adubação potássica na produtividade e qualidade de raiz de

ADUBAÇÃO POTÁSSICA NA PRODUTIVIDADE E QUALIDADE DE RAIZ
DE MANDIOCA
Uchôa, S.C.P1*; Souza, A. de A.2; Alves, J.M.A.1; Silva, D.O. da2; Montenegro, R.A.3;
Carvalho, L. de B.3
1
Universidade Federal de Roraima
*Autor correspondente. E-mail: [email protected] Departamento de Solos e Engenharia
Agrícola, BR 174, Campus do Cauamé, Monte Cristo, Boa Vista, Roraima, Brasil, CEP 69.300000. +55 95 – 36231406
2
Programa de pós-graduação em Agronomia/UFRR
3
Programa de Iniciação Científica – PIBIC/UFRR
RESUMO
Em Roraima, os solos sob vegetação de savana são intemperizados e a disponibilidade de
potássio é muito baixa, afetando o desenvolvimento e produção das plantas, mesmo em culturas
tolerantes a baixa fertilidade, como a mandioca. Mediante esse problema, objetivou-se avaliar o
efeito de doses de potássio na produtividade e qualidade de raízes de mandioca, cv. Aciolina, nas
condições da Savana de Roraima, Amazônia Setentrional, Brasil. O experimento foi realizado no
período de outubro de 2012 a dezembro de 2013, no campo experimental do Campus do Cauamé
da Universidade Federal de Roraima. O solo da área é da classe do Latossolo Amarelo
distrocoeso típico e a cultivar de mandioca estudada é Aciolina, por ser a mais cultivada no Estado
de Roraima, Brasil. O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, com quatro
repetições. Os tratamentos consistiram de cinco doses de potássio aleatorizadas nas parcelas (0,
30, 60, 120 e 240 kg ha-1 de K2O). Amostra de três plantas (parte aérea e raiz) foram colhidas aos
360 dias após o plantio na área útil, sendo avaliadas as variáveis: produtividade de parte aérea
(kg ha-1); produtividade de raiz (kg ha-1), índice de colheita (IC), teor de amido e rendimento de
farinha. A adubação potássica afeta linearmente a produtividade das raízes. A dose de 209 kg ha-1
de K2O determina índice de colheita de 65%; O teor de amido e rendimento de farinha, embora
apresentem resposta quadrática as doses de potássio, encontram-se abaixo dos limites de
qualidade estabelecidos para seu processamento pela indústria.
Palavras-chave
Adubação potássica; Amido; Fertilidade do solo; Manihot esculenta
INTRODUÇÃO
A mandioca (Manihot esculenta Crantz), família Euphorbiaceae, é originária do Brasil, mas
cultivada mundialmente em cerca de 16 milhões de hectares (El-sharkawy et al., 2008). O Brasil
se destaca entre os maiores produtores de mandioca, com produção superior a 25 milhões de
toneladas (FAO, 2013). Em Roraima, a cultura da mandioca é cultivada em todo estado por
pequenos e médios agricultores, incluindo os indígenas, sendo a base da alimentação e economia
desse segmento que comercializa a raiz in natura ou processada na forma de farinha amarela e
goma fresca (fécula).
A mandioca é tolerante a solos com baixa fertilidade, mas exige níveis elevados de adubação para
alcançar seu máximo potencial de rendimento (Adekayode; Adeola, 2009), sendo recomendado
atender às necessidades da planta, por meio da utilização de adubos em quantidades
economicamente ajustadas, para obter altos resultados tanto em produtividade quanto em
qualidade da raiz (Nguyen et al., 2002). Para colheita de 55 t ha-1 de raízes de mandioca, em área
de savana com baixa fertilidade, foi empregada correção de 1,5 t ha-1 de calcário dolomítico, 150
kg ha-1 de N, 90 kg ha-1 de P2O5 e 60 kg ha-1 de K2O. Os teores de macronutrientes na folha foram
40; 2,4; 13,5; 20,2; 5,6; e 1,5 g kg-1 na matéria seca de N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente,
dosados aos 120 dias após o plantio, para a cultivar Aciolina (Santos et al., 2014). Esses
resultados demonstram que a mandioca responde a adubação e possui elevada exigência quanto
a necessidade de K. Por outro lado, a remoção pela cultura é alta, sendo necessário restaurar os
nutrientes exportados. Uma colheita de mandioca com produtividade de 30 t ha-1 de raiz remove
de 180 a 200 kg N, 15 a 22 kg de P2O5 e 140 a160 kg K2O por hectare (Susan John et al., 2010).
