aplicação de diferentes doses de vinhaça sob o desenvolvimento

APLICAÇÃO DE DIFERENTES DOSES DE VINHAÇA SOB O
DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO DE PLANTAS DE MILHO
Yasmin Alves Morais Martins1, Kássia de Paula Barbosa2, Patrícia Costa Silva3,
Reinaldo Adriano Costa4, Adriana Rodolfo da Costa5.
1
Engenheira Agrícola, Mestranda em Ciências Agrárias- Agronomia, IF Goiano
Campus Rio Verde, Santa Helena de Goiás, Brasil, (e-mail:
[email protected])
2
Graduanda em Engenharia Agrícola, Bolsista do PBIC/UEG, UEG.
3
Engenheira Agrônoma, Me. em Agronomia/UFU, Profa da UEG.
4
Tecnólogo em Irrigação e Drenagem, Me. Em Agronomia/UFU, Doutorando em
Agronomia/ UNESP- Botucatu.
5
Engenheira Agrônoma, Me. em Agronomia, Doutoranda em Agronomia pela UnB,
Profa da UEG.Brasil.
Recebido em: 06/05/2013 – Aprovado em: 17/06/2013 – Publicado em: 01/07/2013
RESUMO
Este experimento foi conduzido em casa de vegetação localizada no município de
Santa Helena de Goiás, com o objetivo de avaliar o efeito da aplicação de diferentes
doses de vinhaça sob o desenvolvimento vegetativo de plantas de milho. O solo
utilizado foi um Latossolo Vermelho Distrófico. O delineamento experimental
empregado foi o de blocos casualizados constituídos por seis tratamentos e cinco
repetições, totalizando 30 unidades experimentais, que foram compostas por vasos
com capacidade para 5 kg de solo. Os tratamentos corresponderam a 6 doses de
vinhaça: 0, 15, 30, 45, 60 e 75 m3 ha-1. Cada vaso foi constituído por uma planta, e a
vinhaça foi aplicada 15 dias após o plantio. Decorridos 40 dias após a germinação
foram coletados os dados dos parâmetros vegetativos: altura de planta, diâmetro de
caule, número de folhas, massa fresca da raiz e da parte aérea e massa seca da raiz
e da parte aérea. Os resultados foram submetidos à análise de variância a 5% de
significância e após efetuou-se o teste de regressão. Verificou-se que as diferentes
doses de vinhaça promoveram alterações significativas nos parâmetros vegetativos
analisados, exceto no número de folhas. Para o diâmetro de caule, massa fresca e
seca da parte aérea o modelo que melhor se ajustou foi o linear crescente. Já para
os parâmetros altura de plantas, massa fresca e seca da raiz o modelo de regressão
ajustado foi o cúbico.
PALAVRAS- CHAVE: Zea mays (L), biofertilizante, resíduo agroindustrial.
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APPLICATION OF DIFFERENT DOSES OF VINASSE ON THE VEGETATIVE
GROWTH OF CORN PLANTS
ABSTRACT
This experiment was conducted in a greenhouse located in the municipality of Santa
Helena de Goiás, with the objective of evaluating the effect of different doses of
vinasse on the vegetative growth of corn plants. The soil was a Oxisol. The
experimental design was a randomized block consisted of six treatments and five
replications, totaling 30 experimental units, which were composed of vessels with a
capacity of 5 kg of soil. The treatments consisted of 6 vinasse doses: 0, 15, 30, 45,
60 and 75 m3 ha-1. Each plot was constituted by a plant, and the vinasse was applied
15 days after planting. After 40 days after germination data were collected from
vegetative parameters: plant height, stem diameter, number of leaves, fresh weight of
root and shoot and root dry mass and shoot. The results were submitted to analysis
of variance at 5% significance level and after we performed regression testing. It
appeared that the vinasse different doses promoted vegetative significant changes in
the analyzed parameters except the number of leaves. To stem diameter, fresh and
dry weight of shoot the model that best fit was a linear increase. As for the
parameters plant height, fresh and dry root regression model was adjusted cubic.
