mauricio luiz de mello vieira leite

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ZOOTECNIA
CRESCIMENTO VEGETATIVO DO SORGO SUDÃO (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), EM FUNÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SOLO E
FONTES DE FÓSFORO
MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA LEITE
AREIA – PARAÍBA – BRASIL
FEVEREIRO – 2006
CRESCIMENTO VEGETATIVO DO SORGO SUDÃO (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), EM FUNÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SOLO E
FONTES DE FÓSFORO
Ficha Catalográfica Elaborada na Seção de Processos Técnicos da Biblioteca
Setorial de Areia - PB, CCA/UFPB. Bibliotecária: Elisabete Sirino da Silva. CRB4/905.
L533c
Leite, Mauricio Luiz de Mello Vieira.
Crescimento vegetativo do sorgo sudão (Sorghum sudanense (piper)
stapf), em função da disponibilidade de água no solo e fontes de
fósforo/Mauricio Luiz de Mello Vieira Leite – 2006.
85 f. : il.
Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Universidade Federal da ParaíbaCentro de Ciências Agrárias. Areia, 2006.
Bibliografia.
Orientador: Albericio Pereira de Andrade
Divan Soares da Silva
1. Sorgo sudão – crescimento vegetativo 2. Sorghum sudanense (Piper)
Stapf). 3. Sorgo sudão – déficit hídrico. I.Silva, Divan Soares da (Orient..).
II. Título.
MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA LEITE
CRESCIMENTO VEGETATIVO DO SORGO SUDÃO (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), EM FUNÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SOLO E
FONTES DE FÓSFORO
Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Zootecnia da Universidade
Federal da Paraíba, como parte dos requisitos
para obtenção do título de “Mestre em
Zootecnia”.
Área
de
Concentração:
Forragicultura.
Comitê Orientador:
Prof. Dr. Albericio Pereira de Andrade
Prof. Dr. Divan Soares da Silva
AREIA – PARAÍBA – BRASIL
FEVEREIRO – 2006
MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA LEITE
CRESCIMENTO VEGETATIVO DO SORGO SUDÃO (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), EM FUNÇÃO DA DISPONIBILIDADE DE ÁGUA NO SOLO E
FONTES DE FÓSFORO
Dissertação defendida e aprovada em 22 de fevereiro de 2006.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Dr. Divan Soares da Silva
CCA - UFPB
Orientador
Prof. Dr. Jacob Silva Souto
CSTR - UFCG
Examinador
Dr. José Romualdo de Sousa Lima
CCA - UFPB
Examinador
AREIA – PARAÍBA – PB
FEVEREIRO – 2006
ii
“Não existe nada permanente, exceto a mudança.”
Heráclito
“Existe tanto risco em fazer nada como em fazer alguma coisa.”
Trammell Crow
“Voce faz sua escolhas, e suas escolhas fazem voce.”
Steve Beckman
“Tantas vezes pensamos ter chegado, tantas vezes é preciso ir além.”
Fernando Pessoa
"Se muito vale o já feito, mais vale o que será. E o que foi feito é preciso conhecer para
melhor prosseguir".
Milton Nascimento e Fernando Brant.
iii
Aos meus amados pais
Luiz Vieira Leite e Celestina de Mello Vieira Leite,
com todo meu carinho, admiração e respeito,
agradeço pelo exemplo de retidão moral, vida digna, educação e
apoio incondicional em todos os momentos da minha vida
Aos meus queridos irmãos
André, Antônio, Eduardo (in memoriam) e Mônica
com muito orgulho de pertencer a esta família tão especial
As minhas filhas
princesas Luiza e Laiz
com muito amor e carinho
DEDICO
iv
A Paula
Pela compreensão, apoio e incentivo constantes
Por compartilhar meus sonhos e ideais
Pela grande amizade e respeito
Pelo carinho e amor que recebo
OFEREÇO
v
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal da Paraíba pela oportunidade de participar do Programa de
Pós-graduação em Zootecnia (PPGZ).
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela
bolsa de estudo cedida durante quatro trimestres do curso.
Ao professor Divan Soares da Silva, com orgulho pela orientação acadêmica
recebida, pela oportunidade de realização do estágio de docência na disciplina
Forragicultura II, pela confiança, atenção cordial e disponibilidade presentes ao longo do
mestrado e, sobretudo pelo pioneirismo no Programa de Forrageiras Xerófilas.
Aos doutores da banca examinadora pelas valiosas contribuições a este trabalho.
Ao professor Albericio Pereira de Andrade, pela amizade conquistada, pelo apoio,
pela motivação, pela paciência, pelos ensinamentos e questionamentos tão enriquecedores
durante o trabalho e principalmente por ter me ensinado a “tirar leite de pedra”.