Estudos têm demonstrado a exigência da mandioca por potássio. Takahashi e Bicudo (2005)
verificaram que a disponibilidade de K para as plantas de mandioca afeta a produtividade e a
qualidade das ramas, baixando a produtividade da lavoura propagada de ramas obtidas de áreas
deficientes em potássio. Adekayode e Adeola (2009), estudando o efeito de fertilizantes
potássicos na mandioca, obtiveram resposta linear na produtividade das raízes, onde as maiores
doses de K (120 e 150 kg ha-1) apresentaram incrementos de 73,3 e 90,3%, respectivamente.
Pesquisas sobre resposta da mandioca a adubação têm sido negligenciadas em razão da sua
tolerância a solos de baixa fertilidade. Mas, a crescente demanda por seus produtos requer alto
rendimento de raiz com alto teor de amido, sendo a fertilidade do solo fator decisivo para
atendimento dessa demanda. Nesse sentido, objetivou-se com esta pesquisa avaliar o efeito de
doses de potássio nas características de produção e qualidade de raiz de mandioca na savana de
Boa Vista, Estado de Roraima, Amazônia setentrional, Brasil.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido de outubro de 2012 a dezembro 2013 na área experimental do
Centro de Ciências Agrárias/UFRR, no Campus Cauamé, no município de Boa Vista, Estado de
Roraima – Brasil (latitude de 2° 52’ 20,7” N, longitude 60º 42’ 44,2” W e altitude de 90 m). A
precipitação média anual é de 1.678 mm, umidade relativa do ar de 70% e a temperatura diária
entre 20 a 38 ºC, sendo a média anual de 27,4 ºC. Segundo a classificação de Köppen, o clima da
região é do tipo Aw, com duas estações climáticas bem definidas, uma chuvosa (abril-setembro) e
outra seca (outubro-março) (Araújo et al., 2001).
O solo da área experimental foi classificado como Latossolo Amarelo distrocoeso típico (PAdx), de
textura Franco-Argilo-Arenosa e relevo suave ondulado. Os atributos químicos e físicos do solo,
antes da instalação do experimento, são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1- Atributos químicos e físicos do solo nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, Boa
Vista-RR, 2013
Camada
(cm)
pH
H20
P
K+
dm-3
0-10
10-20
20-40
0-10
10-20
20-40
Ca2+
Mg2+
Al3+
____________________cmol
c
H + Al
SB
T
dm-3____________________
V
MO
_______
Arg.
Areia
-1_______
%
g kg
2,1
1,89 3,99 47,4 8,0
265
695
0,39 2,9
0,87 3,77 23,1 6,7
265
695
0,39 2,9
0,59 3,49 16,9 5,3
310
650
Mn
Cu
B
S
P-rem
________________________________________
mg dm-3____________________________________________
mg L-1
1,71
20,0
4,7
0,32
0,28
3,1
28,5
0,86
14,1
0,8
0,57
0,33
10,4
21,7
0,62
9,8
0,4
0,12
0,29
21,6
18,2
6,04
4,82
4,68
mg
3,40 16
0,90 7
0,60 3
Zn
1,50
0,69
0,48
Fe
0,35
0,16
0,10
P e K - extrator Mehlich-1; Ca, Mg e Al - extrator KCl 1 mol L-1; H + Al - Extrator Acetato de Cálcio 0,5 mol L-1; Matéria orgânica do solo
(MO) - Walkley-Black.
O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições. As cinco doses
de potássio (0, 30, 60, 120 e 240 kg ha-1 de K2O) foram aleatorizadas nas parcelas, aplicadas no
plantio e em cobertura aos 30 e 60 dias após o plantio (DAP). A parcela experimental foi
constituída por nove fileiras simples de mandioca com 8,8 m de comprimento contendo 11 plantas
(99 plantas por parcela).