KEYWORDS: Zea mays (L), biofertilizers, agroindustrial, residue.
INTRODUÇÃO
A vinhaça é um resíduo da fabricação do etanol e açúcar e constitui-se em
uma preocupação quanto ao seu destino final, pelo alto grau poluente quando
descartada de forma desordenada no meio ambiente. O manejo adequado deste
resíduo no solo pode incrementar a produção de culturas fertirrigadas. Para evitar o
descarte na natureza, vários pesquisadores têm-se interessado pela aplicação de
vinhaça em culturas, visto que a mesma além de fornecer nutrientes pode ser uma
fonte alternativa de água para complementar o déficit hídrico (SILVA, 2009).
Segundo BASSO et al., (2013), a vinhaça é um resíduo proveniente da
agroindústria sucroalcoleira rico em potássio e sua aplicação ao solo pode aumentar
a disponibilidade de nutrientes bem como a produtividade das culturas. BARROS et
al. (2010), relatam que a vinhaça possui em sua composição o potássio bem como
cálcio e magnésio. O potássio (K) é um dos nutrientes encontrados em maior
quantidade no tecido vegetal de todas as espécies cultivadas, e seu retorno ao solo
é muito rápido (PAVINATO et al., 2008). Neste contexto, a aplicação de vinhaça
devolve ao solo grande parte desse nutriente. PAULINO et al., (2011) estudaram o
comportamento do solo com adição anual de vinhaça, durante o período 1 até 20
anos e notaram maiores concentrações de K em relação as áreas sem aplicação.
A adição de vinhaça ao solo promove mudanças nas propriedades químicas
e físicas, como elevação do pH, aumento na disponibilidade nutricional e na
capacidade de troca cátions (BEBÉ et al. 2009). Ela também exerce influência
significativa sobre a população de nematóides e contribui para sua redução no solo
(CAIXETA et al., 2010). A aplicação desse biofertilizante através da irrigação
representa uma economia de 30% na rentabilidade agrícola, 9% na rentabilidade
industrial e 12% em números de cortes nos canaviais (SILVA, 2009). BEBÉ et al.,
(2008) verificaram que a vinhaça quando utilizada na irrigação da lavoura canavieira
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por vários anos, têm mostrado resultados satisfatórios, quanto ao aumento nas
bases trocáveis, matéria orgânica e consequentemente incremento na produtividade.
BASSO et al., (2013) estudaram a adição de vinhaça ao solo como fonte de potássio
na sucessão aveia preta/milho, silagem/milho safrinha e concluíram que esse
subproduto pode substituir a adubação mineral com cloreto de potássio.
PEREIRA et al., (1992) estudaram a aplicação de diferentes doses de
vinhaça em plantas de milho e perceberam que a massa de matéria seca da parte
aérea aumentou linearmente, atingindo o máximo no nível de 400 m³ ha-1. BERTON
et al. (1983) trabalharam com adição de diferentes concentrações de vinhaça na
cultura do milho e constataram que esse biofertilizante propiciou disponibilidade de
potássio similar à do sulfato de potássio. SANTOS et al., (1981) concluíram que a
adição de potássio pela vinhaça, aumentou a suculência, elevou o pH e aumentou o
peso de raízes e parte aérea das plantas de milho. Sendo assim, a utilização da
vinhaça como fonte de K, pode representar uma importante alternativa de descarte,
além de reduzir a dependência de insumos minerais e, consequentemente, redução
no custo de produção. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da
aplicação de diferentes doses de vinhaça sob o desenvolvimento vegetativo de
plantas de milho.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação localizada no município
de Santa Helena de Goiás – GO, cujas coordenadas geográficas são: 17º 48’ 49” S e
50º 35' 49" W. O clima do município, de acordo com classificação de Köppen é
tropical temperado com duas estações bem definidas: a chuvosa, que vai de outubro
a abril, e a seca, que vai de maio a setembro. A média térmica é de 23 °C, e as
máximas podem chegar a até 39 °C. O índice pluviomé trico médio da região é de
1.300 mm anuais.
