiras 15 x ¾ e 13 x ¾
respectivamente. Assim, verificou-se maior porcentagem de sementes com casca no
tratamento P15, cerca de 4%, significativamente superior à dos demais tratamentos. O
tratamento P13 e os tratamentos obtidos na descarga inferior da mesa densimétrica (I e
P22I) proporcionaram aproximadamente 2% de sementes com casca, significativamente
superior aos valores observados nos demais tratamentos, com quantidade inferior a 1%
de sementes com casca.
4. CONCLUSÕES
1. A máquina de pré-limpeza, a máquina de ventiladores e peneiras e a mesa
densimétrica foram eficazes para a homogeneização do lote de sementes de café,
proporcionando obtenção de melhor qualidade física na seqüência operacional em que
foram utilizadas de forma conjugada;
2. O uso de peneiras com crivos oblongos e crivos circulares, intercaladas na máquina de
ventiladores e peneiras, possibilitou a separação de sementes mocas, de sementes com
resíduos de exocarpo aderidos ao endocarpo e de sementes desprovidas de endocarpo,
melhorando a aparência do lote;
3. A mesa densimétrica foi o equipamento que efetuou melhor separação de sementes
com endocarpo danificado, proporcionando alterações favoráveis à qualidade física do
lote;
d) As sementes pequenas, retidas nas menores peneiras da máquina de ventiladores e
peneiras, e as sementes de menor massa específica, classificadas ou não por tamanho e
coletadas na descarga inferior da mesa densimétrica, foram de baixa qualidade física.
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Recebido em 22 de junho de 2007 e aceito em 12 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da tese de doutorado do primeiro autor apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas (FCA) da Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu-SP. Com bolsa
de doutorado do CNPq.
2 O fruto normal do cafeeiro arábica possui ovário bilocular com apenas um óvulo em
cada lóculo. Cada óvulo dá origem a uma semente e, durante o desenvolvimento do
fruto, a pressão que uma semente exerce sobre a outra faz com que cada uma tenha
formato plano-convexo, resultando em duas sementes em cada fruto, denominadas
sementes “chatas”;
3 Quando um dos óvulos se atrofia ocorre o preenchimento de todo o espaço da cavidade
ovariana por uma única semente que, na ausência da pressão que a outra semente
exerceria, adquire formato oval, sendo denominada semente “moca”;
4 O desenvolvimento simultâneo de dois ou mais óvulos distintos, em um único lóculo, dá
origem a duas ou mais sementes, cujos endospermas se desenvolvem justapostos e
imbricados em um mesmo lóculo e, portanto, envolvidos por um único endocarpo, sendo
denominadas sementes “conchas”;
5 Os frutos podem ter, ocasionalmente, ovários tri ou pluriloculares nos quais os óvulos
se desenvolvem normalmente dando origem a três ou mais sementes independentes,
uma em cada lóculo, que adquirem a forma aproximada de um fuso esférico, sendo
denominadas “sementes triangulares”.
6 A numeração das peneiras é representada por duas notações distintas suprimindo-se o
denominador da fração
correspondente a 1/64 avos de polegada, comum a todas as peneiras: a) peneiras com
crivos circulares são representadas pelo numerador da fração, que indica o diâmetro do
orifício, em fração de polegada; b) peneiras com crivos oblongos são representadas pelo
numerador seguido da fração ¾ de polegada, indicando a largura e o comprimento do
orifício respectivamente. Para facilitar a compreensão, nas etapas do beneficiamento são
apresentadas as dimensões das peneiras em milímetros.
7 ILLY, E. A visão do importador do café brasileiro. In: 2.º Simpósio Internacional de
Café. Instituto Agronômico, Campinas (SP), 2002.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
GIOMO, Gerson Silva; NAKAGAWA, João e GALLO, Paulo Boller. Beneficiamento de sementes de
café e efeitos na qualidade fisiológica. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 1011-1020. ISSN
0006-8705.
Considerando-se a escassez de informações sobre o beneficiamento mecanizado de sementes de café,
realizou-se este trabalho para estudar seus efeitos na qualidade fisiológica das sementes de café arábica.
Um lote de sementes de 'Catuaí Amarelo IAC 62' foi submetido à ação de máquina de pré-limpeza,
máquina de ventiladores e peneiras e mesa densimétrica, em diversas combinações, e as sementes foram
avaliadas quanto à germinação e ao vigor (envelhecimento acelerado, emergência de plântulas, altura e
massa de matéria seca de plântulas e mudas). O teor de água das sementes também foi determinado.
Utilizou-se o delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro repetições, e o teste de Tukey a
5% para comparação de médias. Concluiu-se que: a) a qualidade fisiológica das sementes foi aprimorada
à medida que o lote passou por equipamentos específicos no beneficiamento, culminando com a melhor
qualidade na seqüência operacional em que o lote foi submetido à ação da máquina de ventiladores e
peneiras e mesa densimétrica; b) a mesa densimétrica, associada à máquina de ventiladores e peneiras,
foi o equipamento que proporcionou a melhor separação de materiais que interferem negativamente na
qualidade fisiológica das sementes; c) as sementes maiores e/ou mais pesadas tiveram qualidade
fisiológica superior, e as sementes mocas graúdas, qualidade fisiológica similar à das sementes chatas
graúdas; d) o descarte das frações do lote constituídas por sementes pequenas ou de menor densidade
possibilitou a obtenção de lotes homogêneos e com alta qualidade fisiológica, favorecendo a obtenção de
mudas mais vigorosas.
Palavras-chave : Coffea arabica L.; sementes; classificação; germinação; vigor.
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ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400025
TECNOLOGIA DE SEMENTES
Beneficiamento de sementes de café e efeitos na qualidade
fisiológica1
Coffee seed processing and effects on physiological seed quality
Gerson Silva GiomoI, *; João NakagawaII; Paulo Boller GalloIII
ICentro
de Café Alcides Carvalho, Instituto Agronômico (IAC), Caixa Postal 28, 13001970 Campinas (SP). E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Produção Vegetal, UNESP/FCA, Botucatu (SP)
IVPólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos Agronegócios do Nordeste Paulista,
Mococa (SP)
RESUMO
Considerando-se a escassez de informações sobre o beneficiamento mecanizado de
sementes de café, realizou-se este trabalho para estudar seus efeitos na qualidade
fisiológica das sementes de café arábica. Um lote de sementes de 'Catuaí Amarelo IAC
62' foi submetido à ação de máquina de pré-limpeza, máquina de ventiladores e peneiras
e mesa densimétrica, em diversas combinações, e as sementes foram avaliadas quanto à
germinação e ao vigor (envelhecimento acelerado, emergência de plântulas, altura e
massa de matéria seca de plântulas e mudas). O teor de água das sementes também foi
determinado. Utilizou-se o delineamento estatístico de blocos ao acaso, com quatro
repetições, e o teste de Tukey a 5% para comparação de médias. Concluiu-se que: a) a
qualidade fisiológica das sementes foi aprimorada à medida que o lote passou por
equipamentos específicos no beneficiamento, culminando com a melhor qualidade na
seqüência operacional em que o lote foi submetido à ação da máquina de ventiladores e
peneiras e mesa densimétrica; b) a mesa densimétrica, associada à máquina de
ventiladores e peneiras, foi o equipamento que proporcionou a melhor separação de
materiais que interferem negativamente na qualidade fisiológica das sementes; c) as
sementes maiores e/ou mais pesadas tiveram qualidade fisiológica superior, e as
sementes mocas graúdas, qualidade fisiológica similar à das sementes chatas graúdas; d)
o descarte das frações do lote constituídas por sementes pequenas ou de menor
densidade possibilitou a obtenção de lotes homogêneos e com alta qualidade fisiológica,
favorecendo a obtenção de mudas mais vigorosas.
Palavras-chave: Coffea arabica L., sementes, classificação, germinação e vigor.
ABSTRACT
The objective of this research was to obtain more suitable information concerning coffee
seed processing in the air-screen machines and gravity table, studying their effects on
the physiological seed quality. One coffee seed lot of the Yellow Catuaí IAC 62 cultivar
was processed in a precleaner machine, in an air-screen cleaner and in a gravity table,
working in several sequences and combinations, according to technical recommendations
for seed processing. The seeds were evaluated as to their physiological quality by the
germination test, accelerated aging test, seedling emergence, height and weight of dry
matter of seedlings and young plants. The seed moisture was determined at the
beginning of the evaluations. The statistical design was randomized blocks with four
replications. Mean comparisons were done by the Tukey test at 5 % of probability. It was
concluded that: a) physiological seed quality was improved by specific equipments in the
several phases of processing, with the best seed quality, obtained with complete
operational sequence, where the lot was submitted to the action of the air-screen cleaner
and gravity table; b) the gravity table, associated with air-screen cleaner, was effective
in removing debris from the seed lot, improving the physiological seed quality; c) larger
or denser seeds had superior physiological performance than small sizeor lowdensity
seeds, and the large pea berry seeds presented physiological quality similar to the large
flat seeds; d) discart of smallest or lightest seeds to improved the physiological seed
quality, resulting in homogeneous, and high quality seed lots, and more vigorous young
plants.
Key words: Coffea arabica L., seeds, grading, germination, vigor.
1. INTRODUÇÃO
A qualidade das sementes é o somatório de atributos genéticos, físicos, fisiológicos e
sanitários que afetam a capacidade de estabelecimento e desenvolvimento de uma
determinada planta (DELOUCHE e POTTS, 1974), podendo variar entre e dentro dos lotes
em virtude de diferenças qualitativas presentes nas sementes, sob a interferência de
inúmeros fatores desde a sua formação na planta até o momento da semeadura. Para
minimizar essas interferências na qualidade fisiológica e, ao mesmo tempo,
homogeneizar os lotes, efetua-se o beneficiamento das sementes, o qual constitui uma
etapa essencial para o aprimoramento da qualidade (VAUGHAN et al., 1976).
Segundo POLLOCK e ROOS (1972), as sementes de um mesmo lote podem diferir
individualmente em termos de viabilidade e vigor, ou seja, há entre si diferentes
potenciais fisiológicos. Assim, a classificação das sementes, por tamanho e por massa
específica, constitui prática rotineira no beneficiamento da maioria das espécies agrícolas,
para a separação de sementes com baixo potencial fisiológico, conforme relatam
VAUGHAN et al. (1976), os quais evidenciam que a eliminação de frações do lote
constituídas por sementes de menor tamanho e/ou menor massa específica resulta em
substancial aprimoramento da qualidade fisiológica.
Os lotes de sementes de cafeeiro são normalmente constituídos por diferentes tipos de
sementes, em intensidade variável em função da espécie, da cultivar e das condições de
produção. Embora haja predominância de sementes do tipo chato (sementes normais),
ocorrem também sementes mocas, conchas e triangulares, em proporções determinadas
pelo genótipo (cultivar) e sua interação com o ambiente (MENDES e BACCHI, 1940).
Essas condições, associadas ao processo de extração das sementes, podem afetar a
qualidade fisiológica, exigindo cuidados especiais na produção de sementes de café, uma
vez que nem todos os tipos de sementes que o cafeeiro produz podem ser apropriados
para a propagação da espécie (CASTILLO, 1957; CARVALHO et al., 1983), principalmente
devido ao diferencial de vigor que existe entre as sementes de um mesmo lote.
Outro fator que interfere diretamente na qualidade fisiológica das sementes de café é o
teor de água. Segundo ILLY2, as sementes de café plenamente maduras apresentam
parede celular bastante espessa que atua como barreira ao movimento de água no
interior das sementes. Para GIOMO et al. (2005), a integridade do endocarpo também
pode interferir na velocidade de perda de água durante a secagem. Assim, se as
sementes estiverem imaturas, deterioradas ou com endocarpo danificado, poderão secar
mais rapidamente do que as sementes maduras ou com endocarpo intacto.
Portanto, além de adotar procedimentos que minimizem as danificações mecânicas
durante o processo de extração das sementes, é necessário efetuar rigoroso
monitoramento e controle do teor de água durante o processo de secagem, a fim de
diminuir os riscos de perda de qualidade advindos de secagem excessiva; segundo
BACCHI (1955), a diminuição do teor de água para níveis inferiores a 10% conduz à
perda irreversível do potencial fisiológico das sementes de café.
Observa-se que o tamanho e a massa da semente são fortes indicativos da sua qualidade
fisiológica, revelando relação direta com o vigor e desenvolvimento inicial das plântulas,
cujas sementes de menor tamanho e/ou menor densidade, dentro de um mesmo lote,
tendem a ter, de modo geral, germinação e vigor inferiores aos das sementes de maior
tamanho ou maior densidade (POPINIGIS, 1985; CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).
Segundo CASTRO (1960), o tamanho da semente só deve ser considerado como fator
limitante à propagação do cafeeiro quando for muito inferior ao tamanho médio das
sementes do lote, pois, mesmo com formato, tamanho e massas distintas entre si, os
diferentes tipos de sementes presentes no lote possuem carga genética idêntica.
Estudando a influência do tamanho da semente no crescimento de plântulas de cafeeiro,
OSORIO e CASTILLO (1969) verificaram que a massa da semente foi fator determinante,
em que o incremento de matéria seca e área foliar das plântulas foi proporcional à massa
do endosperma. Da mesma forma, CARVALHO e SALLES (1957) e BARROS e MIGUEL
(1992) verificaram que sementes grandes e pesadas proporcionaram germinação e taxa
de crescimento superiores aos de sementes pequenas, porém com menor velocidade de
emergência de plântulas. Portanto, considerando-se que o tamanho da semente do
cafeeiro é definido em função do desenvolvimento normal de todos os componentes dos
frutos (DEDECCA, 1957 e LEON e FOURNIER, 1962) e que o endosperma é o principal
tecido de reserva dessas sementes, é esperado que haja algum efeito de tamanho e
massa das sementes no vigor e no desenvolvimento inicial das plântulas.
Em estudo de beneficiamento de sementes de cafeeiro arábica em máquina de
ventiladores e peneiras e mesa densimétrica, GIOMO et al. (2001) verificaram que a
classificação das sementes exclusivamente pelo tamanho pode não ser suficiente para
garantir boa eficiência no aprimoramento da qualidade dos lotes, uma vez que as
peneiras são normalmente selecionadas com base nas dimensões externas das sementes,
ou seja, comprimento, largura e espessura de sementes envolvidas pelo endocarpo.
Essa condição foi confirmada por FAVARIN et al. (2003), ao verificarem que a separação
das sementes de café apenas por tamanho não proporcionou adequada estimativa do
potencial fisiológico de sementes destinadas à produção de mudas. Da mesma forma,
ARAÚJO et al. (2004) verificaram que, na fração do lote retida na peneira 22/64 de
polegada, apenas 1,5% das sementes continuaram nessa mesma classe de tamanho
após a remoção do pergaminho, indicando que, de fato, existe grande espaço vazio entre
o endosperma e o endocarpo, pelo menos para as sementes graúdas.
GIOMO et al. (2004; 2005) avaliaram os efeitos do beneficiamento em máquina de
ventiladores e peneiras e mesa densimétrica na qualidade de sementes de café Catuaí
Amarelo e verificaram que esses equipamentos, trabalhando isoladamente ou em
conjunto, foram eficazes para a separação e remoção de sementes com baixa qualidade
fisiológica, promovendo o aprimoramento da qualidade do lote. Segundo os autores, as
sementes pequenas, retidas na peneira 18/64 de polegada e as sementes de baixa
densidade, oriundas da descarga inferior da mesa densimétrica, eram de qualidade
fisiológica inferior à das sementes graúdas e pesadas.
De acordo com a literatura, verifica-se a efetividade da máquina de ventiladores e
peneiras e da mesa densimétrica para separar e classificar sementes de inúmeras
espécies agrícolas, segundo o tamanho e a massa específica, com reflexos positivos no
desempenho fisiológico das sementes, sobretudo sobre a germinação e o vigor,
evidenciando a importância do beneficiamento mecanizado para o aprimoramento da
qualidade dos lotes de sementes. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos do
beneficiamento em máquina de pré-limpeza, máquina de ventiladores e peneiras e mesa
densimétrica na qualidade fisiológica de sementes de cafeeiro arábica (Coffea arabica L.),
cultivar Catuaí Amarelo IAC 62.
2. MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi desenvolvida no Instituto Agronômico (IAC), em Campinas (SP), utilizandose um lote de sementes de café Catuaí Amarelo IAC 62, proveniente de campo de
produção de sementes do Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico dos
Agronegócios do Nordeste Paulista, localizado em Mococa (SP). A extração das sementes
foi feita por processamento via úmida de frutos completamente maduros, no estado
cereja, de acordo com os procedimentos citados por SIERRA et al. (1990) e SILVA (2000).
A remoção da mucilagem foi feita por fermentação natural durante 24 horas, conforme
citado por DIAS e BARROS (1993). Após a degomagem, as sementes foram pré-secadas
ao sol durante 4 horas e, em seguida, colocadas em bandejas com fundo telado, onde
continuaram secando, à sombra, até atingirem teor de água de aproximadamente 30%
(base úmida). Posteriormente, as sementes foram beneficiadas na Unidade de
Beneficiamento de Sementes do IAC, em diversas combinações da máquina de prélimpeza, máquina de ventiladores e peneiras (limpeza e classificação) e mesa
densimétrica, de acordo com os critérios propostos por GREGG e FAGUNDES (1975) e
VAUGHAN et al. (1976).