Na fase inicial de preparo do solo foi feita a dessecação das plantas daninhas com o produto
comercial Roundup original (princípio ativo glyphosate) na dosagem de 2,5 L ha-1, 10 dias antes
do plantio. A recomendação de calagem foi de 800 kg ha-1 para elevar a saturação por bases a,
aproximadamente, 55%, sendo metade da dose (400 kg ha-1) de calcário dolomítico (PRNT 100%)
aplicada a lanço, sem incorporação, logo após a dessecação da área, e o restante aplicado nas
covas juntamente com a adubação de plantio: 80 kg ha-1 de P2O5, fonte superfosfato simples; 50
kg ha-1 de N, fonte uréia; 40 kg ha-1 micronutrientes, FTE BR 12, e um terço da dose de cloreto de
potássio, conforme as doses de K2O estabelecidas como tratamentos. As coberturas com N e K
foram feitas aos 30 e 60 DAP.
O plantio foi feito em fileiras simples, obedecendo ao espaçamento de 0,8 x 0,8 m, totalizando
15.625 plantas por hectare. Foram utilizadas manivas pré-enraizadas (estacas), medindo
aproximadamente 20 cm, colocadas na posição horizontal em covas abertas manualmente, por
meio de enxada, numa profundidade média de 8 cm. A cultivar de mandioca empregada foi a
Aciolina, por ser a mais plantada em Roraima.
Durante a condução do experimento foram realizadas capinas manuais sempre que necessário.
As pragas que ocorreram no desenvolvimento da cultura foram identificadas e controladas,
fazendo-se uso de produtos químicos conforme recomendação dos fabricantes. Fez-se uso de
irrigação complementar, por macroaspersão, entre outubro de 2012 a abril de 2013.
A colheita, aos doze meses, foi realizada de forma manual, retirando-se a parte aérea e as raízes
das três plantas no centro das três fileiras centrais da parcela, sendo avaliadas as seguintes
variáveis: produtividade de parte aérea (kg ha-1) - estimada pela obtenção da massa fresca da
parte aérea; produtividade de raiz (kg ha-1) - estimada pela obtenção da massa fresca das raízes;
índice de colheita (IC%) - relação entre a massa das raízes tuberosas e a massa total da planta e
multiplicando-se por 100; Teor de amido - obtido pelo método da balança hidrostática, conforme
metodologia preconizada por Grossman e Freitas (1950); Rendimento de farinha - obtido pelo
método da balança hidrostática, conforme metodologia de Fukuda e Caldas (1987). Os resultados
obtidos foram submetidos à análise de variância e de regressão, a 5% de probabilidade pelo teste
F, empregando o programa SISVAR (Ferreira, 2003).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A produtividade de massa fresca da parte aérea aumentou em uma taxa média de 37 kg ha-1 por
kg de K2O aplicado por hectare (Figura 1-a). A maior produtividade de massa fresca foi de 27,7 t
ha-1 para a dose de 240 kg ha-1 de K2O em relação a 18,8 t ha-1, na ausência de adubação com
K2O, tendo incremento de 47% pela maior disponibilidade de potássio no solo. O maior aporte de
matéria fresca, proporcionado pelo teor de potássio em equilíbrio com os demais nutrientes,
promove aumento da área fotossintética e maior acúmulo de carboidratos para as raízes,
aumentando a produção final da cultura (Viana et al., 2001), além de aumentar a disponibilidade
de material de propagação para cultivos subsequentes ou de forragem para alimentação animal
(Vidigal Filho et al., 2000).
A produtividade de raízes tuberosas cresceu de modo linear com as doses de K2O (Figura 1-a). A
taxa de incremento da produtividade média de raízes por kg de K2O aplicado foi de 167 kg ha-1,
alcançando máximo rendimento médio de 62,9 t ha-1, com a dose de 240 kg ha-1. O rendimento
obtido é superior em mais de quatro vezes a média de produtividade do Estado de Roraima, que é
de 13.309 kg ha-1 (IBGE, 2014). Pesquisas com a cultivar Aciolina em condições edafoclimáticas
da Savana de Roraima, também, apresentaram alto rendimento de raiz com média de
produtividade de 54,1 t ha-1 aos treze meses (Alves et al., 2008) e de 76,7 t ha-1 aos 18 meses de
cultivo (Barbosa et al., 2007) em área trabalhada há mais de dez anos e com boa fertilidade.
Adekayode e Adeola (2009), estudando o efeito de fertilizante potássico (cloreto de potássio) na
mandioca obtiveram resposta linear no rendimento e produtividade das raízes, onde as maiores
doses de potássio (120 e 150 kg ha-1 de K2O) apresentaram um incremento de 73,3 e 90,3 %,
respectivamente.