O solo utilizado no experimento foi um Latossolo Vermelho Distrófico,
classificado de acordo com os critérios do Sistema Brasileiro de Classificação de
Solos (EMBRAPA, 2006). Esse solo foi coletado na camada de 10 a 40 cm de
profundidade. Antes de sua utilização, foi feita uma análise química e física, do solo
em laboratório, cujos dados são apresentados na Tabela 1.
TABELA 1– Dados da análise química e física do Latossolo Vermelho Distrófico.
pH
P mch
+
K
S- SO
-2
4
Ca
Mg
2+
Al
3+
H+Al
-3
SB
t
T
-3
1:2,5 ---------- mg dm -------------------------------cmolc dm --------------------------4,4
8,5
185
2,2
3,1
0,2
4,5
5,8
6,0
8,57
V
m
B
Cu
Fe
Mn
Zn
Argila Silte
Areia
-3
-1
---------%-------- -------------------mg dm -------------------- ---------------g kg ---------47,5
4,68
0,155 5,7
54,6 83,7
2,1
500,0
110,0 390,0
-1
-1
M.O
g dm
21,0
-3
-1
pH (H2O); P, K (HCl 0,05 mol L + H2SO4 0,025 mol L ); Al, Ca, Mg (KCl molc ); M.O. (Walkley-1
-1
Black). B (BaCl2.2H2O a 0,125% à quente); Cu, Fe, Mn, Zn (DTPA 0,005 mol L + CaCl2 0,01 mol L
-1
2-1
+ TEA 0,1 mol L a pH 7,3); S-SO4 (Ca(H2PO4)2 0,01 mol L ).
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados
constituídos por seis tratamentos e cinco repetições, totalizando 30 unidades
experimentais, que foram compostas por vasos com capacidade para 5 kg de solo.
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Os tratamentos corresponderam a 6 doses de vinhaça: 0, 15, 30, 45, 60 e 75 m3 ha1
. Os vasos foram preenchidos com solo corrigido com calcário calcítico filler (PRNT
= 100%), elevando-se a saturação por bases para 70%. Foram semeadas 3
sementes por vaso do híbrido de milho Dekalb 390, a 3 cm de profundidade. Os
fertilizantes de acordo com as doses recomendadas para a cultura em questão
(exceto potássio) foram colocados ao lado e abaixo das sementes nas seguintes
doses: 0,12g de uréia e 1,12g de super fosfato simples que correspondeu as doses
de 20 kg ha-1 de nitrogênio e 80 kg ha-1 de P2O5 no plantio. Aos 10 dias após a
germinação foi realizado o desbaste, deixando uma planta de milho em cada vaso, e
27 dias após a germinação foi realizada a adubação de cobertura com adição de
0,52g de ureia, correspondendo a 90 kg ha-1 de nitrogênio. A vinhaça utilizada foi
fornecida pela Usina Raízen, localizada no município de Jataí – GO, e empregada
como fonte de potássio para as plantas. Uma semana após a semeadura foram
aplicados as 6 doses de vinhaça citadas anteriormente de acordo com cada
tratamento.
As plantas foram mantidas nos vasos por 40 dias após a germinação,
efetuando regas periódicas procurando deixar o solo com 70% da capacidade de
campo. Decorridos 40 dias após a germinação foram efetuadas as seguintes
determinações: altura de plantas (AP), número de folhas (NF), diâmetro de colmo
(DC), massa fresca da parte aérea (MFPA), massa fresca da raiz (MFR), massa
seca da parte aérea (MSPA), massa seca da raiz (MSR).
A AP foi determinada com emprego de uma régua graduada em centímetros
a partir do nível do solo até a extremidade da folha bandeira. O NF foi determinado
mediante a contagem de todas as folhas da planta, o DC foi obtido com o emprego
de um paquímetro digital, a 5 cm do solo. A MFPA e MFSR foram obtidas através da
separação das plantas de milho em parte aérea e sistema radicular, com posterior
pesagem. A MSPA e MSR foram obtidas através da separação das plantas de milho
em parte aérea e sistema radicular, após a secagem em estufa com ventilação
forçada a 65ºC, até o peso constante, sendo a pesagem realizada com o auxílio da
balança eletrônica de precisão.