A máquina de pré-limpeza foi equipada com as peneiras 26/64 de polegada (10,32 mm)
na posição superior (desfolha) e 9/64 x ¾ de polegada (3,57 mm x 19,05 mm) na
inferior (peneiração), aproveitando-se do lote a fração que ficou retida na peneira
inferior. A máquina de ventiladores e peneiras foi equipada com peneiras de orifícios
oblongos intercaladas com peneiras de orifícios circulares, na seguinte seqüência: 15/64
x ¾ de polegada (5,95 mm x 19,05 mm); 22/64 de polegada (8,73 mm); 20/64 de
polegada (7,94 mm); 13/64 x ¾ de polegada (5,16 mm x 19,05 mm) e 18/64 de
polegada (7,14 mm). A mesa densimétrica foi utilizada com a região de descarga dividida
em quatro seções: superior com 20 cm de extensão, intermediária-superior com 30 cm,
intermediária-inferior com 40 cm e inferior com 10 cm.
Foram obtidos vinte tratamentos nas diversas etapas do beneficiamento, conforme
descrito a seguir: T1: sementes do lote original (O); T2: sementes escolhidas a mão
(EM); T3: sementes da máquina de pré-limpeza (PL); T4, T5, T6 e T7: sementes
coletadas nas descargas superior (S), intermediária-superior (IS), intermediária-inferior
(II) e inferior (I) da mesa densimétrica, respectivamente; T8, T9, T10, T11 e T12:
sementes coletadas nas peneiras 15 x ¾ (P15), 22 (P22), 20 (P20), 13 x ¾ (P13) e 18
(P18) da máquina de ventiladores e peneiras, respectivamente; T13, T14, T15 e T16:
sementes da peneira 22 coletadas nas descargas superior (P22S), intermediária-superior
(P22IS), intermediária-inferior (P22II) e inferior (P22I) da mesa densimétrica,
respectivamente; T17, T18, T19 e T20: sementes da peneira 20 coletadas nas descargas
superior (P20S), intermediária-superior (P20IS), intermediária-inferior (P20II) e inferior
(P20I) da mesa densimétrica respectivamente.
Para avaliação da qualidade das sementes foram realizados os seguintes testes e
determinações:
a) Teor de água: determinado em estufa a 105 ± 3 ºC por 24 horas utilizando-se duas
amostras de 25 sementes com endocarpo para cada repetição. Os resultados, em
porcentagem, foram calculados com base na massa de sementes úmidas (bu), conforme
as recomendações descritas nas Regras Para Análise de Sementes (BRASIL, 1992).
b) Teste de germinação: realizado à temperatura constante de 30 ºC, na presença de
luz, com duas amostras de 50 sementes sem endocarpo por repetição, sendo quatro
repetições por tratamento. Utilizou-se como substrato papel toalha "germitest"
umedecido com quantidade de água equivalente a 2,5 vezes a sua massa, conforme as
recomendações descritas nas Regras Para Análise de Sementes (BRASIL, 1992). Foram
consideradas normais as plântulas em que havia raiz primária com comprimento mínimo
de 4 mm, conforme os critérios propostos por HUXLEY (1965). A soma do número de
plântulas normais dos dois rolos constituiu o valor médio representativo da porcentagem
de germinação de cada repetição.
c) Primeira contagem da germinação: determinada juntamente com o teste de
germinação, consistiu na contagem de plântulas normais no décimo quinto dia após a
instalação do teste, conforme método descrito por NAKAGAWA (1999). O valor médio da
porcentagem de germinação de cada repetição foi representado pela soma do número de
plântulas normais computadas nos dois rolos;
d) Teste de envelhecimento acelerado: realizado de acordo com método descrito por
MARCOS FILHO (1999). Amostras de aproximadamente 250 sementes sem endocarpo,
de cada repetição, foram uniformemente distribuídas sobre tela de aço inoxidável em
gerbox contendo no fundo 40 mililitros de água destilada. Os gerbox foram colocados em
câmara do tipo BOD e mantidos por 72 horas à temperatura de 42 ºC e umidade relativa
do ar próxima a 100 %. Após esse período, as sementes foram submetidas ao teste de
germinação e o vigor foi expresso pela porcentagem de plântulas normais obtida no
décimo quinto dia após a instalação do teste;
e) Velocidade de emergência de plântulas: avaliada em casa de vegetação, de
acordo com a metodologia descrita por NAKAGAWA (1994), com quatro repetições por
tratamento. Foram semeadas em solo 50 sementes com endocarpo para cada repetição,
a uma profundidade de 1 centímetro e em sulcos espaçados de 15 centímetros. As
contagens foram realizadas a cada sete dias, desde o início da emergência (62 dias após
a semeadura) até a paralisação da emergência de plântulas na população (97 dias após a
semeadura). Em cada contagem, computaram-se as plântulas que atingiram, no mínimo,
o estádio de folhas cotiledonares não expandidas (palito-de-fósforo), calculando-se o
índice de velocidade de emergência de plântulas conforme os critérios propostos por
MAGUIRE (1962);
f) Porcentagem de emergência de plântulas: avaliada juntamente com o teste de
velocidade de emergência de plântulas, de acordo com método descrito por NAKAGAWA
(1994). A contagem de plântulas foi feita quando constatada a paralisação de emergência
de plântulas na população, aos 97 dias após a semeadura. Para o cálculo da porcentagem
de emergência computou-se o número total de plântulas que atingiram, no mínimo, o
estádio "palito-de-fósforo";
g) Altura de plântulas: determinada no fim do teste de emergência de plântulas,
segundo a método citado por NAKAGAWA (1999). A altura da plântula foi representada
pela média aritmética dos valores individuais do comprimento do hipocótilo, obtidos na
população de plântulas, considerando-se a distância entre o ponto de inserção de raízes e
o ponto de inserção das folhas cotiledonares. Os resultados foram expressos em
milímetros (mm), com uma casa decimal;
h) Massa de matéria seca de plântulas: as plântulas que atingiram o estádio "palitode-fósforo", no fim do teste de emergência, tiveram o sistema radicular eliminado, foram
acondicionadas em sacos de papel e em seguida colocadas para secar em estufa com
circulação de ar à temperatura de 60 ºC, onde permaneceram até atingir massa
constante, de acordo com a método descrito por NAKAGAWA (1994). A massa média de
matéria seca foi obtida dividindo-se a massa total registrada pelo número de plântulas
coletadas, sendo os resultados expressos em miligramas por plântula (mg planta -1);
i) Altura de mudas: as mudas foram produzidas em viveiro, de acordo com os
procedimentos citados por GUIMARÃES et al. (1998). Sementes pré-germinadas à
temperatura de 28 ºC, até o início da emissão da raiz primária, foram semeadas à
profundidade de 1 cm em tubetes de polipropileno contendo 120 mL de substrato
"Plantmax-café", sendo 45 tubetes para cada repetição. A altura das mudas foi avaliada
aos 156 dias após a emergência, quando na maioria das plantas havia quatro pares de
folhas definitivas, considerando-se a distância entre o ponto basal de inserção de raízes e
o ponto apical de inserção do último par de folhas. A altura foi calculada pela média
aritmética dos valores obtidos em dez plantas da área central de cada parcela, sendo os
resultados expressos em centímetros (cm);
j) Massa de matéria seca de mudas: após a medição da altura, as plantas tiveram o
sistema radicular eliminado, foram colocadas em sacos de papel e levadas para secar em
estufa com circulação de ar à temperatura de 60 ºC, onde permaneceram até atingir
massa constante, de acordo com a método descrito por NAKAGAWA (1994). A massa de
matéria seca foi determinada em balança com precisão de 0,01 grama e a massa média,
obtida dividindo-se a massa total pelo número de plantas avaliadas, sendo os resultados
expressos em miligramas por planta (mg planta -1).
Os resultados foram analisados estatisticamente, considerando-se o delineamento de
blocos ao acaso com vinte tratamentos e quatro repetições. As análises foram feitas com
base nas recomendações de MISCHAN e PINHO (1996), utilizando-se o software
Statistical Analyses System (SAS). Os dados originais, obtidos em porcentagem, foram
transformados em arco seno de (x/100)½ e submetidos à análise de variância. A análise
dos dados foi feita separadamente para cada teste e os valores médios dos tratamentos,
para cada variável, foram comparados pelo teste de Tukey ao nível de 5%.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A determinação do teor de água proporcionou melhor compreensão dos efeitos causados
pelo beneficiamento mecanizado na qualidade fisiológica das sementes de café. Conforme
os resultados apresentados na tabela 1, observa-se que nas frações obtidas na descarga
inferior (I, P22I e P20I) havia teor de água inferior ao das sementes obtidas nas
descargas superior (S, P22S e P20S) e intermediária-superior (IS) da mesa densimétrica.
Esses resultados demonstram que houve eficiência da mesa densimétrica em deslocar as
sementes mais secas para a descarga inferior, como conseqüência da sua menor massa
específica em relação às sementes mais úmidas, porém sob algum efeito do teor de água
que pode ter interferido na estratificação das sementes, corroborando resultados de
GIOMO et al. (2001; 2004; 2005).
Os resultados do teste de germinação, apresentados na tabela 1 indicam que o
beneficiamento foi favorável à melhoria da qualidade fisiológica das sementes,
proporcionando acréscimos de 10 a 12 pontos percentuais na germinação, que subiu de
83%, no lote original, para 93% a 95% em alguns dos melhores tratamentos. As
sementes pequenas ou mais leves, coletadas na peneira inferior da máquina de
ventiladores e peneiras (P18) e na descarga inferior da mesa densimétrica (I, P22I e
P20I), proporcionaram os mais baixos valores de germinação, igualando-se às sementes
não beneficiadas do lote original (O). Ressalta-se que as sementes dos tratamentos I,
P22I e P20I foram as que também tiveram os menores valores de teor de água. As
sementes obtidas na escolha manual (EM) e nas descargas superior (S, P22S e P20S),
intermediária-superior (IS, P22IS e P20IS) e intermediária-inferior (II e P20II) da mesa
densimétrica proporcionaram os maiores valores de germinação, porém não diferiram
significativamente das sementes dos tratamentos PL, P15, P22, P20, P13 e P22II, com
valores intermediários de germinação.
As frações com sementes maiores ou mais pesadas tenderam a proporcionar germinação
superior à das sementes menores ou mais leves, porém nem sempre diferiram
estatisticamente. A concentração de sementes mais leves, na descarga inferior da mesa
densimétrica, ainda que possa ter ocorrido alguma interferência do teor de água na
estratificação das sementes, pode explicar, em parte, a menor porcentagem de
germinação, uma vez que as sementes com maior densidade têm, freqüentemente,
germinação superior à das sementes com menor densidade, conforme citado por
POPINIGIS (1985). Resultados semelhantes foram citados por VIEIRA et al. (1995) com
sementes de arroz, por FELDMANN e TOLEDO (1979) com sementes de soja, por BAUDET
e MISRA (1991) com sementes de milho, por LOLLATO e SILVA (1984) e BUITRAGO et al.
(1991) com sementes de feijão, por ALEXANDRE e SILVA (2001) com sementes de
ervilhaca-comum e por GIOMO et al. (2001), FAVARIN et al. (2003), ARAÚJO et al.
(2004) e GIOMO et al. (2004) com sementes de café.
Verifica-se nas sementes do lote em estudo alta qualidade fisiológica, com germinação
média de 90%, e nos tratamentos P15 e P13, constituídos por 70% e 87% de sementes
mocas, respectivamente, a germinação foi similar à das sementes chatas, corroborando
os resultados de GIOMO et al. (2001; 2004). Pelos resultados do teste de germinação,
todos os tratamentos enquadraram-se no padrão de germinação (70 %) para sementes
de café nos Estados de São Paulo (SÃO PAULO, 1997) e Minas Gerais (INSTITUTO
MINEIRO DE AGROPECUÁRIA, 2000).
Os resultados relacionados na tabela 1 indicam que houve acréscimo significativo nos
percentuais de vigor das sementes na primeira contagem da germinação, após o
beneficiamento. As sementes classificadas por tamanho, na peneira 20, e separadas nas
descargas superior (P20S) e intermediária-superior (P20IS) da mesa densimétrica foram
as de mais altos valores de vigor, diferenciando-se das sementes não beneficiadas do
lote original (O). Já nas sementes com menor densidade das frações obtidas na descarga
inferior da mesa densimétrica (I, P22I e P20I), os valores de vigor foram mais baixos,
igualando-se às sementes do lote original (O).
Esses resultados revelam que, paralelamente à concentração de sementes com menores
valores de teor de água e massa específica, na descarga inferior da mesa densimétrica,
há a possibilidade de separar sementes de café menos vigorosas nessa descarga,
indicando efeito positivo da mesa densimétrica na separação de frações com qualidade
fisiológica distinta, confirmando as considerações feitas por POPINIGIS (1985) e
ALEXANDRE e SILVA (2001) com sementes de ervilhaca-comum e por GIOMO et al.
(2001), ARAÚJO et al. (2004) e GIOMO et al. (2004) com sementes de café.
As sementes classificadas somente por tamanho proporcionaram valores intermediários
de vigor na primeira contagem da germinação, porém sem diferir significativamente das
sementes sem beneficiamento (O), das sementes escolhidas manualmente (EM) e das
sementes beneficiadas em máquina de pré-limpeza (PL). O desempenho das sementes
mocas (P15 e P13) foi similar ao das sementes chatas, evidenciando que não há razão
para serem descartadas dos lotes de sementes de café. Verifica-se, portanto, que os
equipamentos utilizados no beneficiamento causaram efeitos diferenciados na qualidade
fisiológica das sementes, sendo o desempenho da mesa densimétrica superior ao da
máquina de ventiladores e peneiras para a separação de sementes com diferentes níveis
de qualidade, corroborando resultados constatados por LOLLATO e SILVA (1984),
AHRENS e KRZYZANOWSKI (1994), AHRENS e KRZYZANOWSKI (1998) e GIOMO et al.
(2001). Embora em todos os tratamentos tenham se observado sementes com
germinação acima de 70%, ressalta-se que, para maior aprimoramento da qualidade do
lote, as frações I, P22I e P20I poderiam ser descartadas devido ao baixo vigor verificado
na primeira contagem da germinação.
Os resultados do teste de envelhecimento acelerado (Tabela 1) indicam nas frações
obtidas na descarga inferior da mesa densimétrica (I, P22I e P20I) sementes com vigor
inferior ao das sementes não beneficiadas do lote original (O), confirmando o pior
desempenho observado nessas sementes nos testes de germinação e na primeira
contagem da germinação. Dessa forma, ressalta-se a importância da mesa densimétrica
para a separação de sementes de café com qualidade fisiológica inferior, cujo descarte
seria benéfico para o aprimoramento da qualidade do lote.
Observa-se, pelos resultados do teste de envelhecimento acelerado, que as sementes
estavam com vigor médio de 75% e nos tratamentos P15 e P13, constituídos por 70% e
87% de sementes mocas, os valores de vigor foram de 73% e 75% respectivamente,
igualando-se aos tratamentos constituídos predominantemente por sementes chatas.
Assim, como no teste de germinação, não há necessidade de descartar as sementes
mocas dos lotes de sementes de cafeeiro arábica.
Constatou-se que as frações utilizadas na alimentação da mesa densimétrica deram
origem a outras frações cujas sementes com vigor decrescente, no sentido da descarga
superior para a inferior, possibilitam a separação de tratamentos com níveis diferenciados
de vigor. Nestas circunstâncias, as frações deslocadas para a descarga inferior da mesa
densimétrica, e, portanto, com menor massa específica, são sementes menos vigorosas,
reforçando os resultados do teste de germinação e corroborando resultados obtidos por
FELDMANN e TOLEDO (1979) com sementes de soja, por LOLLATO e SILVA (1984) com
sementes de feijão, por BAUDET e MISRA (1991) com sementes de milho, por VIEIRA et
al. (1995) com sementes de arroz, por ALEXANDRE e SILVA (2001) com sementes de
ervilhaca-comum e por GIOMO et al. (2001), ARAÚJO et al. (2004) e GIOMO et al.
(2004) com sementes de café.
Os resultados da avaliação de plântulas em solo, constantes da tabela 2, revelam que os
testes de emergência de plântulas e índice de velocidade de emergência permitiram
detectar valores de vigor similares quanto às tendências de variação. Assim, as sementes
sem beneficiamento (O), as sementes escolhidas manualmente (EM), as sementes
classificadas nas peneiras superiores da máquina de ventiladores e peneiras (P15 e P22)
e as sementes obtidas nas descargas superior (S e P20S), intermediária-superior (IS e
P20IS) e intermediária-inferior (P22II) da mesa densimétrica resultaram em maiores
porcentagens de emergência de plântulas, significativamente superiores aos valores das
sementes obtidas na máquina de pré-limpeza (PL) e na descarga inferior da mesa
densimétrica (I e P20I), identificadas como as menos vigorosas. As sementes dos
tratamentos II, P20, P13, P18, P22S, P22IS, P22I e P20II resultaram em valores
intermediários, sem diferir significativamente dos tratamentos com maior ou menor vigor.
O índice de velocidade de emergência de plântulas indicou que a qualidade fisiológica das
sementes classificadas na peneira 20 e deslocadas para a descarga inferior da mesa
densimétrica (P20I) foi significativamente inferior à das sementes obtidas nas descargas
superior e intermediária-superior. Observa-se que, apesar das sementes classificadas por
tamanho e massa específica terem, por este teste, valores de vigor similares aos das
sementes classificadas somente por tamanho, a mesa densimétrica permitiu deslocar
para a descarga inferior as sementes menos vigorosas que, da mesma forma observada
nos demais testes, corresponderam às sementes com menor massa específica. Portanto,
o teste de emergência de plântulas em campo foi adequado para a avaliação da
qualidade fisiológica das sementes de café.