O índice de colheita, o teor de amido e rendimento de farinha apresentaram resposta quadrática
as doses de potássio (Figuras 1-b; 1-c, 1-d). O maior IC (65%) foi alcançado com dose de máxima
eficiência técnica (DMET) de 209 kg ha-1, obtida pela derivada primeira da função quadrática. O
aumento de 17% no IC promovido pela adubação potássica representa maior aporte de biomassa,
tendo as raízes como principal dreno dos fotoassimilados produzidos pela biomassa aérea. O IC
obtido nesse estudo encontra-se acima de 54%, obtido por Alves et al. (2008) para a cv. Aciolina,
colhida em duas épocas, aos treze meses, nas condições da Savana de Roraima.
Figura 1. Produtividade de massa fresca da parte aérea (a), produtividade de raízes (a), índice de
colheita (b), teor de Amido (c) e rendimento de farinha (d) de plantas da cv. Aciolina em função de
doses de K2O, avaliadas aos 360 dias após o plantio, Boa Vista-RR, 2012/2013
O máximo teor de amido alcançado, 23,2%, obtido com 155 kg ha-1 de K2O (Figura 1-c),
determinou incremento de 2,45% em relação a menor dose. O maior percentual de rendimento de
farinha (19,8%) foi estimado para dose de 210 kg ha-1 de K2O, resultando em incremento de 4,37 g
de rendimento de farinha por 100 g de massa fresca de raiz. Embora a maior disponibilidade de K
tenha proporcionado melhoria na qualidade da raiz, o teor de amido e rendimento de farinha estão
aquém dos níveis indicados para a indústria. Conceição (1987) relata que o ideal é que a raiz de
mandioca apresente pelo menos 30% de amido, sendo importante, principalmente, naquelas
variedades destinadas à industrialização. Já Sriroth et al. (2000) recomendam que o teor de amido
na raiz de mandioca colhida aos 12 meses esteja entre 25,9 e 30,3%, quando o cultivo da
mandioca é realizado em condições ótimas de umidade para a cultura.
A alta produtividade de raiz, mas o baixo teor de amido e rendimento de farinha obtidos neste
estudo se contrapõem aos resultados encontrados por Susan John et al. (2005) que constataram
aumento no rendimento da cultura, teor de matéria seca e de amido e redução no teor de HCN
pela adubação potássica, provavelmente devido ao potássio ser essencial para a síntese e
translocação de hidratos de carbono. Por outro lado, Bregagnoli (2006) observou diminuição no
teor de amido com o aumento da dose de potássio, devido à elevação da quantidade de água nos
tubérculos. É possível que a maior absorção e acúmulo de K na planta causem redução do
potencial osmótico na célula e aumentem a absorção de água, causando diluição dos teores de
matéria seca e de amido nos tubérculos (Reis Jr.; Fontes, 1999). Nesse caso, o potássio assume,
de modo geral, papel relevante na qualidade da raiz de mandioca.
CONCLUSÕES
A produtividade de raízes de mandioca, cv. Aciolina, aumenta de modo linear com o aumento das
doses de potássio;
O índice de colheita, teor de amido e rendimento de farinha aumentam de modo quadrático em
respostas as doses de potássio;
A dose de máxima eficiência técnica de 209 kg ha-1 de K2O determina índice de colheita de 65%;
AGRADECIMENTOS
A PRPPG/UFRR por meio dos Programas PROPESQUISA e Amazônia 2020 – SANTANDER pelo
apoio financeiro.
REFERÊNCIAS
Adekayode, F.O.; Adeola, O.F. The response of cassava to potassium fertilizer treatments. Journal
of Food, Agriculture & Environment, 7: 279-282, 2009.
Alves, J.M.A.; Costa, F.A.; Uchôa, S.C.P.; Santos, C.S.V.; Albuquerque, J.A.A.; Rodrigues, G.S.
Avaliação de dois clones de mandioca em duas épocas de colheita. Revista
Agro@mbiente On-line, 2:15-24, 2008.
Araújo, W.F.; Andrade Júnior, A.S.; Medeiros, R.D.; Sampaio, R.A. Precipitação pluviométrica
mensal provável em Boa Vista, Estado de Roraima, Brasil. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, 5:563-567, 2001.
Barbosa, C.Z. dos R.; Alves, J.M.A.; Schwengber, D.R.; Smiderle, O.J. Características
morfológicas e agronômicas de dez clones de mandioca cultivados no Estado de
Roraima. Revista Agro@mbiente On-line, 1:28-31, 2007.