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5%
de probabilidade para verificar a significância. A comparação das doses de vinhaça
na cultura do milho foi efetuada mediante a análise de regressão. O programa
estatístico utilizado foi o SISVAR 5.3 (FERREIRA, 2008).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 2 encontra-se o resumo da análise de variância pelo teste F,
verificou-se que para os parâmetros vegetativos AP, DC, MFPA, MFR, MSPA e MSR
houve efeito significativo à aplicação das diferentes doses de vinhaça. Já o
parâmetro vegetativo NF não foi observado significância entre os dados, neste caso
as diferentes doses de vinhaça não ocasionaram alterações quanto ao número de
folhas das plantas de milho.
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TABELA 2- Resumo da análise de variância para altura de plantas (AP.), diâmetro
de caule (DC), número de folhas (NF), massa fresca da parte aérea
(MFPA), massa fresca de raiz (MFR), massa seca da parte aérea
(MSPA) e massa seca de raiz (MSR).
Fontes de
GL
Parâmetros Vegetativos
variação
AP
DC
NF
MFPA
MFR
MSPA MSR
Tratamentos
5
-
-
-
-
-
-
-
Resíduo
20
20
20
20
20
20
20
20
F calculado
-
3,02*
1,55*
0,39*
1,58*
0,44*
1,10*
C.V. (%)
-
11,14
8,43
0,77n
s
5,76
24,05
35,84
38,65
59,62
Média Geral
-
63,24
10,94
10,37
52,27
19,27
7,07
2,74
* Significativo a 0,05 de probabilidade, C.V. (%) = coeficiente de variação, GL= graus de liberdade.
Já na Tabela 3, contém o resultado da análise de regressão para o fator
doses de vinhaça na cultura do milho. Nesta análise, a escolha do modelo de
regressão foi baseada na significância dos coeficientes de regressão. Com base nos
dados foi possível verificar qual o modelo que melhor se ajustou a cada parâmetro.
TABELA 3- Altura de planta, diâmetro de caule, massa verde da parte aérea e da
raiz e massa seca da parte aérea e da raiz em função das doses de
vinhaça:
Tratamentos
Parâmetros Vegetativos
-1
(m³ ha )
AP(cm) DC(mm) MFPA(g)
MFR(g) MSPA(g) MSR(g
)
0
61,50
10,04
47,40
13,40
5,63
2,00
15
70,92
10,66
50,80
20,00
6,89
2,48
30
59,44
11,04
51,40
22,40
7,19
3,11
45
59,10
11,22
52,20
15,60
7,24
2,10
60
59,02
11,28
53,80
21,40
7,36
2,67
75
69,48
11,42
58,00
22,80
8,11
4,07
CV (%)
11,14
8,43
24,05
35,84
38,65
59,62
R2 (%)
77,91
86,32
91,15
70,47
82,78
87,78
Modelo
Cúbico
Linear
Linear
Cúbico
Linear
Cúbic
o
2
C.V. (%) = coeficiente de variação, R (%)=coeficientes de determinação.
Para os dados do DC das plantas submetidas a diferentes doses de vinhaça,
o modelo de regressão que melhor se ajustou foi o linear crescente, ou seja, à
medida que aumentou as doses de vinhaça, houve incrementos positivos e
crescentes no diâmetro de caule das plantas conforme apresentado na Tabela 3. É
de interesse agronômico que as plantas mais altas, tenham colmos com maior
diâmetro para se tornarem mais resistentes ao acamamento. SOUZA et al. (2004)
avaliaram o desenvolvimento de mudas de Coffea arabica L. em dois solos
submetidos a diferentes doses de vinhaça e verificaram que as mesmas não
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influenciaram significativamente o desenvolvimento do DC. Esses mesmos autores
notaram que a dose equivalente a 875 mL vaso-1 (250m³ ha-1) promoveu maior
resposta para a variável já as doses acima desse valor ocasionaram decréscimo no
DC. Para as plantas de milho os resultados obtidos na pesquisa contradizem aos
apresentados acima, pois, foi possível observar significância DC em função das
doses de vinhaça.