Quanto à altura de plântulas, observa-se que o tratamento correspondente à peneira
inferior da máquina de ventiladores e peneiras (P18) foi o de menor valor,
significativamente inferior aos das frações obtidas nas maiores peneiras (P15 e P22), nas
descargas superior, intermediária-superior e intermediária-inferior da peneira 22 (P22S,
P22IS e P22II) e na descarga superior da peneira 20 (P20S) na mesa densimétrica. As
plântulas provenientes das sementes pequenas ou mais leves tiveram menor crescimento
da parte aérea, menor acúmulo de matéria seca e foram menos vigorosas que as
plântulas provenientes das sementes grandes ou mais pesadas, corroborando os
resultados observados por FRAZÃO et al. (1983) com sementes de guaraná, por FRAZÃO
et al. (1984) com sementes de cacau, por AGUIAR et al. (1996) com sementes de paubrasil, por CASTRO e DUTRA (1997) com sementes de leucena, por FERREIRA e TORRES
(2000) com sementes de acácia-gomífera, por MARTINS et al. (2000) com sementes de
palmito-vermelho e por YOSHIDA et al. (1999) e GIOMO et al. (2001), FAVARIN et al.
(2003), ARAÚJO et al. (2004) e GIOMO et al. (2004) com sementes de café.
O beneficiamento mecanizado aprimorou efetivamente a qualidade fisiológica das
sementes, proporcionando aumento significativo da massa de matéria seca de plântulas
em relação às sementes sem beneficiamento (O) e às sementes escolhidas manualmente
(EM). As frações de sementes obtidas nas diversas etapas do beneficiamento
proporcionaram diferentes níveis de vigor entre si, sendo alto para os tratamentos P22,
S, P22S, P22IS e P22II, médio para os tratamentos PL, P15, P20, P20S, IS, P20IS, II e
P22I e baixo para os tratamentos O, EM, P13, P18, P20II, I e P20I. Embora essa
determinação não tenha permitido detectar diferenças significativas que possibilitassem a
discriminação de qualidade entre os tratamentos com sementes na faixa de vigor
intermediário, verificou-se que as sementes pequenas e leves deram origem a plantas
menos vigorosas, indicando que o desenvolvimento inicial da muda foi proporcional ao
conteúdo de tecidos de reserva do endosperma. Esses resultados confirmam as
observações feitas por CARVALHO e SALLES (1957), CASTRO (1960), OSORIO e
CASTILLO (1969), FRAZÃO et al. (1984), GIOMO et al. (2001), FAVARIN et al. (2003) e
GIOMO et al. (2004), destacando a importância da separação de sementes pequenas e
de baixa densidade dos lotes de sementes de café a fim de se obter mudas vigorosas.
A avaliação da altura das mudas (Tabela 2) não permitiu detectar diferenças
significativas entre os tratamentos. A falta de sensibilidade desse tipo de avaliação
também foi verificada em estudos realizados com sementes de soja (FELDMANN e
TOLEDO, 1979), com sementes de feijão (BUITRAGO et al., 1991) e com sementes de
ervilhaca-comum (ALEXANDRE e SILVA, 2001). É possível que as diferenças inicialmente
existentes entre as sementes dos diversos tratamentos tenham diminuído ou
desaparecido durante a fase de produção de mudas, na qual as plantas permaneceram
sob condições favoráveis ao desenvolvimento por cerca de 120 dias, com indícios de que
a superioridade das plântulas provenientes de sementes mais vigorosas tendeu a
decrescer à medida que as plantas se desenvolveram, confirmando as observações feitas
por FRAZÃO et al. (1984).
4. CONCLUSÕES
1. A qualidade fisiológica das sementes de café foi aprimorada à medida que o lote
passou por equipamentos específicos nas diversas etapas do beneficiamento, culminando
com a máxima qualidade na seqüência operacional completa, onde foi incluída a mesa
densimétrica.
2. A mesa densimétrica, associada à máquina de ventiladores e peneiras, foi o
equipamento que proporcionou a melhor separação de materiais que interferem
negativamente na qualidade fisiológica das sementes de café.
3. As sementes de maior tamanho ou maior densidade são de qualidade fisiológica
superior à das sementes de menor tamanho ou menor densidade; as sementes mocas
graúdas são de qualidade fisiológica similar à das sementes chatas;
4. O descarte das frações do lote constituídas por sementes pequenas ou de menor
densidade aprimorou significativamente a qualidade fisiológica das sementes de café,
possibilitando a obtenção de lotes homogêneos e favorecendo a obtenção de mudas mais
vigorosas.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem aos funcionários da Unidade de Beneficiamento de Sementes e
Laboratório de Análise de Sementes do Instituto Agronômico, em especial ao Pesquisador
Científico Marcelo Ticelli e aos Técnicos Dirceu Borges, Ivonete Alves dos Santos e Denise
Sayuri Issa, pela valiosa colaboração e auxílio na execução dos experimentos.
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Recebido para publicação em 25 de setembro e 2007 e aceito em 13 de junho de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da tese de doutorado do primeiro autor apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas (FCA), Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu (SP). Com bolsa
de doutorado do CNPq.
2 ILLY, E. A visão do importador do café brasileiro. In: 2.º Simpósio Internacional de
Café. Instituto Agronômico, Campinas (SP), 2002.
© 2009 Instituto Agronômico
Avenida Barão de Itapura, 1481
13020-902 Campinas SP - Brazil
Tel.: +55 19 3231-5422 - ramal 116
Fax: (55 19) 3231-5422 - ramal 215
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
SEIBERT, Eduardo et al. Danos de frio e alterações qualitativas durante armazenagem refrigerada
de pêssegos colhidos em dois estádios de maturação. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp.
1021-1029. ISSN 0006-8705.
Pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá' foram colhidos nas safras de 2000 e 2001, nos estádios de maturação de
vez e maduro e armazenados a 0 ºC e 90% de umidade relativa. Os pêssegos 'Chiripá' permaneceram
armazenados sob refrigeração por 10 ou 20 dias em 2000 e por 7, 14 ou 21 dias em 2001, enquanto os
pêssegos 'Chimarrita' foram conservados em câmara frigorífica nas duas safras por 10, 20 ou 30 dias.
Amostras de pêssegos foram avaliadas na colheita, em cada saída de armazenagem refrigerada e após 2
ou 3 dias de amadurecimento a 20 ºC. As perdas de massa fresca não foram afetadas pelo estádio de
maturação nas duas cultivares. Em pêssegos com mais de 5% de perdas de peso após amadurecimento,
observou-se enrugamento na região do ombro do fruto. Em 2001, a ocorrência de podridões foi maior
nos pêssegos 'Chimarrita' colhidos maduros depois de transferidos a 20 °C. A firmeza da polpa diminuiu
continuamente durante a armazenagem, principalmente nos frutos maduros. A firmeza dos pêssegos
colhidos no estádio de vez foi significativamente maior que a dos pêssegos colhidos no estádio maduro
enquanto sob refrigeração, mas após a transferência para 20 °C ela decresceu aos mesmos valores
obtidos para os pêssegos colhidos mais maduros. Em 2001, após 30 dias sob refrigeração, observou-se
lanosidade nos pêssegos 'Chimarrita' de ambos os estádios de maturação, enquanto apenas nos pêssegos
'Chiripá' de vez ocorreu lanosidade ao término da armazenagem refrigerada.
Palavras-chave : Prunus persica; pêssegos de vez; lanosidade.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400026
TECNOLOGIA DE PÓS-COLHEITA
Danos de frio e alterações qualitativas durante armazenagem
refrigerada de pêssegos colhidos em dois estádios de maturação
Chilling injuries and quality changes during cold storage of peaches
harvested at two ripening stages
*
Eduardo SeibertI, II, ; Michel Elias CasaliII; Marcos Laux de LeãoII; Ernani
PezziII; Adriana Regina CorrentIV; Renar João BenderII, III
IEscola
Agrotécnica Federal de Sombrio, EAFS, Caixa Postal 04, 88965-000 Santa Rosa
do Sul (SC). E-mail: [email protected]
IIGrupo de Pesquisa em Pós-Colheita, Laboratório de Fisiologia Pós-Colheita, UFRGS
IIILaboratório de Fisiologia Pós-Colheita, Faculdade de Agronomia, UFRGS, Porto Alegre
(RS), Brasil. E-mail: [email protected]
IVCentro Federal de Educação Tecnológica, Januária (MG)
RESUMO
Pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá' foram colhidos nas safras de 2000 e 2001, nos estádios
de maturação de vez e maduro e armazenados a 0 ºC e 90% de umidade relativa. Os
pêssegos 'Chiripá' permaneceram armazenados sob refrigeração por 10 ou 20 dias em
2000 e por 7, 14 ou 21 dias em 2001, enquanto os pêssegos 'Chimarrita' foram
conservados em câmara frigorífica nas duas safras por 10, 20 ou 30 dias. Amostras de
pêssegos foram avaliadas na colheita, em cada saída de armazenagem refrigerada e após
2 ou 3 dias de amadurecimento a 20 ºC. As perdas de massa fresca não foram afetadas
pelo estádio de maturação nas duas cultivares. Em pêssegos com mais de 5% de perdas
de peso após amadurecimento, observou-se enrugamento na região do ombro do fruto.
Em 2001, a ocorrência de podridões foi maior nos pêssegos 'Chimarrita' colhidos maduros
depois de transferidos a 20 °C. A firmeza da polpa diminuiu continuamente durante a
armazenagem, principalmente nos frutos maduros. A firmeza dos pêssegos colhidos no
estádio de vez foi significativamente maior que a dos pêssegos colhidos no estádio
maduro enquanto sob refrigeração, mas após a transferência para 20 °C ela decresceu
aos mesmos valores obtidos para os pêssegos colhidos mais maduros. Em 2001, após 30
dias sob refrigeração, observou-se lanosidade nos pêssegos 'Chimarrita' de ambos os
estádios de maturação, enquanto apenas nos pêssegos 'Chiripá' de vez ocorreu
lanosidade ao término da armazenagem refrigerada.
Palavras-chave: Prunus persica, pêssegos de vez, lanosidade.
ABSTRACT
'Chiripá' and 'Chimarrita' peach cultivars were harvested in 2000 and 2001 at two
ripening stages, mature green and tree ripe, and stored at 0 ºC and 90% relative
humidity. 'Chiripá' peaches were cold stored for 10 or 20 days in 2000 and 7, 14 or 21
days in 2001. 'Chimarrita' peaches were stored in both years for 10, 20 or 30 days. Fruit
samples were evaluated at harvest, at retrieval from each cold storage period and after
two 2 or 3 more days of ripening at 20 ºC. Weight losses after storage of mature green
and tree ripe peaches of both cultivars were similar. Peaches with more than 5% weight
loss after retrieval from cold storage showed shriveling symptoms. Tree ripe 'Chimarrita'
peaches after cold storage were more decayed in the 2001 season. Flesh firmness
decreased continuously during storage, specially in tree ripe fruit. Flesh firmness of
mature green peaches was significantly higher compared to ripe fruits. However, during
ripening at 20 °C firmness values decreased to about the same values in both ripening
stages. In the 2001 season, after 30 days in cold storage, 'Chimarrita' peaches of both
ripening stages were woolly. In the same season, mature green 'Chiripá' peaches showed
woolliness at the end of the storage period.
Key words: Prunus persica, mature green peaches, woolliness.
1. INTRODUÇÃO
A determinação do ponto de colheita de pêssegos é um fator crítico (BROVELLI et al.,
1998). Apesar do estádio de maturação ser apenas um dos aspectos relevantes em
relação à qualidade dos produtos hortícolas, ele tem grande importância, já que
influencia o comportamento em pós-colheita tanto na comercialização como nas
características organolépticas finais, determinando, até certo ponto, seu potencial de
armazenagem. Por este motivo, os índices de maturação devem receber muita atenção e
ser determinados para cada cultivar (LUCHSINGER e WALSH, 1997).
Frutos colhidos muito maduros são suscetíveis a danos e podridões, amolecem com
facilidade e adquirem textura e sabor indesejáveis. Frutos colhidos em estádio não
maduro são mais sensíveis à desidratação e desorganização interna e podem não
alcançar um ponto de amadurecimento que satisfaça aos consumidores (BROVELLI et al.,
1998).
Para evitar danos no manuseio pós-colheita e ter maior período de armazenagem, muitas
vezes, os frutos são colhidos em estádio de maturação mais verde. No entanto, os frutos
maduros são os preferidos para consumo imediato.
O curto período de safra de pêssegos exige a armazenagem de parte da produção para
aumentar o período de oferta. Em temperatura ambiente, o pêssego deteriora
rapidamente e a refrigeração é a principal técnica usada para preservar a qualidade de
frutos. Após a colheita, a fruta deve ser armazenada e transportada a baixas
temperaturas até chegar ao consumidor (LUCHSINGER e WALSH, 1997). As baixas
temperaturas diminuem o metabolismo, evitando a rápida deterioração, mas a
armazenagem prolongada em temperaturas próximas a 2 ºC pode levar ao aparecimento
de danos por frio (BRACKMANN et al., 2003).
A armazenagem em atmosfera controlada pode ser a alternativa para prolongar o período
pós-colheita de frutas, principalmente pela manutenção de características qualitativas. No
entanto, ainda de acordo com resultados de BRACKMANN et al. (2003) não evita a
ocorrência de danos de frio. Os pêssegos, assim como as nectarinas, são suscetíveis aos
danos por frio. Lanosidade, escurecimento da polpa, retenção de firmeza, baixa
suculência, falha no amadurecimento, acumulação de pigmentos vermelhos na polpa e
falta de aroma e sabor são sintomas que podem ocorrer em pêssegos após a
armazenagem refrigerada prolongada (LURIE e CRISOSTO, 2005). De acordo com
BRUHN et al. (1991), desses sintomas, a falta de suculência, a lanosidade, a ausência de
aroma e sabor e o fato de nunca amadurecerem normalmente são as principais queixas
dos consumidores em relação a frutas de caroço. O estabelecimento de ponto de colheita
adequado para frutas de caroço pode reduzir as queixas sobre a falta de qualidade destas
frutas.
O objetivo deste trabalho foi determinar o estádio de maturação mais apropriado para a
colheita e o tempo máximo de armazenagem refrigerada de pêssegos das cvs. Chimarrita
e Chiripá, com base em parâmetros de qualidade e redução da incidência de danos por
frio.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os ensaios foram desenvolvidos utilizando pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá' das safras de
2000 e 2001. Os pêssegos cv. Chimarrita, em 2000 e 2001, e os pêssegos cv. Chiripá,
em 2000, foram colhidos em pomar comercial no município de São Jerônimo, localizado a
80 km a oeste de Porto Alegre (RS). Os pêssegos 'Chiripá', em 2001, foram colhidos em
pomar comercial no município de Farroupilha, distante 130 km a noroeste de Porto
Alegre. Logo após a colheita, os pêssegos foram classificados em dois estádios de
maturação formando os tratamentos: "de vez" e "maduro".
Foram considerados frutos em estádio de vez aqueles de cor de fundo verde e com
ausência ou pouca coloração de cobrimento da epiderme. Pêssegos maduros foram
considerados os frutos com início de mudança da coloração de fundo da epiderme de
verde para branco-creme e abundante coloração de cobrimento.
Os pêssegos foram acondicionados em bandejas plásticas alveoladas dentro de caixas
plásticas com capacidade para 8 kg e armazenados a 0 °C e 90% de umidade relativa
(UR). Os pêssegos 'Chimarrita' foram armazenados nos dois anos de avaliação em
câmara frigorífica no Instituto de Ciência e Tecnologia dos Alimentos da Universidade
Federal do Rio Grande do Sul por 10, 20 ou 30 dias. Os pêssegos 'Chiripá' foram
armazenados, em 2000, nesta mesma unidade de armazenagem por 10 ou 20 dias e, em
2001, na unidade de armazenagem da prefeitura municipal de Farroupilha por 7, 14 ou
21 dias. Após colheita e a manutenção em câmara fria, os pêssegos foram mantidos por
até cinco dias a 20 °C para seu amadurecimento.
Na colheita e nos dias de saída da câmara fria, ambos seguidos também sempre de
período de mais dois a cinco dias em condições ambientais para amadurecimento,
amostras dos pêssegos foram analisadas no Laboratório de Pós-colheita da Faculdade de
Agronomia da UFRGS, para as variáveis: perdas de massa fresca, firmeza da polpa,
sólidos solúveis, acidez titulável, ocorrência de podridões e danos por frio.
A perda de massa fresca foi determinada pela diferença entre a massa medida em
balança digital de precisão centesimal no dia da instalação do experimento e em cada
data de avaliação após armazenagem refrigerada e amadurecimento. Para determinação
do percentual de pêssegos podres foram contabilizados todos os frutos com sintomas de
ataques por patógenos e lesões maiores que 5 mm de diâmetro.
A firmeza da polpa, expressa em Newton (N), foi medida em lados opostos
diametralmente na região do equador de cada fruto com penetrômetro Effegi equipado
com ponteira Magness-Taylor de 7,9 mm de diâmetro, após remover uma pequena
porção da epiderme. O teor de sólidos solúveis totais (SST), expresso em ºBrix, foi
determinado com um refratômetro de bancada Shangai, modelo 2AWJ. A acidez titulável
(AT) foi determinada por titulação potenciométrica com solução 0,1N NaOH até pH 8,1 e
expressa em percentual de ácido málico.
A ocorrência de escurecimento interno foi avaliada visualmente cortando-se os pêssegos
pela metade e classificando-se a coloração da polpa de acordo com a seguinte escala
subjetiva: 1 = pêssegos sadios (polpa sem escurecimento); 2 = leve escurecimento
(escurecimento em 0-25% da polpa); 3 = moderado escurecimento (25%-50% da polpa
com escurecimento); 4 = severo escurecimento (>50% da polpa com escurecimento).
Pêssegos com polpa de aparência corticosa e firmeza de polpa superior a 40N foram
considerados com distúrbio fisiológico de retenção de firmeza.