Bregagnoli, M. Qualidade e produtividade de cultivares batata para indústria sob diferentes
adubações. 2006. 141 p. Tese (Doutorado em Agronomia, Área de Concentração
Fitotecnia) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São
Paulo, Piracicaba, 2006.
Conceição, A.J. da. A mandioca. Cruz das Almas: UFBA/Embrapa/BNB/Brascan Nordeste, 1987.
382 p
El-Sharkawy, M.A.; Lopez, Y.; Bernal, L.M. Genotypic variations in activities of PEPC and
correlations with leaf photosynthetic characteristics and crop productivity of cassava
grown in low-land seasonally-dry tropics. Photosynthetica, v. 46, cap.2, p. 238-247,
2008.
FAO. Faostat database gateway. Disponível em: HTTP://apps.fao.org.lim500/nph-wrap.pl.
Production Crops Primary & Domain=SU. Acesso em: 26 de janeiro de 2013.
Ferreira, D.F. SISVAR - Sistema de análise de variância para dados balanceados: programa de
análises estatísticas e planejamento de experimentos Versão 4.6. Lavras: DEX/UFLA,
2003. Software.
Fukuda, W.M.G.; Caldas, R.C. Relação entre os conteúdos de amido e farinha de mandioca.
Revista Brasileira de Mandioca, 6:57-63, 1987.
Grosmann, J.; Freitas, A.G. Determinação do teor de matéria seca pelo peso específico em raízes
de mandioca. Revista Agronômica, Porto Alegre, v. 14, p. 7580, 1950.
IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Levantamento Sistemático da Produção
Agrícola. Rio de Janeiro, v. 27, n. 6, p.1-85, junho. 2014.
Nguyen, H; Schoenau, J.J.; Nguyen, D.; Rees, K.V.; Boehm. Effects of long-term nitrogen,
phosphorus and potassium fertilization on cassava yeld and plant nutrient composition in
North Vietnam. Journal of Plant Nutrition, 25:425-442, 2002.
Reis Júnior, R.A.; Fontes, P.C.R. Morfologia e partição de assimilados na batateira em função de
época de amostragem e de doses de potássio. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
34:795-799, 1999.
Santos, N. S.; Alves, J. M.A.; Uchôa, S.C.P.; Oliveira, N.T. de; Albuquerque, J.A.A de. Absorption
of macronutrients by cassava in different harvest times and dosages of nitrogen. Revista
Ciência Agronômica, 45:633 – 640, 2014.
Sriroth, K.; Piyachomkwan, K.; Chotineeranat, S.; Chollakup, R.; Santisopasri, V.; Oates, C. G.
Impact of drought during early growth on cassava starch quality. In: Carvalho, L. J. C. B.;
Thro, A.M.; Vilarinhos, A. D. Cassava: biotechnology. Brasília: EMBRAPA. Recursos
Genéticos e Biotecnologia, 2000. p. 367-376.
Susan John, K., G. Suja, M.N. Sheela, AND C.S. Ravindran. Potassium: The Key Nutrient for
Cassava Production, Tuber Quality and Soil Productivity - An Overview. Journal of Root
Crops, 36:132-144. 2010.
Susan John, K., Ravindran, C.S. e J. George. Long Term Fertilizer Experiments: Three Decades
Experience in Cassava, Technical Bulletin Series n.45, Central Tuber Crops Research
Institute, Thiruvananthapuram, Kerala, India. 83 pp, 2005.
Takahashi, M.; Bicudo, S. J. Efeito da fertilização com nitrogênio, fósforo e potássio na produção e
na qualidade nutricional do material de propagação da mandioca. CONGRESSO
BRASILEIRO DE MANDIOCA, 11, 2005, Campo Grande. Anais... Sociedade Brasileira
de Mandioca, 2005. 1 CD-Rom.
Viana, A. E.; Sediyama, T.; Lopes, S.C.; Cecon, P.R.; Silva, A.A. efeito do comprimento e de
incisões no córtex da maniva sobre o cultivo de mandioca (Manihot esculenta Crantz).
Acta Scientiarum Agronomy, 23:1263-1269, 2001.
Vidigal Filho, P.S.; Pequeno, M.G.; Scapim, C.A.; Gonçalves Vidigal, M.C.; Maia, R.R.; Sagrilo, E.;
Simon, G.A.; Lima, R.S. Avaliação de cultivares de mandioca na região noroeste do
Paraná. Bragantia, 59:69-75, 2000.