A AP apresentou resposta cúbica em função das doses de vinhaça (Tabela
3). Percebe-se pela mesma Tabela que a dose equivalente a 15 m³ ha-1 de vinhaça
proporcionou a maior altura média das plantas de milho (70,92 cm), notou-se
também que doses acima de 15 m3 ha-1 ocasionaram um ligeiro decréscimo na AP.
Este fato pode ser atribuído, principalmente, ao aumento dos teores de potássio no
solo e, consequentemente, nas plantas. BEBÉ et al., (2008), também observaram o
mesmo efeito cúbico trabalhando com diferentes doses de vinhaça na cultura do
milho e perceberam uma variação em relação as doses aplicadas, e notaram que a
dose que propiciou maior altura de plantas foi a de 25% de vinhaça. MAGALHÃES
(2010) também verificou incremento na altura de plantas de cana-de-açúcar
evidenciado pela curva de regressão quadrática, fato que foi explicado pelo
fornecimento de doses crescentes de vinhaça.
O modelo que melhor se ajustou aos dados de MFPA foi o linear crescente,
pois, quanto maior a dose aplicada maior foi o peso da massa verde da parte aérea.
PEREIRA et al. (1992), também conduziram um experimento em casa de vegetação
para estudar os efeitos da aplicação de doses crescentes de vinhaça sobre a
germinação e vigor de sementes de milho. Estes autores observaram um aumento
crescente no peso da matéria verde e concluíram que este fato pode estar
correlacionado com o aumento do teor de potássio (K) no solo, bem como aumento
do mesmo nos tecidos da planta.
O parâmetro vegetativo MFR foi descrito por modelo cúbico de regressão e
observou-se maior crescimento nas doses de 30, 60 e 75m³ ha-1. O crescimento
tanto da parte aérea quanto da raiz é fundamental, pois as plantas tornam-se mais
vigorosas e menor será a ocorrência de tombamento, uma vez que raízes maiores
são mais resistentes. SANTOS et al., (1981) também observaram que a adição de K
pela vinhaça, aumentou a suculência das plantas, e também o peso de raízes e
parte aérea das plantas. Esses autores verificaram também que o do peso total da
plântula está positivamente relacionado com a percentagem de K nos tecidos.
A MSPA apresentou resposta linear em função das doses crescentes de
vinhaça, atingindo o máximo no nível de 75 m3 ha-1, já os dados de MSR ajustaramse ao modelo de regressão cúbico conforme apresentado na Tabela 3. Esses
aumentos tanto MSPA quanto MSR podem ser atribuídos ao enriquecimento químico
do meio com K fornecido pela vinhaça, o que provavelmente favoreceu o
crescimento celular e a divisão mitótica. Sendo o íon dominante na composição da
vinhaça a adição de doses crescentes desta, resultou num aumento crescente de K
na solução do solo, fato que contribuiu para aumentar a massa vegetal das plantas.
PEREIRA et al., (1992) estudaram a adição de doses crescentes de vinhaça sobre a
germinação e vigor de sementes de milho em cultivo protegido e também notaram
aumento no peso de massa seca da parte aérea, até o nível de 400 m³ ha-1
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CONCLUSÕES
Verificou-se que as diferentes doses de vinhaça promoveram alterações
significativas nos parâmetros vegetativos analisados, exceto no número de folhas.
O diâmetro de caule, a massa fresca e seca da parte aérea ajustaram-se ao
modelo de regressão linear crescente, ou seja, à medida que as doses de vinhaça
aumentaram, ocorreu incrementos positivos nessas características vegetativas,
devido às alterações fisiológicas ocasionadas pelo aumento do teor de potássio nos
tecidos das plantas.
Já para os parâmetros altura de plantas, massa fresca e seca da raiz o
modelo de regressão ajustado foi o cúbico. Logo, o potássio presente na vinhaça do
ponto de vista fisiológico favoreceu a divisão e o crescimento celular, bem como
aumentou a suculência, a altura, o diâmetro, e a massa das plantas de milho.
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