A lanosidade também foi avaliada visualmente. Os pêssegos foram cortados ao meio e
uma das metades foi pressionada manualmente para determinar a intensidade de
lanosidade, de acordo com seguinte escala: 1 = pêssegos sadios (alta liberação de suco);
2 = leve lanosidade (moderada liberação de suco); 3 = moderada lanosidade (leve
liberação de suco); 4 = severa lanosidade (sem suco).
O delineamento experimental empregado foi o completamente casualizado, formado por
dois tratamentos para cada cultivar referentes aos dois estádios de maturação, "de vez"
e "maduro", com quatro repetições de 15 frutos cada um, para cada data de avaliação e
estádio de maturação. A comparação de médias foi feita empregando o teste de Tukey
(P<0,05).
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nos dois anos de avaliação dos pêssegos das cultivares Chimarrita e Chiripá, o estádio de
maturação não teve efeito significativo sobre a perda de massa. As avaliações realizadas
após período a 20 °C de amadurecimento indicaram aumento na porcentagem de perda
de massa dos frutos em relação ao período de armazenagem refrigerada (Tabelas 1 e 2).
Nos pêssegos 'Chimarrita', em 2000, após 10 e 30 dias de armazenagem refrigerada,
quando levados para 20 °C, ocorreu leve murchamento na região do ombro. Este sintoma
foi um pouco mais intenso nos pêssegos colhidos no estádio maduro. Em 2001, em todas
as avaliações após o período de amadurecimento, as perdas de massa quando foram
superiores a 5% levaram ao enrugamento, principalmente nos pêssegos colhidos no
estádio de vez e após 20 dias de armazenagem. Nos pêssegos 'Chiripá' foi visualizado
enrugamento em 2000 e 2001 no amadurecimento após 20 dias a 0 ºC.
Na literatura, são constatados valores-limite distintos a partir dos quais a perda de massa
resulta em sintomas visíveis. MITCHELL (1992) cita 5% de perda de massa fresca como
limite antes que os pêssegos fiquem com má aparência. Para CRISOSTO et al. (2004),
perdas de massa de 5% são normais para pêssegos e sintomas de enrugamento são
notados quando excedem 10%. Com base nestas informações e com os valores
observados no presente trabalho, sugere-se que o limite admissível para perda de massa
fresca de ambas as cultivares seja fixado em 5%. Percentuais maiores podem levar à
visualização de sintomas de enrugamento nas cvs. Chimarrita e Chiripá.
A ocorrência de podridões nos pêssegos 'Chimarrita' em 2000 foi baixa na retirada dos
frutos da armazenagem a 0 °C. Em 2001, os percentuais foram maiores. Novamente, não
houve diferenças entre estádios de maturação (Tabela 1). Comportamento semelhante
foi observado na cv. Chiripá (Tabela 2). Após transferência dos pêssegos para o
amadurecimento a 20 °C os percentuais de frutos podres aumentaram e os pêssegos
colhidos no estádio maduro tiveram os maiores valores.
Os percentuais de frutos podres variaram bastante, principalmente, no fim do período de
amadurecimento a 20 °C. A podridão parda causada por Monilinia fructicola, o agente
causal das podridões neste trabalho, instala-se nos pêssegos ainda na lavoura (MARI et
al., 2003). Na condição latente, dificulta a separação de frutos infectados de frutos
sadios, o que pode em parte, explicar variações entre períodos de armazenagem do
presente trabalho.
De maneira geral, no entanto, a ocorrência de podridões, tanto nos pêssegos 'Chimarrita'
como em 'Chiripá', foi significativamente mais alta nos frutos maduros e, sobretudo, mais
pronunciada depois de período mais prolongado de armazenagem refrigerada. Nesta
condição, em que os pêssegos se aproximaram da senescência, os mecanismos de defesa
dos frutos estão com capacidade reduzida de reação, permitindo o avanço da colonização
da polpa pelo agente causal da podridão.
Com relação aos parâmetros qualitativos, não foram verificadas diferenças significativas
nos teores de SST dos pêssegos colhidos de vez e maduros de ambas as cultivares
(Tabela 3). Além de não haver diferenças, os valores observados foram semelhantes aos
observados por NAVA e BRACKMANN (2001), KLUCH et al. (2003) E BRACKMANN et al.
(2003) em pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá'. Ao contrário dos teores de sólidos solúveis, a
AT dos pêssegos foi baixa nos dois anos de realização dos experimentos em comparação
aos valores obtidos por esses autores e também por CRISOSTO et al. (2006). No
entanto, nos frutos colhidos no estádio de vez havia maiores teores de acidez, com
diferença estatística entre os valores obtidos para os pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá' no
fim do período de armazenagem. Pêssegos desta cultivar da safra de 2001 também
estavam mais ácidos no fim do amadurecimento a 20 °C (Tabela 3).
Pêssegos maduros ficaram invariavelmente menos firmes do que pêssegos colhidos no
estádio de vez tanto na data da colheita quanto no fim do período de armazenagem
refrigerada (Figuras 1 e 2). De modo geral, com o avanço do tempo de armazenagem
houve diminuição da firmeza que ocorreu de maneira mais intensa em frutos colhidos no
estádio mais avançado de maturação. Podem também ser observadas variações ano a
ano na firmeza de polpa para as quais não há explicação conclusiva, além do fato da
contribuição efetiva das condições ambientais predominantes durante o desenvolvimento
vegetativo dos frutos.
A média de diminuição da firmeza dos frutos 'Chimarrita' colhidos maduros do dia da
colheita até o trigésimo dia a 0 ºC foi de 62N em 2000 e de 57N em 2001. Já nos
pêssegos 'Chiripá' colhidos maduros, a firmeza diminuiu 30N em 2000 e 28N em 2001
após 20 dias e 21 dias a 0 ºC. À exceção dos pêssegos 'Chimarrita' em 2000, nos
pêssegos do estádio de vez de ambas as cultivares, verificou-se sempre firmeza superior
a 40N durante o armazenamento refrigerado. No período de amadurecimento a 20 °C a
firmeza dos pêssegos das duas cultivares colhidos de vez e maduros diminuíram para os
mesmos valores finais, sem diferenças significativas (Figuras 1B, 1D, 2B e 2D). A
diminuição mais acelerada da firmeza de polpa durante o período de amadurecimento a
20 °C dos pêssegos que no fim da armazenagem refrigerada eram mais firmes, já foi
observada em vários trabalhos, entre os quais ZHOU et al. (2001). Estes autores
trabalharam com a cv. Hermoza utilizando a mesma temperatura de 20 °C para
amadurecimento após armazenagem a 0 ºC.
Nas avaliações de desordens fisiológicas, o escurecimento da polpa foi observado em
pêssegos 'Chimarrita' em 2001, quando se constatou nos frutos do tratamento maduro
polpa marrom no período de amadurecimento a 20 °C após 30 dias a 0 ºC (Tabela 4).
Nesses mesmos frutos também ocorreu o distúrbio lanosidade. O escurecimento foi de
intensidade leve a moderada. Com períodos mais curtos de armazenagem refrigerada
também nos pêssegos 'Chiripá' não foi visualizado escurecimento da polpa. Segundo a
literatura, o escurecimento ocorre devido ao acúmulo de substâncias tóxicas, como os
compostos fenólicos, quando da exposição a baixas temperaturas. Em pêssegos
'Chimarrita' o dano foi observado por BRACKMANN et al. (2003) após dois dias a 20 ºC
passados 45 dias a 0 ºC. Já NAVA (2001) não visualizou escurecimento em pêssegos
'Chiripá' armazenados a 0,5 ºC.
A 'Chimarrita' foi suscetível à lanosidade na safra de 2001. Em todas as datas de saída da
armazenagem refrigerada, os frutos tinham boa aparência, exceção para as amostras
que permaneceram 30 dias a 0 °C, quando em 56,7% dos pêssegos colhidos maduros
havia sintomas de lanosidade (Tabela 4). No entanto, após o período de amadurecimento
a 20 ºC, todos os frutos, tanto de vez como maduros, estavam lanosos. Na 'Chiripá' foi
observada lanosidade para a safra de 2001 em 25% dos pêssegos de vez após 21 dias a
0 ºC, mas não após o período de amadurecimento a 20 °C. A intensidade do dano foi
severa, com os frutos tendo sua polpa seca e sem suco. Uma explicação para a nãovisualização de lanosidade nos pêssegos 'Chiripá' durante o amadurecimento é a
ocorrência de reversão da lanosidade que, segundo LUCHSINGER (2000) pode ocorrer
após dois ou mais dias a 20 ºC. Possivelmente, esta é uma explicação para o fato de não
observarmos lanosidade em pêssegos 'Chiripá' que foram analisados sempre após três
dias a 20 ºC. Este também pode ter sido o motivo da não-visualização de lanosidade no
amadurecimento em 2000, visto que ambas as cultivares são suscetíveis ao dano.
A literatura cita que os sintomas de lanosidade não são visualizados logo após a saída da
armazenagem refrigerada, e sim após um período de amadurecimento (BEN-ARIE e
LAVEE, 1971; VON MOLLENDORFF et al., 1989), geralmente de um a dois dias a 20 ºC
(LUCHSINFER, 2000). Isto é confirmado por VON MOLLENDORFF et al. (1992) em
nectarinas 'Independence' e por BRACKMANN et al. (2003) em pêssegos 'Chimarrita'. Os
autores não observaram lanosidade nessas espécies na saída da armazenagem
refrigerada, mas sim depois de dois dias a 20 ºC. Contudo, para que a lanosidade seja
visualizada é necessário que a firmeza da polpa esteja em valores suficientemente baixos
(LUCHSINGER, 2000), abaixo de 27N (JU et al., 2000).
No presente experimento, nos pêssegos 'Chimarrita' nos quais foi visualizada lanosidade
após 30 dias em frio, a firmeza de polpa variou entre 28N e 14N, e nos pêssegos 'Chiripá'
variou entre 31N e 8N. Desta forma, considerando a suscetibilidade das cvs. Chimarrita e
Chiripá à lanosidade, e levando em conta o estádio de amadurecimento dos frutos, com
firmeza baixa o suficiente para visualização dos danos, é plausível admitir a manifestação
da lanosidade já na saída de frio e não apenas após a maturação.
Nos pêssegos 'Chimarrita' colhidos no estádio de vez em 2001 foram visualizados
sintomas de retenção de firmeza após 30 dias a 0 ºC (Tabela 4). Os pêssegos estavam
com a polpa com aspecto de cortiça e firmeza superior a 50N, indicativos de retenção de
firmeza. Nos pêssegos da cv. Chiripá colhidos no estádio de vez também foi determinada
firmeza acima de 40N durante a armazenagem e após 20 e 21 dias a 0 ºC,
respectivamente em 2000 e 2001, observou-se alguns frutos de polpa corticenta. No
entanto, tanto em pêssegos 'Chimarrita' como nos pêssegos 'Chiripá' a retenção de
firmeza não se confirmou após o período de amadurecimento, pois também os pêssegos
colhidos de vez reduziram a firmeza da polpa não havendo diferença entre eles e os
frutos colhidos maduros.
Para estimar o potencial de comercialização dos pêssegos 'Chimarrita' e 'Chiripá' em boas
condições, foram considerados comercializáveis os frutos sadios com ausência de danos
por frio e firmeza superior a 9N, principalmente ao fim da armazenagem refrigerada. Este
baixo índice de firmeza não impede a comercialização e o consumo, mas a predisposição
para danos mecânicos é muito elevada. Em 2000, pêssegos das cultivares 'Chimarrita' e
'Chiripá' colhidos maduros, depois do período de amadurecimento a 20 °C, ficaram com
baixos percentuais de frutos comercializáveis. Em contrapartida, com os pêssegos
'Chimarrita' e 'Chiripá' colhidos no estádio de vez, houve elevados percentuais de frutos
comercializáveis (Tabela 5).
Em 2001, com os pêssegos 'Chimarrita' colhidos maduros e os pêssegos 'Chiripá' de
ambos os estádios de colheita, os percentuais de frutos comercializáveis foram
semelhantes aos observados no ano anterior. Já nos pêssegos da cv. Chimarrita, colhidos
no estádio de vez, os percentuais de frutos comercializáveis foram superiores aos
percentuais do ano anterior (Tabela 5). Os motivos para descartar os pêssegos são a
ocorrência de distúrbios como lanosidade, retenção de firmeza e baixa firmeza de polpa.
Os resultados das avaliações indicam que 20 dias para pêssegos 'Chimarrita' e 14 dias
para pêssegos 'Chiripá' é o tempo máximo recomendado para armazenagem em ar
refrigerado a 0 ºC e com período adicional de amadurecimento a 20 °C de um a no
máximo dois dias. Com estes períodos de armazenagem, todos os pêssegos 'Chimarrita'
colhidos no estádio de vez e 85% dos colhidos maduros e também 92% dos pêssegos
"Chiripá" colhidos de vez e 60% dos pêssegos 'Chiripá' colhidos maduros estavam em
condições de comercialização. O prolongamento dos períodos de armazenagem pode
aumentar o risco da ocorrência de danos por frio, bem como levar a uma excessiva perda
de firmeza resultando em pêssegos mais sensíveis a danos.
Segundo BRUHN et al. (1991) um dos maiores motivos para insatisfação com frutas de
caroço por parte dos consumidores é a presença de danos por frio. Estes mesmos
consumidores pagariam mais por frutas sadias, maduras e suculentas. Apesar da maior
porcentagem de pêssegos colhidos de vez comercializáveis, recomenda-se que os
pêssegos das cultivares Chimarrita e Chiripá sejam colhidos em estádio de maturação
mais avançada que o estádio de vez e que estejam com firmeza de polpa variando entre
55 e 60N.
4. CONCLUSÕES
1. Devido à excessiva perda de firmeza de polpa e a suscetibilidade aos danos por frio,
pêssegos 'Chimarrita' podem ser armazenados sob refrigeração a 0 °C e 90% de
umidade relativa por no máximo 20 dias. Para frutos da cultivar Chiripá, entre 14 a 20
dias é o tempo máximo recomendado sob as mesmas condições de temperatura e
umidade relativa.
2. Os pêssegos da cv. Chimarrita são suscetíveis à lanosidade, à retenção de firmeza e ao
escurecimento da polpa, enquanto pêssegos 'Chiripá' são suscetíveis à lanosidade e à
retenção de firmeza, quando se prolonga a armazenagem refrigerada, sendo o início da
visualização dos sintomas variável de acordo com o estádio de maturação.
REFERÊNCIAS
BEN-ARIE, R.; LAVEE, S. Pectic changes occurring in Elberta peaches suffering from
woolly breakdown. Phytochemistry, Oxford, v.10, n.3, p.531-538, 1971.
[ Links ]
BRACKMANN, A.; STEFFENS, C.A.; GIEHL, R.F.H. Armazenamento de pêssego
'Chimarrita' em atmosfera controlada e sob absorção de etileno. Ciência Rural, Santa
Maria, v.33, n.3, p.431-435, 2003.
[ Links ]
BROVELLI, E.A.; BRECHT, J.K.; SHERMAN, W.B. Potential maturity indices and
developmental aspects of melting-flesh and nonmelting-flesh peach genotypes for the
fresh market. Journal of the American Society for Horticultural Science,
Alexandria, v.238, n.3, p.438-444, 1998.
[ Links ]
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Recebido para publicação em 19 de abril de 2006 e aceito em 14 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
PEREIRA, Giselda Maria; FINGER, Fernando Luiz; CASALI, Vicente Wagner Dias e
BROMMONSCHENKEL, Sérgio Hermínio. Influência do tratamento com etileno sobre o teor de
sólidos solúveis e a cor de pimentas. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 1031-1036. ISSN
0006-8705.
Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética em frutos de Capsicum com relação ao
acúmulo de sólidos solúveis totais, degradação de clorofila, síntese de carotenóides e tempo necessário
para o completo amadurecimento de frutos, em resposta ao tratamento com ethephon. O tratamento com
ethephon provocou alteração do conteúdo de sólidos solúveis totais em frutos dos acessos BGH 4366 (C.
baccatum) e BGH 4708 (C. frutescens), enquanto os demais acessos não foram responsivos ao
tratamento. O amadurecimento dos frutos foi caracterizado por decréscimo no conteúdo de clorofila e
conteúdo de carotenóides, contudo, não foi detectada variabilidade genética entre os acessos para a
degradação da clorofila e para a síntese de carotenóides, quando tratados com ethephon. O uso de
ethephon acelerou o amadurecimento nos acessos BGH 4179 (C. frutescens), BGH 6029 (C. baccatum)
e Ca 6 (C. annuum).
Palavras-chave : amadurecimento; etileno; clorofila; carotenóides.
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Bragantia
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Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400027
TECNOLOGIA DE PÓS-COLHEITA
Influência do tratamento com etileno sobre o teor de sólidos
solúveis e a cor de pimentas
Influence of ethylene treatment on the total solids content and color of
peppers
*
Giselda Maria PereiraI, ; Fernando Luiz FingerI; Vicente Wagner Dias CasaliI;
Sérgio Hermínio BrommonschenkelII
IDepartamento
de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 36571-000 Viçosa (MG),
Brasil. E-mail: [email protected]
IIDepartamento de Fitopatologia, Universidade Federal de Viçosa, 36571-000 Viçosa
(MG), Brasil
RESUMO
Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade genética em frutos de Capsicum
com relação ao acúmulo de sólidos solúveis totais, degradação de clorofila, síntese de
carotenóides e tempo necessário para o completo amadurecimento de frutos, em
resposta ao tratamento com ethephon. O tratamento com ethephon provocou alteração
do conteúdo de sólidos solúveis totais em frutos dos acessos BGH 4366 (C. baccatum) e
BGH 4708 (C. frutescens), enquanto os demais acessos não foram responsivos ao
tratamento. O amadurecimento dos frutos foi caracterizado por decréscimo no conteúdo
de clorofila e conteúdo de carotenóides, contudo, não foi detectada variabilidade genética
entre os acessos para a degradação da clorofila e para a síntese de carotenóides, quando
tratados com ethephon. O uso de ethephon acelerou o amadurecimento nos acessos BGH
4179 (C. frutescens), BGH 6029 (C. baccatum) e Ca 6 (C. annuum).
Palavras-chave: amadurecimento, etileno, clorofila, carotenóides.
ABSTRACT
The goal of the present work was evaluate the genetic variability regarding the
accumulation of total soluble solids, degradation of chlorophyll, synthesis of carotenoids
and number of days to full ripening of Capsicum fruits treated with ethephon. The
treatment with ethephon altered the content of soluble solids in the fruits of accessions
BGH 4366 (C. baccatum) and BGH 4708 (C. frutescens), while the remaining accessions
did not show any changes when treated with ethephon. The ripening was characterized
by the degradation of chlorophyll and increase in the synthesis of carotenoids in all fruit,
but there was no variability among the accessions when treated with ethephon. The
ethephon was efficient in inducing the ripening of BGH 4179 (C. frutescens), BGH 6029
(C. baccatum) and Ca 6 (C. annuum) accessions.
Key words: ripening, ethylene, chlorophyll, carotenoids.
1. INTRODUÇÃO
O gênero Capsicum compreende tanto espécies de pimentas silvestres quanto espécies
cultivadas, tais como C. annuum, C. frutescens, C. chinense, C. baccatum e C. pubescens
(CASALI e COUTO, 1984). As espécies pertencentes a esse gênero são originárias da
América tropical e têm distribuição cosmopolita (MC LEOD et al; 1983). A popularidade
das espécies de Capsicum é atribuída, principalmente, às suas qualidades organolépticas,
como coloração e sabor (REIFSCHNEIDER, 2000). Devido a essas importantes
características, os frutos de pimenta, verdes e maduros, são utilizados, como
condimentos em diversos pratos e produtos alimentícios industriais (CASALI e COUTO,
1984).
A utilização industrial dos frutos de pimenta requer que tenham tamanho, formato e grau
de maturação uniformes, bem como, maior rendimento e coloração adequada. Visando à
obtenção de produtos mais adequados para esta finalidade, os trabalhos de
melhoramento genético consideram características como coloração, formato do fruto,
teor de sólidos solúveis e espessura da polpa, sendo as estas duas características as
principais responsáveis pelo rendimento industrial. (CASALI e STRINGHETA, 1984).
O regulador de crescimento etileno e seus análogos têm sido muito utilizados para
acelerar e uniformizar o amadurecimento de frutos de diversas espécies (ABELES et al.,
1992). O processo de amadurecimento de frutos compreende mudanças bioquímicas,
fisiológicas e visuais, tais como alterações na taxa respiratória, na coloração, no sabor,
na composição de açúcares redutores, na textura e na produção de substâncias voláteis
(TUCKER, 1993). Muitas destas modificações podem estar relacionadas à síntese de
etileno ou à aplicação exógena desta substância (ABELES et al., 1992). Contudo, a
resposta dos frutos ao tratamento com etileno, depende da sensibilidade do tecido, da
concentração utilizada, da composição da atmosfera, do tempo de exposição, da
temperatura e da sensibilidade da espécie ou cultivar (SALTVEIT, 1999).
Em pimentas, grande número de estudos tem sido realizado sobre os efeitos do etileno
exógeno ou de seus análogos na síntese e degradação de pigmentos (MAO e
MOTSENBOCKER, 2002; KRAJAYKLANG et al., 1999; PRETEL et al., 1995; SALTVEIT Jr,
1977), na pungência e na velocidade de amadurecimento (KRAJAYKLANG et al., 1999),
na da taxa respiratória e na síntese de etileno pelo fruto durante o amadurecimento
(TADESSE et al., 2002; VILLAVINCENCIO et al., 2001; SALTVEIT Jr, 1977).
O objetivo deste trabalho foi avaliar e variabilidade genética associada ao acúmulo de
sólidos solúveis totais, à degradação de clorofila à síntese de carotenóides no
amadurecimento pós-colheita de frutos de Capsicum, em resposta à aplicação de
ethephon.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Foram estudados 10 acessos das espécies C. baccatum, C. chinense, C. frutescens e C.
annuum, sendo os acessos das três primeiras espécies provenientes do Banco de
Germoplasma de Hortaliças da Universidade Federal de Viçosa e os acessos da última,
oriundos da Universidade do Estado do Novo México (New Mexico State University).
A semeadura foi realizada em bandejas de isopor com substrato comercial. Após 60 dias,
as mudas foram transplantadas para vasos de 12 L, mantendo-se uma planta por vaso,
em casa de vegetação. As plantas foram dispostas inteiramente ao acaso, com quatro
repetições. O cultivo foi realizado no período de junho de 2003 a janeiro de 2004.
Para as análises do teor de sólidos solúveis totais e da síntese e degradação de
pigmentos foram utilizados quatro tratamentos: frutos verdes, frutos amadurecidos na
planta e frutos amadurecidos fora da planta, tratados ou não com ethephon, cujo
componente ativo ácido 2-cloroetilfosfônico libera etileno quando absorvido pela célula,
com o total de quatro repetições. Os frutos verdes e amadurecidos na planta foram
colhidos e armazenados a -20 °C. Para o estudo dos efeitos do ethephon, os frutos foram
colhidos no estádio verde-maduro, e após a desinfecção com solução de hipoclorito de
sódio a 0,5%, foram separados em dois grupos: os tratados com ethephon e os frutoscontrole não-tratados com ethephon. Para o tratamento, os frutos foram mergulhados
em solução de ethephon 1000 mg L-1, por 30 minutos. Frutos tratados e não tratados
foram armazenados em câmara a 22 °C e umidade relativa de 80% ± 5 até atingirem o
completo amadurecimento.
O teor de sólidos solúveis totais da polpa de quatro frutos foi avaliado em refratômetro
da marca Abbe (ATAGO 3T, Japão), após descongelamento dos frutos e maceração em
almofariz, no momento da análise. Os valores correspondentes ao total de sólidos
solúveis (°Brix) foram corrigidos para 20 °C, conforme método desenvolvido no
INSTITUTO ADOLFO LUTZ (1985).
As alterações nos teores de clorofila e pigmentos carotenóides foram medidas de acordo
com método proposto por HENDRY e PRICE (1993), modificado pelo emprego de um
grama de tecido do fruto para cada 25 mL de solução de acetona amoniacal. Após a
maceração, o extrato foi filtrado e os teores de clorofila e pigmentos carotenóides
determinados por leitura em espectrofotômetro.
O número de dias necessários para o completo amadurecimento foi definido para frutos
tratados com ethephon e controles, com quatro repetições, mantidos nas condições
anteriormente descritas, desde o dia da colheita até atingirem o estádio 100% vermelho
ou amarelo maduro.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Teores de sólidos solúveis totais
Foram observados teores maiores de sólidos solúveis totais em frutos amadurecidos na
planta do que em frutos verde-maduros em todos os acessos avaliados, conforme indica
a tabela 1. O aumento observado na concentração de sólidos solúveis totais durante o
amadurecimento está de acordo com o que foi observado por NIELSEN et al. (1991) e por
TADESSE et al.(2002), que estudaram cultivares de (C. annuum).
Comparações entre os frutos verde-maduros e frutos colhidos verdes e amadurecidos
fora da planta que não foram tratados com ethephon, não revelaram diferenças
significativas entre o teor de sólidos solúveis totais, em acessos de C. baccatum - BGH
1739 e BGH 4366, C. frutescens - BGH 4708 e C. annuum - Ca 6 e Ca 13 (Tabela 1).
Contudo, como mostra a tabela 1, o tratamento com ethephon contribuiu para maior
acúmulo de sólidos solúveis nos frutos desses acessos e conseqüentemente estes frutos
podem ter maior rendimento industrial.
Considerando-se frutos colhidos verdes e amadurecidos fora da planta, os controles e os
tratados com ethephon, observou-se que o tratamento induziu maior acúmulo de sólidos
solúveis totais dos acessos BGH 4366 (C. baccatum) e BGH 4708 (C. frutescens). Este
fato comprova que estes acessos responderam de forma positiva ao tratamento com
ethephon e este pode implicar maior rendimento industrial aos frutos.
Degradação de clorofila e síntese de carotenóides
A análise dos teores de clorofila total nos frutos verde-maduros e amadurecidos na planta
evidenciou decréscimos significativos em frutos maduros de todos os acessos,
independentemente do tratamento, segundo a tabela 2. Resultados semelhantes foram
obtidos por PRETEL et al. (1995), em estudos com pimentão (C. annuum). Na
comparação entre frutos colhidos verdes e amadurecidos fora da planta, na presença ou
na ausência de ethephon, constatou-se que o tratamento com este produto não gerou
aumento significativo na degradação de clorofila em nenhum dos acessos conforme a
tabela 2. Este fato pode estar relacionado à insensibilidade de algumas espécies do
gênero Capsicum ao etileno para esta característica.
No que se refere à síntese de pigmentos carotenóides, ao se compararem frutos verdemaduros e amadurecidos na planta, observou-se que houve aumento na síntese de
carotenóides totais durante o amadurecimento para todos os acessos, conforme a tabela
3. Contudo, pela análise dos teores de carotenóides totais, em frutos colhidos verdes e
amadurecidos na ausência ou na presença de ethephon, verificou-se que os últimos não
continham teores superiores de carotenóides, ressaltando que a síntese ocorreu
independentemente da aplicação de etileno exógeno. Portanto, o ethephon não foi efetivo
em promover aumento nos teores de carotenóides sintetizados pelos frutos ao final do
amadurecimento. Contudo, segundo LELIÉVE et al. (1997), a síntese de carotenóides
pode ser etileno-dependente ou independente, em função do tipo de pigmento e,
portanto, outras substâncias reguladoras podem interferir nesse mecanismo. Além disso,
as mudanças na coloração em frutos são afetadas pela ação do etileno
(LARRIEGAUDIERE et al., 1996) e pela idade do fruto na hora da colheita (AGAR et
al.,1999), sendo, muitas vezes, associadas à produção de etileno pelos frutos (ABDI et
al. 1997).
Antecipação do amadurecimento
A aplicação de ethephon antecipou o amadurecimento dos frutos dos acessos BGH 4179
(C. frutescens), BGH 6029 (C. baccatum) e Ca 6 (C.annuum) e para os demais acessos,
não houve efeito do tratamento com este produto segundo a tabela 4. Resultados
semelhantes foram observados por PRETEL et al. (1995), em que o ethephon não foi
efetivo em acelerar o amadurecimento de frutos da variedade Califórnia, pertencente à
espécie C. annuum. Contudo, a antecipação do amadurecimento devido ao tratamento
com ethephon foi observada em frutos de C. frutescens (MAO e MOTSENBOCKER, 2002),
em pimentão (C. annuum) (LOCKWOOD e VINES, 1972), em pimentas tipo páprica e em
pimentas Cayene (KRAJAYKLANG et al., 1999) ambas pertencentes à espécie C. annuum.
Diante dos resultados, pode-se afirmar que o efeito do ethephon em acelerar o
amadurecimento de pimentas variou nos diferentes acessos.
4. CONCLUSÕES
1. Nos acessos BGH 4366 (C. baccatum) e BGH 4708 (C. frutescens), o tratamento com
ethephon provocou aumento no teor de sólidos solúveis totais dos frutos comprovando
que este produto pode ser utilizado para amadurecer os frutos fora da planta com
possível aumento no rendimento industrial.
2. Não houve envolvimento do ethephon na síntese e degradação de pigmentos em
nenhum dos acessos, portanto sua utilização não é recomendada para obtenção de frutos
maduros com coloração mais intensa.
4. A aplicação de ethephon acelerou o completo amadurecimento apenas nos acessos
BGH 4179 (C. frutescens), BGH 6029 (C. baccatum) e Ca 6 (C. annuum), logo apenas
para esses acessos é viável sua aplicação para a antecipação do amadurecimento.
5. Foi possível observar resposta diferencial ao tratamento com ethephon, visto que
existe variabilidade inter e intra-específica na resposta a este regulador de crescimento.
AGRADECIMENTOS
Ao CNPq pela concessão da bolsa de mestrado a Giselda Maria Pereira e à FAPEMIG pelo
auxílio financeiro para a realização da pesquisa.
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Recebido para publicação em 7 de novembro de 2006 e aceito em 18 de julho de 2008.
* Autora correspondente.
Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
GONDIM, Ancélio Ricardo de Oliveira; PUIATTI, Mário; VENTRELLA, Marília Contin e CECON,
Paulo Roberto. Plasticidade anatômica da folha de taro cultivado sob diferentes condições de
sombreamento. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 1037-1045. ISSN 0006-8705.
O cultivo consorciado pode levar ao sombreamento de uma das culturas acarretando alterações
morfológicas externas e internas e na produtividade da cultura sombreada. O taro [Colocasia esculenta
(L.) Schott], é uma Araceae de ciclo cultural longo, o que dificulta seu cultivo em propriedades com
limitação de área. A associação do taro com outras culturas é uma opção para situações dessa natureza;
todavia, definir o nível de tolerância das plantas de taro ao sombreamento é de fundamental importância
para se planejar seu cultivo no sistema de consórcio. O trabalho teve como objetivo avaliar as alterações
anatômicas quantitativas em folhas e rizomas de taro 'Japonês', cultivadas sob intensidades de
sombreamento de 0%, 18%, 30% e 50%, visando obter subsídios para entender a redução de
produtividade quando consorciada com espécies de maior porte. O aumento do sombreamento promoveu
mudanças na proporção de células e tecidos, como redução da espessura da folha, do parênquima
paliçádico e do aerênquima e da densidade de estômatos. Pode-se concluir que o taro possui plasticidade
anatômica da lâmina foliar quando submetido a diferentes intensidades de sombreamento, o que
provavelmente interfere na sua capacidade fotossintética e na redistribuição de fotoassimilados nos
órgãos vegetativos.
Palavras-chave : Colocasia esculenta; anatomia quantitativa; nível de luz; amido.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400028
AGROMETEOROLOGIA
Plasticidade anatômica da folha de taro cultivado sob diferentes
condições de sombreamento
Leaf plasticity in taro plants under different shade conditions
*
Ancélio Ricardo de Oliveira GondimI; Mário PuiattiII, ; Marília Contin
VentrellaIII; Paulo Roberto CeconIV
IDepartamento
de Produção Vegetal, Universidade Estadual Paulista, Faculdade de
Ciências Agrárias e Veterinárias, 14884-900 Jaboticabal (SP). E-mail:
[email protected]
IIDepartamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 36570-000 Viçosa (MG). Email: [email protected]
IIIDepartamento de Biologia Vegetal, Universidade Federal de Viçosa. E-mail:
[email protected]
IVDepartamento de Informática Universidade Federal de Viçosa. E-mail: [email protected]
RESUMO
O cultivo consorciado pode levar ao sombreamento de uma das culturas acarretando
alterações morfológicas externas e internas e na produtividade da cultura sombreada. O
taro [Colocasia esculenta (L.) Schott], é uma Araceae de ciclo cultural longo, o que
dificulta seu cultivo em propriedades com limitação de área. A associação do taro com
outras culturas é uma opção para situações dessa natureza; todavia, definir o nível de
tolerância das plantas de taro ao sombreamento é de fundamental importância para se
planejar seu cultivo no sistema de consórcio. O trabalho teve como objetivo avaliar as
alterações anatômicas quantitativas em folhas e rizomas de taro 'Japonês', cultivadas sob
intensidades de sombreamento de 0%, 18%, 30% e 50%, visando obter subsídios para
entender a redução de produtividade quando consorciada com espécies de maior porte. O
aumento do sombreamento promoveu mudanças na proporção de células e tecidos, como
redução da espessura da folha, do parênquima paliçádico e do aerênquima e da
densidade de estômatos. Pode-se concluir que o taro possui plasticidade anatômica da
lâmina foliar quando submetido a diferentes intensidades de sombreamento, o que
provavelmente interfere na sua capacidade fotossintética e na redistribuição de
fotoassimilados nos órgãos vegetativos.
Palavras-chave: Colocasia esculenta, anatomia quantitativa, nível de luz, amido.
ABSTRACT
The intercropping system can cause shading of one associated crop, leading to
morphological, anatomical and yield changes in the shaded crop. The taro [Colocasia
esculenta (L.) Schott] crop, is a long cicle Araceae species, that is difficult for cultivated
in small properties. The association of taro plants with other crops is an option in these
situations. However defining the tolerance level of taro plants to shading is an important
point to design the associated system. The aim of this work was to evaluate quantitative
anatomical characteristics in taro 'Japonês' leaves and rhyzomes. In order to understand
the yield decrease in intercropping with other taller species taro plants were grown under
0%, 18%, 30% and 50% of shading. The increase on shadding induced changes in cells
and tissues proportion, such as a reduction on leaf thickness, palisade parenchyma and
aerenchyma thickness and on stomata density. It is concluded that taro plants show leaf
anatomical plasticity under different shade levels, what probabily changes the
photosynthetic capacity and photosynthate distribution in vegetative organs.
Key words: Colocasia esculenta, quantitative anatomy, light level, starch.
1. INTRODUÇÃO
As plantas podem ser muito influenciadas pela intensidade de luz recebida durante o
crescimento e desenvolvimento. Em folhas aclimatadas às condições de sol ou sombra,
constatam-se mudanças anatômicas e fisiológicas; folhas a pleno sol são geralmente
espessas e têm maior capacidade fotossintética por unidade de área, devido ao
incremento da quantidade de enzimas e maior condutância estomática, que folhas
sombreadas (LARCHER, 2000). Aumento na intensidade de luz proporciona aumentos na
espessura da folha, na massa foliar específica, no desenvolvimento da epiderme e do
parênquima, bem como no número total de células das folhas (DICKISON, 2000), porém
pode promover diminuição dos fotoassimilados dirigidos aos órgãos de reserva por
aumentar seu direcionamento para as regiões meristemáticas (CRAKER et al., 1983). Em
batata, a redução da luminosidade promove redução da taxa assimilatória líquida,
acúmulo de biomassa e alteração da distribuição da biomassa em favor de outros órgãos
que não os tubérculos (Nösberger e Humphriess,1965, apud GAWRONSKA e
DWELLE,1989). Em rabanete, o aumento do sombreamento de 0 para 50% prolonga o
ciclo da cultura e a expansão da área foliar, afetando a produção de raízes tuberosas
(SOUZA et al., 1999).
A capacidade de alterar a estrutura das folhas em resposta a diferentes níveis de luz é
um atributo comum das espécies com amplo potencial de aclimatação (LARCHER, 2000).
A adaptação da planta ao ambiente de luz depende do ajuste de seu aparelho
fotossintético, de modo que a luminosidade ambiental possa ser utilizada da maneira
mais eficiente possível, e as respostas dessas adaptações serão refletidas no crescimento
global da planta. Assim, a eficiência do crescimento pode ser relacionada à habilidade de
adaptação das plantas às condições de intensidade luminosa do ambiente, estando os
efeitos mais significativos da intensidade de luz relacionados aos aspectos qualitativos
(AMO, 1985). O efeito do sombreamento sobre as plantas depende da intensidade e da
duração do sombreamento somados ao estádio de desenvolvimento das plantas
(ESCALANTE-ESTRADA e KOHASHI-SHIBATA, 1982).
O taro, Colocasia esculenta (L.) Schott, é a principal hortaliça da família Araceae,
cultivado há mais de 2.000 anos, e seus rizomas, ricos em amido, são utilizados na
alimentação humana. A planta se caracteriza pela capacidade de crescer em condições
consideradas adversas a outras espécies, como excesso de água, elevada temperatura e
habitat sombreado, como florestas tropicais (IMBERT et al., 2004). Embora seja uma
espécie considerada adaptada à sombra, sendo cultivada em muitos países da América
Central em consórcio com bananeira, no Brasil e Havaí, cultivos comerciais de taro são
realizados a pleno sol; nessas condições, podem-se observar injúrias foliares em períodos
de intensa irradiância (PUIATTI, 2002; OLIVEIRA, 2004). Trabalhos em que se relata o
efeito da intensidade de radiação solar sobre aspectos anatômicos e fisiológicos da
espécie são incipientes, apesar de fundamentais para explicar o comportamento
produtivo sob condições de cultivo.
O trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes intensidades de
sombreamento sobre aspectos anatômicos quantitativos da lâmina foliar de taro
'Japonês', e verificar possíveis variações na área ocupada por amiloplastos do rizoma.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O material vegetal utilizado foi C.esculenta (L.) Schott (Araceae), comercializado como
taro 'Japonês' (BGH 5925). Foram utilizados, como muda, rizomas-filho com massa
média de 100 g, obtidos do banco de germoplasma de hortaliças da UFV (BGH-UFV).
O experimento foi constituído de quatro tratamentos, correspondentes a três
intensidades de sombreamento artificial (18%, 30% e 50%), além do controle a céu
aberto (luz plena). Foi desenvolvido na área da horta de pesquisas do Departamento de
Fitotecnia da Universidade Federal de Viçosa (UFV), no período de 8/10/2004 a
8/04/2005, localizada a 20°45'LS, 42°51'LW e altitude de 652 m. Os valores médios
mensais de precipitação pluvial, insolação média diária e das temperaturas máxima,
média e mínima do ar, registrados durante a realização do experimento, estão
relacionados na tabela 1.
A área experimental é de topografia suave e o solo, classificado como Argissolo VermelhoAmarelo Câmbico com textura argilosa, nas análises químicas, revelou os seguintes
valores: pH (H2O) = 5,7; H + Al = 2,97; P = 41,9 e K = 81 mg dm-3; Ca = 2,8 e Mg =
0,7 cmolc dm-3; matéria orgânica = 20,8 dag kg-1; Zn = 5,1; Fe = 38,5; Mn = 32,7; Cu
= 2,9 e B = 0,57 mg dm-3. No solo, após preparado com aração e gradagem, foram
abertos sulcos com profundidade de aproximadamente 0,12 m, espaçados de 1,0 m,
seguido da distribuição das mudas a cada 0,30 m e do fechamento dos sulcos.
Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições.
A parcela experimental foi constituída de três linhas de 1,80 m, contendo seis plantas
cada uma. Consideraram-se como úteis as duas plantas centrais da fileira central.
As intensidades de sombreamento foram obtidas pela colocação de malhas Sombrite®
cerca de 0,50 m acima do dossel, cobrindo toda a parcela, sendo elevadas conforme
ocorria o crescimento das plantas em altura. De acordo com as recomendações para a
cultura (PUIATTI, 2002), foram realizadas capinas manual (quatro) e irrigações por
aspersão, conforme a necessidade. Não foram realizadas fertilizações químicas ou
orgânicas, nem aplicação de defensivos de qualquer natureza.
Em 8/4/2005 (180 dias após o plantio), colheram-se duas plantas centrais de cada
parcela, das quais foram retiradas amostras de folhas e de rizomas-filho. Foi selecionada
a primeira folha completamente expandida a partir do centro da roseta, de onde se
retiraram amostras da região intervenal do limbo e da nervura de 2.ª ordem. No rizoma,
retiraram-se amostras da região periférica, contendo a periderme. As amostras foram
imediatamente acondicionadas em recipientes contendo solução fixadora FAA50
(formaldeído, ácido acético e álcool etílico 50%, na proporção de 5:5:90, v:v:v), por
aproximadamente 48 horas e, em seguida, estocadas em álcool etílico 70% (JOHANSEN,
1940). Para as análises anatômicas, porções de 0,5 x 0,5 cm de cada amostra foram
desidratadas em série etílica e incluídas em metacrilato (Historesin-Leica), de acordo com
as recomendações do fabricante, e seccionadas transversalmente em micrótomo rotativo
com 6 m m de espessura. As seções foram montadas sobre lâminas histológicas e
coradas com azul de toluidina (O'BRIEN et al., 1964), por 10 minutos, para a coloração
metacromática das estruturas celulares. As seções dos rizomas, após a coloração com
azul de toluidina, foram tratadas com lugol (JOHANSEN, 1940), por um minuto, para a
marcação de amido, que adquire a coloração negro-azulada com o reagente. As lâminas
foram montadas com resina sintética (Permount). Para a análise de superfície e
contagem dos estômatos, porções de aproximadamente 1 cm2 foram submetidas ao
processo de diafanização, com hidróxido de sódio 10% por duas horas e hipoclorito de
sódio 20% até o clareamento completo, intercalado por lavagens em água corrente,
coradas com safrablau, desidratadas em série etílica/ xilólica e montadas com resina
sintética (Permount).
Após a confecção e análise do laminário, imagens digitalizadas foram obtidas com
fotomicroscópio (Olympus AX70) com sistema U-Photo acoplado a um microcomputador
e analisadas com o software Image Pro-Plus 4.0. Na região intervenal do limbo, foram
mensurados a área total da seção transversal, de parênquima paliçádico, de espaços
intercelulares do parênquima lacunoso e de epiderme das faces abaxial e adaxial,
espessura da folha, espessura do parênquima paliçádico e lacunoso e comprimento e
largura das células do parênquima paliçádico. Na região das nervuras de segunda ordem
foram mensuradas: área total da seção transversal, de parênquima paliçádico, de
parênquima cortical, de feixe vascular e de colênquima. Nos rizomas-filho foram
mensuradas a área total da seção transversal e a área ocupada por amiloplastos. As
medidas de área foram transformadas em porcentagem em relação à área total avaliada.
A contagem dos estômatos foi realizada em câmara clara acoplada a microscópio de luz,
em 10 campos por repetição. A utilização de 10 campos por repetição (quatro) por
tratamento foi estabelecida pela relativa homogeneidade de distribuição de estômatos na
superfície foliar.
Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias de cada tratamento
(intensidade de sombreamento) comparadas com a da testemunha, adotando-se o teste
de Dunnett a 5% de probabilidade.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Seções transversais de folhas e rizomas de taro desenvolvidos sob intensidades de
sombreamento são apresentadas nas figuras 1 a 16, e respostas anatômicas
quantitativas estão listadas na tabela 2.
A folha de taro é dorsiventral e, na região intervenal, o mesofilo é formado por
parênquima paliçádico voltado para a face adaxial e parênquima lacunoso voltado para a
face abaxial (Figuras 1 e 2). Em taro, o parênquima lacunoso caracteriza-se pelos
grandes espaços intercelulares e, nesse trabalho, o termo aerênquima é utilizado como
referência a esse tecido. A área total da seção transversal do limbo na região intervenal
diminuiu com o sombreamento, refletindo na diminuição da espessura da folha (Figuras
1, 3, 5 e 7). A espessura do limbo diminuiu com o sombreamento a partir de 30%,
chegando a 22% de redução com 50% de sombreamento durante o cultivo. Redução da
espessura da folha é verificada em várias espécies cultivadas sob condições de
sombreamento (YUN e TAYLOR, 1986; SIMS e PEARSY, 1992; VOLTAN et al., 1992; LEE
et al., 2000; FEILD et al., 2001; PIEL et al., 2002; MORAIS et al., 2004). Folhas
produzidas sob condições de alta luminosidade tendem a ser menores e mais espessas,
com aumento de mesofilo por unidade de área, menor quantidade de espaços
intercelulares no mesofilo, maior densidade de estômatos e de nervuras, quando
comparadas a folhas expostas ao sombreamento. Essas variações estruturais são
associadas com a regulação da difusão luminosa e gasosa dentro da folha, maximizando
a eficiência fotossintética (ESAU, 1977; DICKISON, 2000; TERASHIMA et al., 2006).
Essa variação na espessura do limbo foliar se deve tanto à diminuição da espessura do
parênquima paliçádico como do aerênquima. Houve redução de 34,14% na espessura do
parênquima paliçádico e de 29,3% na espessura do aerênquima em plantas de taro
cultivadas sob 50% de sombreamento. Embora a porcentagem de espaços intercelulares
do aerênquima na região intervenal não tenha se alterado significativamente com a
variação na intensidade luminosa, em várias espécies é comum o aumento dos espaços
intercelulares no mesofilo com o sombreamento (VOLTAN et al., 1992; MORAIS et al.,
2004).
A diminuição da espessura do parênquima paliçádico em relação ao sombreamento pode
ser explicada pela diminuição do comprimento e da largura das células que compõem
esse tecido. A redução média foi de até 43% no comprimento e de 30,6% na largura das
células do parênquima paliçádico com o maior nível de sombreamento imposto. O
parênquima paliçádico tende a ser mais compacto e a ter maior número de camadas e/ou
células mais alongadas em folhas desenvolvidas a pleno sol (VOLTAN et al., 1992;
VOGELMANN et al., 1996; RÔÇAS et al., 1997; MORAIS et al., 2004; PANDEY e
KUSHWAHA, 2005), o que é positivamente correlacionado com a capacidade
fotossintética (YUN e TAYLOR, 1986; SIMS e PEARSY, 1992; DICKISON, 2000, LARCHER,
2000; PIEL et al., 2002; MORAIS et al., 2004; PANDEY e KUSHWAHA, 2005).
A porcentagem de epiderme, em ambas as faces da folha, aumentou com o
sombreamento, ao contrário dos outros tecidos analisados. O aumento foi de 6,5%, 8,0%
e 15,0% na face abaxial e 8,8%, 9,3% e 15,1% na face adaxial, respectivamente, em
18%, 30% e 50% de sombreamento em relação à testemunha. A plasticidade da
epiderme é variável em relação a variações na intensidade luminosa, podendo diminuir
(DICKISON, 2000; PANDEY e KUSHWAHA, 2005; GRATANI et al., 2006) ou aumentar
(MORAIS et al., 2004; VOLTAN et al., 1992) sua proporção com o sombreamento.
Considerando-se que as folhas de taro têm células epidérmicas em forma de papila, e
que essa especialização das células epidérmicas funcionariam para concentrar a luz em
plantas que se desenvolvem na sombra (FAHN, 1989; VOGELMANN et al., 1996), o
aumento da área da epiderme sob sombreamento sugere uma tentativa de aclimatação
da planta a essa condição.
O número de estômatos em ambas as faces da folha diminuiu a partir de 30% de
sombreamento. O decréscimo no número de estômatos na face abaxial foi,
respectivamente, de 16% e 23% nas folhas de plantas cultivadas a 30% e 50% de
sombreamento, comparado ao controle. É comum a diminuição da densidade dos
estômatos por unidade de área, que geralmente está relacionada ao aumento do
tamanho das células epidérmicas em condições de maior sombreamento (VOLTAN et al.,
1992; RÔÇAS et al., 1997; FEILD et al., 2001; MORAIS et al., 2004).
As nervuras de segunda ordem são bastante dilatadas, com grande proporção de tecidos
fundamentais e numerosos feixes vasculares (Figuras 2, 4, 6, 8). A área total da seção
transversal da nervura diminuiu com o sombreamento (Tabela 2). Nas nervuras de
segunda ordem, o parênquima paliçádico é contínuo com a região intervenal e a
porcentagem deste tecido não se alterou, significativamente, com o sombreamento. A
área do parênquima cortical (parênquima de preenchimento + aerênquima) aumentou
com o sombreamento, embora diferindo significativamente do controle somente no nível
de 18% de sombreamento. O aerênquima é um tecido caracterizado pela presença de
espaços intercelulares conspícuos, formando grandes lacunas (FAHN, 1989; ESAU,
1977); e a abundância de espaços intercelulares é característica comum em plantas
desenvolvidas sob sombreamento (VOLTAN et al., 1992; RÔÇAS et al., 1997; MORAIS et
al., 2004).
O colênquima, tecido de sustentação localizado na região das nervuras de maior calibre,
está distribuído em cordões, tanto na face adaxial, acompanhando os feixes vasculares,
como na face abaxial, onde aparece como cordões isolados (Figura 2, 4, 6, 8). A
porcentagem de colênquima na seção transversal da folha aumentou significativamente a
partir de 30% de sombreamento (Tabela 2). O aumento médio do colênquima chegou a
29% em plantas cultivadas a 50% de sombreamento, o que pode estar relacionado ao
aumento da área foliar em condições de maior sombreamento e ao equilíbrio da
arquitetura foliar com o incremento de tecido de sustentação. A porcentagem de área
ocupada pelo feixe vascular na nervura de segunda ordem também aumentou com os
níveis de sombreamento, chegando a 26% de aumento em plantas desenvolvidas a 50%
de sombreamento. Ao contrário do observado em taro, geralmente ocorrem maiores
proporções de tecidos vasculares e de sustentação em plantas que se desenvolvem sob
maior intensidade luminosa (RÔÇAS et al., 1997; LEE et al., 2000; DICKISON, 2000).
A porcentagem de área ocupada por amiloplastos na seção transversal de rizomas-filho
(Figuras 9-16, Tabela 2) é uma medida indireta da presença de amido, e não houve
diferenças significativas em relação ao controle. Enquanto rizomas de plantas cultivadas
sob luz plena (Figuras 9 e 10), tiveram acúmulo médio de amiloplastos de 49,67% por
seção transversal de rizoma, em rizomas de plantas cultivadas sob 50% de
sombreamento (Figura 15 e 16), o acúmulo médio foi de apenas 41,69% (Tabela 2), o
que corresponde a 16,07% de diminuição. Embora essa diminuição represente apenas
uma tendência, uma vez que a porcentagem de amiloplastos por área não foi
estatisticamente significativa pelo teste de médias utilizado, pode ser relevante no
rendimento de amido por rizoma, e por área, e pode refletir nas qualidades culinárias do
produto.
Portanto, maiores intensidades de sombra promoveram alterações anatômicas nos
tecidos foliares, o que pode ter afetado as rotas metabólicas que determinam a
quantidade de carbono fixado nos cloroplastos, reduzindo o transporte de açúcares
alocados para os tecidos de reservas (rizomas). Além disso, restrição de luz pode
promover alterações na anatomia e ultra-estrutura dos cloroplastos (CROOKSTON et al.,
1975). Resultados semelhantes foram obtidos por HANG et al. (1984) os quais,
estudando baixa intensidade de luz (75%) na cultura do amendoim, verificaram redução
na exportação total dos assimilados e na distribuição desses assimilados. NÖSBERGER e
HUMPHRIESS, em 1965 (apud GAWRONSKA e DWELLE, 1989), também verificaram em
batata, que houve aumento no crescimento vegetativo em detrimento dos tubérculos,
com o aumento do sombreamento.
CONCLUSÕES
1. Observa-se no taro plasticidade anatômica da lâmina foliar quando submetido a
diferentes intensidades de sombreamento, o que provavelmente interfere em sua
capacidade fotossintética e redistribuição de fotoassimilados nos órgãos vegetativos.
2. O aumento do sombreamento promoveu, principalmente, redução da espessura da
folha e da densidade de estômatos, o que pode estar relacionado com a menor
produtividade da cultura quando sombreada.
AGRADECIMENTOS
À CAPES pela bolsa de estudos disponibilizada ao primeiro autor do artigo.
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Recebido para publicação em 2 de julho de 2007 e aceito em 28 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
1 Parte da dissertação de mestrado do primeiro autor.
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Bragantia
ISSN 0006-8705 versão impressa
Resumo
VIEIRA, Jairo Vidal e SILVA, Giovani Olegário da. Tamanho mínimo de parcela para avaliação de
caracteres de raiz em cenoura. Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 1047-1052. ISSN 00068705.
A estimação do número ideal de plantas para a avaliação de populações de cenoura é importante para
que se possa reduzir o erro experimental e, com isso, maximizar a precisão das informações obtidas em
um experimento, além de contribuir sobremaneira para a redução de recursos financeiros empregados na
pesquisa. O objetivo do trabalho foi estimar o número mínimo de plantas por parcela para avaliação de
caracteres de raiz em ensaios de populações de cenoura utilizando os métodos de máxima curvatura
modificado e da estabilização da média e variância genética. Os experimentos foram desenvolvidos em
três locais no verão de 2004: Brasília (DF); São Gotardo (MG) e Lapão (BA), utilizando o delineamento
em blocos casualisados com quatro repetições e parcelas com 2 m2. Aos 90 dias após o plantio, 15
plantas competitivas em cada uma de nove populações foram colhidas e avaliadas para massa da raiz,
comprimento de raiz, comprimento do ombro verde da raiz, formato de ponta da raiz, formato de ombro
da raiz, diâmetro da raiz, diâmetro do xilema da raiz, relação diâmetro do xilema / diâmetro da raiz e as
variáveis de cor L* a* b* para os tecidos xilema e floema. Os procedimentos de reamostragem com
simulação de subamostras e o método da curvatura máxima modificado foram utilizados para estimar o
número mínimo de plantas para representar cada parcela. Os valores constatados em ambos os
procedimentos comprovam que uma amostra de 13 plantas por parcela é suficiente para garantir uma
adequada avaliação de populações de cenoura para o conjunto de caracteres estudados.
Palavras-chave : Daucus carota L.; método de estabilização da média e variância genética; método de
curvatura máxima modificado; amostragem.
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Bragantia v.67 n.4 Campinas out./dez. 2008
doi: 10.1590/S0006-87052008000400029
METODOLOGIA E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
Tamanho mínimo de parcela para avaliação de caracteres de
raiz em cenoura
Minimum plot size to evaluate carrot root traits
Jairo Vidal Vieira; Giovani Olegário da Silva*
Embrapa Hortaliças, BR 060, km 09, Caixa Postal 218, 70359-970 Gama (DF). E-mail:
[email protected]; [email protected]
RESUMO
A estimação do número ideal de plantas para a avaliação de populações de cenoura é
importante para que se possa reduzir o erro experimental e, com isso, maximizar a
precisão das informações obtidas em um experimento, além de contribuir sobremaneira
para a redução de recursos financeiros empregados na pesquisa. O objetivo do trabalho
foi estimar o número mínimo de plantas por parcela para avaliação de caracteres de raiz
em ensaios de populações de cenoura utilizando os métodos de máxima curvatura
modificado e da estabilização da média e variância genética. Os experimentos foram
desenvolvidos em três locais no verão de 2004: Brasília (DF); São Gotardo (MG) e Lapão
(BA), utilizando o delineamento em blocos casualisados com quatro repetições e parcelas
com 2 m2. Aos 90 dias após o plantio, 15 plantas competitivas em cada uma de nove
populações foram colhidas e avaliadas para massa da raiz, comprimento de raiz,
comprimento do ombro verde da raiz, formato de ponta da raiz, formato de ombro da
raiz, diâmetro da raiz, diâmetro do xilema da raiz, relação diâmetro do xilema / diâmetro
da raiz e as variáveis de cor L* a* b* para os tecidos xilema e floema. Os procedimentos
de reamostragem com simulação de subamostras e o método da curvatura máxima
modificado foram utilizados para estimar o número mínimo de plantas para representar
cada parcela. Os valores constatados em ambos os procedimentos comprovam que uma
amostra de 13 plantas por parcela é suficiente para garantir uma adequada avaliação de
populações de cenoura para o conjunto de caracteres estudados.
Palavras-chave: Daucus carota L., método de estabilização da média e variância
genética, método de curvatura máxima modificado, amostragem.
ABSTRACT
The estimate of the optimal number of plants per plot for the evaluation of carrot
populations is important in order to reduce the experimental error and to enhance the
accuracy of the information obtained in breeding experiments. Additionally, it contributes
to reduce the research costs. The objective of the present work was to estimate the
minimum number of plants per plot for evaluation of root characters in carrot populations
using the modified maximum curvature and the stabilization of the average and genetic
variance methods. The essays were conducted in the summer of 2004 at three
representative areas for carrot production in Brazil, respectively: Brasília, DF; São
Gotardo, MG and Lapão, BA, in randomized blocks design with four replications, and plots
with 2 m2. Harvesting took place 90 days after sowing. In each plot of nine populations,
15 competitive plants were harvest and roots evaluated for mass, length, green shoulder
length, tip shape, shoulder shape, diameter, xylem diameter, relationship among xylem
diameter / root diameter and the L* a* b* color caracters for the xylem and phloem. The
procedures of re-sampling and the modified maximum curvature method were used to
estimate the minimum plant number to represent each plot. The results obtained for each
procedure indicated that a sample of 13 plants per plot is enough to guarantee an
appropriate evaluation of carrot populations for the group of studied characters.
Key words: Daucus carota L., modified maximum curvature, stabilization of the average
and genetic variance, sampling.
1. INTRODUÇÃO
O correto dimensionamento do tamanho, formato e número de repetições das parcelas
experimentais, é fundamental para reduzir o erro experimental e, assim, maximizar a
precisão das informações obtidas em um experimento (STEEL et al, 1997).
Nos programas de melhoramento, a diminuição do erro experimental pode ser alcançado
através da otimização do número de plantas por parcela e do número de repetições o que
resulta em redução da variância fenotípica, contribuindo para o aumento do coeficiente
de herdabilidade, e, conseqüentemente, para maiores progressos genéticos com a
seleção (EBERHART, 1970). Além disso, o tamanho de parcela está diretamente ligado ao
custo de implantação de experimentos e das avaliações; o balanço entre custo e precisão
determina o tamanho ótimo de parcelas (ZHANGA et al., 1994; STORCK et al., 2006).
Segundo FREITAS et al. (2001), estudos sobre tamanho de parcela têm contribuído
sobremaneira para a redução de recursos financeiros empregados na pesquisa de várias
culturas.
A despeito da importância da cultura da cenoura e da disponibilidade de cultivares de
verão desenvolvidas por empresas públicas e privadas no Brasil, há pouca informação
registrada sobre os detalhes metodológicos aplicados durante o processo de
desenvolvimento dessas cultivares (VIEIRA et al. 2006).
O tamanho mínimo da amostra em ensaios de melhoramento genético depende da
espécie, da população sob avaliação, do tipo de população, das inferências que se deseja
realizar, das condições ambientais sob as quais é feito o manejo da população e do nível
de precisão desejado (GRAYBILL E KNEEBONE, 1959; PALOMINO et al., 2000; VIANA, et
al., 2002, ALVES E SERAPHIN, 2004), sendo importante para os programas de
melhoramento realizar estudos de acordo com as condições locais em que é aplicada a
seleção.
Dentre as várias metodologias de determinação do tamanho e da forma das parcelas
experimentais destacam-se: métodos embasados na estabilização da variância genética e
média, Método da Máxima Curvatura, Método de Fairfield Smith, Método da Máxima
Curvatura Modificado, Método da Informação Relativa, Método da Regressão Múltipla,
Método de W. H. Hatheway, Método de Pimentel Gomes (ZANON E STORCK, 2000). Os
vários métodos se baseiam na relação observada entre o tamanho da parcela e a
variação residual, e diferem entre si em diversos aspectos; o aumento no tamanho da
parcela leva à diminuição da variação entre parcelas. No entanto, tal diminuição não é
infinitamente proporcional ao tamanho da parcela, pois pouco ganho em precisão é
obtido com o incremento no tamanho de unidades experimentais já suficientemente
grandes (LE CLERG, 1967).
De acordo com WU et al. (1978), para fins de melhoramento genético, o tamanho
mínimo da amostra é o número mínimo de elementos necessários para estimar a média e
a variância dos caracteres da população, com precisão razoável. STORCK E
UITDEWILLIGEN (1980) e SILVA et al. (2003) consideram que o método da curvatura
máxima da função do coeficiente de variação experimental (CV) tem se mostrado muito
consistente. Segundo VIANA et al. (2002),o método da máxima curvatura modificado,
embora utilize o mesmo princípio do método da máxima curvatura, fornece resultados
mais precisos do que esse, por estabelecer uma equação de regressão para explicar a
relação existente entre os coeficientes de variação e os respectivos tamanhos de parcela.
O objetivo deste trabalho foi estimar o número mínimo de plantas por parcela para
avaliação de caracteres de raiz em ensaios de populações de cenoura utilizando-se os
métodos de máxima curvatura modificado e da estabilização da média e variância
genética.
2. MATERIAL E MÉTODOS
Os ensaios foram desenvolvidos em três locais, a saber: Campo Experimental da
Embrapa Hortaliças, Brasília, DF (A); e em duas fazendas particulares São Gotardo, MG
(B); Lapão, BA (C), representativos das principais áreas de produção de cenoura no país.
Foram avaliadas nove populações de cenoura em cada local, cultivadas no verão de
2004, utilizando-se delineamento em blocos ao acaso com quatro repetições e parcelas
de 2 m2. Os tratos culturais foram os recomendados para a cultura em cada região. Por
ocasião da colheita, 15 plantas competitivas por parcela foram coletadas e avaliadas
individualmente para os caracteres massa da raiz (g), comprimento de raiz (mm),
comprimento do ombro verde da raiz (mm), formato de ponta da raiz (critério de notas:
1- arredondada, 2- levemente afilada, 3- afilada), formato de ombro da raiz (critério de
notas: 1- cônico, 2- arredondado, 3- plano, 4- côncavo), diâmetro da raiz (mm) avaliado
na metade do seu comprimento, diâmetro do xilema da raiz (mm) avaliado na metade do
comprimento da raiz e relação diâmetro do xilema/ diâmetro da raiz. Adicionalmente,
determinou-se por leitura colorimétrica direta os parâmetros L* a* b* para os tecidos
xilema e floema de cada raiz, utilizando-se o analisador de cor de tristimulus compacto
Minolta CR-200b (Minolta Corporation Instrument System Division).
Os dados foram submetidos à análise de homogeneidade de variância entre os locais
(teste de Bartllet), de normalidade (Lilliefors), sendo os caracteres formato de ombro e
formato de ponta transformados em
para atender a pressuposição de
normalidade. Posteriormente, realizou-se análise de variância conjunta e análise de
representatividade do número mínimo de plantas para representar linhagens utilizadas
em combinações híbridas por dois métodos diferentes, objetivando maior confiabilidade
dos resultados: determinação baseada na estabilização da média e variância genética por
meio de reamostragem com simulação de subamostras e pelo método da curvatura
máxima modificado. Para o primeiro método, iniciou-se com subamostras de duas
plantas, com incremento de uma planta, de uma rodada para a outra. O número de
plantas foi sucessivamente aumentado até se atingir o total de 15. Para cada tamanho de
subamostra fizeram-se 15 rodadas, de forma aleatória, com reposição. Para cada
subamostra, foram estimados os parâmetros genéticos, obtendo-se em seguida a média
das 15 subamostras do mesmo tamanho. Determinou-se o número de plantas para
representar a população, visualmente, como o ponto do qual a estimativa do parâmetro
escolhido tornou-se estável, dentro de intervalo de confiança, de acordo com retas de
limites superiores e inferiores da média mínima não significativa (LMNS), pelo teste t a
5% de probabilidade, tomando-se como referência a média obtida com nove populações
de meio-irmãos de cenoura (Figura 2). Os cálculos foram realizados utilizando-se o
aplicativo computacional Genes (CRUZ, 1997).
Para a determinação do número mínimo de plantas, pelo método da curvatura máxima
modificado (LESSMAN E ATKINS, 1963), utilizou-se a expressão apresentada por CHAVES
(1985):
em que: "a" é a constante de regressão e "b" o coeficiente de regressão estimados a
partir do ajuste do modelo apresentado por CHAVES (1985), envolvendo o coeficiente de
variação experimental e o número de plantas por parcela.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Pela análise de variância conjunta para os três ambientes de cultivo (Tabela 1), pode-se
verificar que todos os caracteres foram influenciados pelas populações estudadas. A
interação populações x ambiente foi significativa para todos os caracteres, e por isso as
inferências foram efetuadas para cada ambiente separadamente. Os coeficientes de
variação ambiental foram baixos, principalmente para os caracteres de cor medidos em
laboratório, indicando boa precisão experimental.
De acordo com o método de máxima curvatura modificado são necessárias de sete a oito
plantas para representar uma parcela quanto ao caráter massa das raízes (Figuras 1-A, 1B e 1-C). Este valor é cerca de 50% inferior ao número de plantas utilizado nos
experimentos deste trabalho (15 plantas por parcela), comprovando que quando o
objetivo for a avaliação de genótipos para este caráter, há uma economia muito grande
de recursos e mão-de-obra, mantendo a mesma exatidão das estimativas, com a
utilização de parcelas menores que as atualmente usadas. O uso da equação de
regressão permitiu que fossem feitas estimativas do número mínimo de plantas por
parcela nos intervalos entre as amostras predeterminadas, de maneira não subjetiva e,
nesse caso, com elevada precisão, uma vez que os ajustes podem ser considerados
muito bons, com valores de R2, variarando de 0,98 a 0,99 para todos os caracteres.
Para o caráter massa de raízes, mas de acordo com o método de estabilização da média,
verificou-se que dentre a médias das 210 subamostras obtidas com as nove populações,
5, 3 e 4 pontos, correspondendo a 75, 45 e 60 subamostras estão fora dos limites
superior e inferior de 5% de probabilidade de erro, respectivamente, para os três
experimentos, conforme as figuras 2A, 2B e 2C. O primeiro ponto da série que esteve
dentro do limite de erro variou de 5 para o segundo experimento (Figura 2B) a 7 para os
demais (Figuras 2A e 2C), sugerindo que 7 deve ser considerado como a estimativa do
número mínimo de plantas por parcela para representar uma população em condições de
campo. Quando se utilizou o método de estabilização da variância genética, 5, 4 e 5
pontos, correspondendo a 75, 60 e 75 subamostras, estiveram fora do limite de
confiança, respectivamente para os ensaios A, B e C. Neste caso, o primeiro ponto de
uma série constante dentro dos limites inferior e superior variou de 5 a 9 para o segundo
e primeiro experimento (Figuras 2-B e 2-A) respectivamente. Desta forma, por este
método, recomenda-se que sejam utilizadas no mínimo nove plantas por parcela para
representar uma população de cenoura, visto que números superiores a estes não
acrescentariam maiores informações e não proporcionariam redução significativa do erro
(ZANON E STORCK, 2000).
Os valores de número mínimo de plantas para os demais caracteres foram estimados da
mesma forma e estão discriminados na tabela 2. Verifica-se nos caracteres de coloração
de xilema e floema, medidos via colorimetria, reduzidos coeficientes de variação, pelo
método de máxima curvatura modificado e, conseqüentemente, para esses caracteres e
por esse método, um reduzido número de plantas seria necessário para representar uma
parcela no campo.
No entanto, pela estabilização das médias e variâncias, esses caracteres não foram
estáveis com esse reduzido número de plantas, sendo por esse método, exigido um
número de plantas variando de sete a 10 para tais caracteres de colorimetria.
Evidenciando a importância de levar em consideração diferentes métodos, que se
baseiem em diferentes princípios, para se ter conclusões mais consistentes.
Pode-se verificar que para todos os caracteres avaliados, o número de 15 plantas por
parcela, utilizados no estudo, oriundas dos ensaios realizados em cada região de
produção, foi mais que suficiente para propiciar uma adequada avaliação/caracterização
das populações em teste, de acordo com os métodos empregados.
Verifica-se ainda, conforme tabela 2, que com exceção de formato de ombro, diâmetro
de raiz e diâmetro de xilema, para todos os demais caracteres, estima-se que no máximo
10 plantas por parcela são suficientes para representar uma parcela, e para o conjunto
de todos os caracteres estudados, 13 plantas por parcela seriam suficientes para
caracterizar as populações estudadas. Em milho, CHAVES (1985) e CHAVES E MIRANDA
FILHO (1992) estimaram que, para avaliação, são necessárias cerca de 15 a 20 plantas
por parcela. Também para milho PALOMINO et al. (2000) verificaram a necessidade de
pelo menos 20 a 25 plantas por parcela. Em cenoura, até o presente momento, os
autores desconhecem a existência de estudos semelhantes a estes e desta forma, os
resultados deste trabalho podem ser utilizados como guia para futuros trabalhos.
4. CONCLUSÃO
Amostra de 13 plantas competitivas/parcela coletadas em ensaios com quatro repetições
é suficiente para garantir adequada avaliação de populações de cenoura para o conjunto
de caracteres estudados.
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Recebido para publicação em 10 de junho de 2007 e aceito em 28 de maio de 2008.
* Autor correspondente.
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Resumo
ADAMI, Marcos; HASTENREITER, Fábio Alcovér; FLUMIGNAN, Danilton Luiz e FARIA, Rogério
Teixeira de. Estimativa de área de folíolos de soja usando imagens digitais e dimensões foliares.
Bragantia [online]. 2008, vol. 67, no. 4, pp. 1053-1058. ISSN 0006-8705.
Medidas do índice de área foliar são necessárias para a maioria dos estudos agronômicos e fisiológicos
envolvendo crescimento vegetal. Foi desenvolvido um experimento no Instituto Agronômico do Paraná
(IAPAR), em Londrina (PR), durante a safra 2005/2006, com objetivo de avaliar dois métodos diretos de
medição de área de folíolos de soja por meio de dimensões foliares e por imagens digitais capturadas por
máquina fotográfica digital amadora, em duas situações distintas, folíolos íntegros e folíolos danificados.
As estimativas obtidas foram comparadas com as medidas feitas com um integrador de área foliar LICOR®, modelo LI 3100, tomado como referência. Nas estimativas realizadas em folíolos íntegros, tanto
pelo método de dimensões foliares como no de imagem digital, notou-se excelente concordância com as
medidas obtidas pelo método LI-COR® (R2 = 0,983 e R2 = 0,997 respectivamente). Para folíolos
danificados, o método de imagem digital revelou coeficiente de determinação um pouco superior ao
método de dimensões foliares, mas com um erro-padrão três vezes menor. O método de imagem digital
pode substituir o método usado como referência (LI 3100) com vantagens de custo inferior e
acuracidade similar.
Palavras-chave : índice de área foliar; imagem digital; LI-COR®.
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METODOLOGIA E TÉCNICAS EXPERIMENTAIS
Estimativa de área de folíolos de soja usando imagens digitais e
dimensões foliares
Soybean leaflet area estimation using digital imagery and leaf dimensions
Marcos AdamiI; Fábio Alcovér HastenreiterII; Danilton Luiz FlumignanII; Rogério
Teixeira de FariaII,
*
IInstituto
Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE, Caixa Postal 515, 12245-970 São José
dos Campos (SP), Brasil. E-mail: [email protected]
IIInstituto Agronômico do Paraná - IAPAR, Área de Engenharia Agrícola, Caixa Postal 481,
86047-902 Londrina (PR), Brasil. E-mail: [email protected]
RESUMO
Medidas do índice de área foliar são necessárias para a maioria dos estudos agronômicos
e fisiológicos envolvendo crescimento vegetal. Foi desenvolvido um experimento no
Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), em Londrina (PR), durante a safra 2005/2006,
com objetivo de avaliar dois métodos diretos de medição de área de folíolos de soja por
meio de dimensões foliares e por imagens digitais capturadas por máquina fotográfica
digital amadora, em duas situações distintas, folíolos íntegros e folíolos danificados. As
estimativas obtidas foram comparadas com as medidas feitas com um integrador de área
foliar LI-COR®, modelo LI 3100, tomado como referência. Nas estimativas realizadas em
folíolos íntegros, tanto pelo método de dimensões foliares como no de imagem digital,
notou-se excelente concordância com as medidas obtidas pelo método LI-COR® (R2 =
0,983 e R2 = 0,997 respectivamente). Para folíolos danificados, o método de imagem
digital revelou coeficiente de determinação um pouco superior ao método de dimensões
foliares, mas com um erro-padrão três vezes menor. O método de imagem digital pode
substituir o método usado como referência (LI 3100) com vantagens de custo inferior e
acuracidade similar.
Palavras-chave: índice de área foliar, imagem digital, LI-COR®.
ABSTRACT
Measurements of leaf area index are required in most of agronomic and physiological
studies involving plant growth. Two direct methods for estimation of soybean leaf area
(leaf dimensions and digital images captured by ordinary digital cameras) were
evaluated, in two distinct conditions (entire leaf and damaged leaf). The estimations were
compared with measurements taken by a LI-COR® leaf area meter (model LI 3100), used
as control. Both methods gave good estimations for entire leaf (R2 = 0.983 for leaflet
dimensions and R2 = 0.997 for digital image). However, the evaluations of damaged
leaves showed slightly better performance of digital image method, but a standard error
three times lower as compared with leaf dimensions method. As a conclusion, the digital
image method using ordinary cameras can replace the reference method (LI 3100) with
advantages of lower cost and similar accuracy.
Key words: leaf area index, digital imagery, LI-COR®.
1. INTRODUÇÃO
O índice de área foliar (IAF) é a relação entre a área foliar e a área do terreno ocupada
pela cultura, sendo considerado um parâmetro indicativo de produtividade (FAVARIN et
al., 2002). É uma medida necessária para a maioria dos estudos agronômicos e
fisiológicos envolvendo crescimento vegetal (BLANCO e FOLEGATTI, 2003) e na avaliação
de várias práticas culturais (FAVARIN et al., 2002; TAVARES-JÚNIOR et al., 2002).
A determinação de área foliar pode ser realizada por métodos diretos ou indiretos,
destrutivos ou não-destrutivos. Os métodos diretos são aqueles que utilizam medições
realizadas diretamente nas folhas. Os métodos indiretos baseiam-se na correlação
conhecida entre a variável medida e área foliar. Os métodos destrutivos exigem a
retirada da folha ou outras estruturas, o que muitas vezes não é possível devido à
limitação do número de plantas na parcela experimental. Nos métodos não-destrutivos,
as medidas são tomadas na planta, sem necessidade de remoção de estruturas,
preservando sua integridade e permitindo a continuidade das medições na mesma planta.
Existem na literatura vários métodos de determinação de área foliar, sendo os mais
utilizados: o método por discos foliares, o método de dimensões foliares e o método por
equipamento medidor LI-COR®. O método por discos foliares é o mais tradicional, porém
é muito trabalhoso. Consiste em determinar a área foliar a partir do produto entre massa
total de folhas secas e sua massa foliar específica, obtida pela pesagem de discos foliares
de área conhecida, usualmente coletados da parte central das folhas com um perfurador
metálico (Pereira e Machado, 1987). O método de dimensões foliares baseia-se na
relação entre área foliar e parâmetros dimensionais do limbo foliar, os extremos do
comprimento (C) e largura (L). Este método é amplamente empregado no campo devido
à sua facilidade de aplicação e possibilidade de aplicação não-destrutiva.
Atualmente, câmeras digitais são equipamentos promissores para medição de área foliar
em campo por serem portáteis, mais baratas que o LI-COR® e talvez mais precisos que
os métodos de dimensões foliares e discos foliares, principalmente em situações nas
quais as folhas estão danificadas.
O objetivo deste trabalho foi avaliar dois métodos de determinação de área de folíolos de
soja: a) por meio de dimensões foliares e b) por imagens digitais capturadas por câmera
fotográfica digital, em duas situações distintas: folíolos íntegros e folíolos danificados.
2. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR), em Londrina
(PR), durante a safra 2005/2006. Foram avaliados dois métodos de determinação de área
foliar (AF) de soja: dimensões foliares e imagem digital, em duas situações distintas:
folhas íntegras e folhas danificadas.
Para utilizar o método de dimensões foliares, inicialmente foram determinados os
coeficientes de regressão linear entre AF e o produto CxL para a variedade utilizada. Uma
amostra composta por 60 folíolos de soja, denominada "amostra secundária", foi coletada
ao acaso em diferentes posições do dossel de plantas, tomadas ao acaso, em uma
lavoura de soja de cv. Coodetec 205, em área de cerca de 5 ha. As plantas estavam em
estádio vegetativo, cerca de 35 dias após a emergência, com bom desenvolvimento, em
decorrência da nutrição mineral e do controle fitossanitário adequados. Em laboratório,
foram medidos, com uma régua padrão, C e L de cada folíolo da amostra e, em seguida,
determinou-se a AF por um integrador de área foliar da marca LI-COR®, modelo LI 3100.
Os folíolos foram passados pelo aparelho, um a um, em ordem numérica, e os valores de
AF retornados, anotados em uma tabela. Eventualmente, foram realizados ajustes e
limpeza na superfície do aparelho, que entrou em contato com as amostras. O produto
entre C e L dos 60 folíolos e AF medida pelo integrador de área foliar foram ajustados por
regressão linear.
A comparação dos tratamentos foi realizada com 60 folíolos de soja, também da cv.
Coodetec 205, obtidos em outra amostra, denominada "amostra principal", coletada em
lavoura de aproximadamente 3 ha, também localizada no IAPAR, durante a safra
2005/2006. Os folíolos foram coletados seguindo o mesmo método empregado para
obtenção da "amostra secundária". No momento da coleta, as plantas estavam com bom
desenvolvimento e estavam em estádio de pré-florescimento.
No laboratório, a "amostra principal" foi analisada primeiramente para a condição de
folhas íntegras, na seguinte seqüência: medição das dimensões foliares com régua
padrão e determinação de AF pela equação de regressão ajustada para a "amostra
secundária", conforme descrito anteriormente.
Em seguida, foi realizada a determinação de AF pelo método imagem digital. O método
de imagem digital consistiu da captura de imagens de folíolos abertos contra um fundo de
cor maciça, por meio de uma câmera fotográfica digital, da marca SONY® e modelo DSCP72. Para calcular AF em imagens digitais, deve-se tomar como base a escala e a
resolução em que foi obtida a fotografia. Além disso, necessita-se de um programa que
calcula a área de cada elemento que compõe a imagem (pixel) e possibilite sua
classificação por meio da divisão da imagem em classes: folha e não folha. É importante
também que o programa integre os elementos que pertencem à mesma categoria e desta
forma calcule a área da classe de interesse. O SPRING é um programa com funções de
processamento de imagens, análise espacial, modelagem numérica de terreno e consulta
a bancos de dados espaciais (CÂMARA et al., 1996). Este programa tem distribuição
gratuita e atende às funcionalidades desejadas. Desta forma, o processamento das
imagens foi realizado no programa SPRING.
As imagens utilizadas foram geradas com definição de 300 dpi e com escala variável.
Neste método, calculou-se a área com base na escala e na resolução em pontos por
polegada (dpi), na qual foi obtida a fotografia. Estes dados foram usados no SPRING para
medir a área de cada pixel e integrar os elementos pertencentes à mesma categoria. A
figura 1 ilustra uma fotografia utilizada para o cálculo de AF. Os eixos (X e Y), graduados
em centímetros (cm), foram utilizados para determinar o fator de correção da escala da
imagem.
As imagens foram exportadas para o SPRING e, devido ao ângulo e à distância variáveis
em que foram obtidas, corrigiu-se a escala na análise de cada fotografia pela Equação 1:
na qual resfin é a resolução final do eixo i (cm), resini é a resolução inicial do eixo i (cm)
calculada pela relação 2,54 cm dpi-1, sendo dpi a definição na qual foi obtida a fotografia,
Voei é o valor original do eixo i e Vmei é o valor medido do eixo i.
Aplicando-se a equação de correção de escala, determinaram-se as dimensões do pixel
em X e Y. Em seguida, realizou-se a classificação automática das imagens pelo programa,
que possibilitou o dimensionamento da área de cada folíolo, dada pela Equação 2:
sendo AF a área do folíolo estimada (cm2), i o índice utilizado para representar os
elementos classificados como folha, i=1, ..., n, resexi a resolução final do pixel, no eixo X,
na posição i e reseyi a resolução final do pixel, no eixo Y, na posição i.
Por último, a AF foi determinada pelo método LI-COR. Em seguida, os folíolos foram
danificados. Estes danos foram produzidos por cortes com tesoura, simulando a condição
em que nas folhas tivesse ocorrido algum processo, natural ou artificial, de redução de
AF. Os cortes foram realizados aleatoriamente no limbo dos folíolos, visando reduzir
aproximadamente 15% de AF. A análise da AF dos folíolos danificados seguiu a mesma
metodologia descrita para os folíolos integros.
Os métodos de dimensões foliares e imagem digital foram comparados, por análise de
regressão (Y1=b0+b1X+ei ), com as medidas de AF obtidas pelo aparelho integrador de
AF LI 3100. Para a comparação dos métodos foram estabelecidos os limites de confiança
de 95%, para verificar se o coeficiente angular do modelo de regressão (b1) poderia ser 1
e o coeficiente linear (b0) poderia ser 0 (hipóteses nula), o que corresponde à
equivalência entre os métodos. As determinações foram avaliadas também pelo
coeficiente de determinação (R2) e erro-padrão.
Como índice de precisão da estimativa utilizou-se o índice de concordância (d), proposto
por Willmott (1981), cuja formulação é a seguinte:
em que P é o valor estimado pelo modelo, 0 o valor observado, representa o valor
estimado menos a média dos valores observados e o valor observado menos a média dos
valores observados.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A equação de regressão linear entre AF e o produto CxL, ajustada (R2 =0,987) para a
variedade Coodetec 205 utilizando a "amostra secundária" resultou na seguinte relação:
sendo AFdf a área de folíolos (cm2) estimada pelo método de dimensões foliares e CxL o
produto do comprimento máximo e a largura máxima do folíolo (ambos em cm).
O método de dimensões foliares superestimou o valor de AF nas duas situações
avaliadas, ligeiramente para folíolos íntegros e expressivamente para folíolos danificados
(Figura 2, Tabela 1). Nas estimativas realizadas com folíolos danificados esta tendência
era esperada, uma vez que o método toma como base as dimensões do limbo e ignora
sua integridade, enquanto o método tomado como referência mede a superfície do limbo.
Este estudo concorda com os resultados de MONTEIRO et al. (2005), que realizaram um
trabalho para estimar AF do algodoeiro por meio de dimensões foliares e também
observaram a ineficiência deste método quando aplicado em folhas com o limbo
danificado. Nas estimativas realizadas com folíolos íntegros pelo método de dimensões
foliares também ocorreu a superestimativa. Esse fato pode ter ocorrido em conseqüência
da utilização de plantas semeadas em épocas diferentes para a calibração da Equação 4
("amostra secundária") e para a comparação dos métodos ("amostra principal"). Este
resultado demonstra a dependência do método de dimensões foliares de uma fonte de
calibração, em condições similares a que o método será aplicado.
Em ambos os casos, folíolos íntegros e danificados, para o método de dimensões foliares,
há a probabilidade do intercepto (b0) ser zero, entretanto o coeficiente angular não foi
igual a 1 (b1) com 5% de significância (Tabela 1). Isto indica que as médias das áreas
geradas por este método e pelo método de referência são estatisticamente diferentes
com este nível de significância. Este resultado discorda dos estudos de TAVARES JÚNIOR
et al. (2002), ao comparar a estimativa de AF de café gerada pelo método de dimensões
foliares com o método de referência. Apesar disto, em ambos os casos, o valor do índice
de concordância (d) foi próximo à unidade, indicando bom ajuste entre a função e os
dados observados.
O método de imagem digital permitiu excelentes medidas de AF, como pode ser
observado pela proximidade dos pontos à reta 1:1 (Figura 2) e pelos limites estimados
para o coeficientes b0 e b1, com significância de 5% (Tabela 1). Para todas as situações
avaliadas pelo método, o intercepto teve probabilidade de ser zero, comprovando que as
estimativas não são afetadas pela ação do coeficiente linear (Tabela 1).
O coeficiente angular tem probabilidade de ser igual a 1 (b1) com 5% de significância
(Tabela 1). Esses parâmetros indicam que as médias das áreas geradas pelo método de
imagem digital e o método de referência (LI-COR) são estatisticamente iguais. Estes
resultados concordam com os obtidos por TAVARES-JÚNIOR et al. (2002), em trabalho
que avaliou um método para estimativa de AF para café, por meio de imagens digitais
obtidas por scanner de mesa e processadas pelo programa SIARCS 3.0.
A dispersão das estimativas (erro-padrão) geradas pelo método de dimensões foliares foi
maior do que a dispersão das medidas obtidas pelo método de imagem digital (Figuras 2
e 3 e Tabela 2). Pelo método de imagem digital ocorreu erro-padrão de 0,515 cm2,
menor que a metade do observado pelo método de dimensões foliares, 1,301 cm2, nos
testes com folíolos íntegros. No caso dos testes com folíolos danificados, no método de
imagem digital houve erro-padrão de 0,474 cm2, e no método de dimensões foliares,
1,422 cm2 (Tabela 2). Na figura 3, observa-se o boxplot dos resíduos destas análises.
Pode-se verificar que, para todas as análises, 95% dos resíduos estão contidos entre -1 e
1 cm2. Esta dispersão dos dados, revela que o tamanho amostral adotado atende às
necessidades do trabalho. O aumento do tamanho amostral geraria resultados próximos
aos obtidos, mantendo a mesma tendência.
Pelo método de imagem digital os coeficientes de determinação ficaram muito próximos a
um (R2 = 0,997), nas duas situações testadas, enquanto pelo método de dimensões
foliares foi ligeiramente inferior, mas também alto (R2 > 0,972). MONTEIRO et al. (2005)
obtiveram valores de R2 inferiores (0,810 a 0,957) para estimativa de área foliar de
algodoeiro pelo método C x L. O'NEAL et al. (2002) constataram coeficientes de
determinação próximos de 1 para estimativas realizadas pelo método de imagens digitais
geradas por escaner de mesa e processadas pelo programa SIARCS 3.0. Resultados
semelhantes foram obtidos por TAVARES-JÚNIOR et al. (2002) trabalhando com folhas de
café.
Os resultados de ambos os métodos são muito bons, determinam AF com ajuste de 99%
da variância em relação à referência (Tabela 2); entretanto, o método de imagem digital
não depende de medidas para calibração da função, enquanto o método de dimensões
foliares depende das medidas do método LI-COR para o ajuste da função.
Ao se comparar o método de imagem digital ao método LI-COR, pode-se afirmar que as
medidas de área geradas por ambos os métodos são estatisticamente iguais, pois há a
probabilidade do intercepto (b0) ser igual a zero e a inclinação da reta ser igual a 1 (b1)
(Tabela 1). O grande diferencial entre estes dois métodos é o preço do aparelho.
Atualmente, é possível adquirir uma câmara digital com resolução máxima de 4
megapixels por cerca de R$ 500,00, enquanto um aparelho LI-COR custa
aproximadamente R$ 10.000,00. Além disso, pelo método proposto, o programa para
processamento é de distribuição gratuita, não representando custo adicional ao
procedimento.
4. CONCLUSÕES
1. O método de dimensões foliares é impreciso na estimativa de área de folíolos
danificados, sendo dependente de um método de calibração.
2. O método de imagem digital permite excelente medida de AF, tanto para folíolos
íntegros quanto para danificados, com precisão similar ao aparelho integrador de AF LICOR®, mas com vantagens de menor custo e sem a dependência de um método de
calibração.
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Recebido para publicação em 26 de abril de 2007 e aceito em 24 de julho de 2008.
* Autor para correspondência.
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