Ao professor Walter Esfrain Pereira, não só pela imprescindível contribuição nos
ensinamentos e análises estatísticas, mas especialmente pelo incalculável patrimônio
intelectual que representa para esta instituição, com uma prestimosidade impar no
atendimento das demandas do Centro.
Ao professor Ivandro de França da Silva, pelo exemplo de ética e conduta
profissional, além do ser humano invejável que é. Que Deus lhe proteja sempre.
Ao professor Severino Gonzaga Neto, pela amizade construída ao longo do curso e
apoio recebido.
À coordenação do PPGZ, nas pessoas do ex-coordenador professor Edgard
Cavalcante Pimenta Filho e do atual, professor Ariosvaldo Nunes de Medeiros, pela
liderança, competente dedicação à Zootecnia e contribuição ao desenvolvimento do semiárido nordestino.
Aos professores das disciplinas cursadas nos três programas do CCA, pela
dedicação durante a formação acadêmica e conhecimentos transmitidos.
A secretária do Programa de Pós-graduação em Zootecnia, Graça Medeiros pela
consideração dispensada.
Aos alunos de Zootecnia e Agronomia, Aldo, Jaqueline, Carla e Geneilson pela
imprescindível colaboração durante a fase de coleta de dados.
Aos funcionários dos laboratórios de Química do Solo, Física do Solo, Tecido
Vegetal e Análise de Alimentos do CCA, especialmente Zé Alves, e ao colega Emilson,
vi
pela valiosa ajuda nas análises realizadas.
Ao Dr. Eduardo Soares de Souza, bolsista DCR, pelos valiosos ensinamentos
acadêmicos.
Aos funcionários do PPGZ, D. Carmem e Damião pela atenção recebida.
Ao funcionário do serviço de reprografia, Paulo pelo cordial atendimento ao longo
do curso.
Aos colegas da Pós-graduação da Zootecnia, da Agronomia e Solos, pela agradável
convivência, apoio recebido e aprendizado.
Aos meus companheiros da inesquecível República Opuntia, Felipe, Teodorico
e Marcos pela solidariedade, apoio, alegrias, ensinamentos, debates acadêmicos e
convivência saudável.
Enfim, a todos que de alguma maneira direta ou indiretamente contribuíram para a
realização destas atividades acadêmicas, meus mais sinceros agradecimentos pelo apoio e
pela colaboração inestimável. Muito obrigado.
vii
BIOGRAFIA
MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA LEITE, filho de Luiz Vieira Leite e
Celestina de Mello Vieira Leite, nasceu em 29 de setembro de 1964, na cidade de Aracaju,
Estado de Sergipe.
No ano de 1981, concluiu o Ensino Médio, no Colégio Antônio Vieira, na cidade de
Salvador, Bahia.
Ingressou no Curso de Agronomia da Universidade Federal de Viçosa – UFV, em
março de 1982, obtendo o grau de Engenheiro Agrônomo em dezembro de 1986.
Em 1988, concluiu o Curso de Especialização em Planejamento Agroeconômico pelo
Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento – PNUD. Em 1989, concluiu o
Curso de Especialização em Agricultura Tropical pela Escola Superior de Mossoró –
ESAM. Em 1990, concluiu o Curso de Especialização em Administração Rural, pela
Universidade Federal de Lavras – UFLA. Em 2000, obteve o grau de especialista em
Produção e Reprodução de Ovinos e Caprinos pela Universidade Estadual do Ceará –
UECE.
Como profissional atuou na Fundação de Apoio à Pesquisa e Extensão – FAPEX, na
Bahia; na Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado da Bahia EMATERBA; na Agência Regional de Comercialização do Sertão de Alagoas –
ARCOSERTÃO; na Empresa de Planejamento e Assistência Técnica Ltda – PLANTEC,
em Alagoas, Bahia, Pernambuco e Sergipe; no Banco do Nordeste do Brasil – BNB, na
Paraíba e em Alagoas e no Sistema Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas –
SEBRAE, em Alagoas.
Exerceu o cargo de diretor da Associação de Criadores de Caprinos e Ovinos de
Alagoas – ACCOAL e foi membro fundador do Fórum Estadual de Ovinocaprinocultura
de Alagoas.
Tem trabalhos técnicos publicados nas áreas de forragicultura e caprinocultura.
Em março de 2004, iniciou o Curso de Mestrado em Zootecnia, área de concentração
Forragicultura, na Universidade Federal da Paraíba, defendendo a dissertação em fevereiro
de 2006.
viii
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ......................................................................................................... ix
LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................... x
GLOSSÁRIO....................................................................................................................... xii
RESUMO ...........................................................................................................................xiii
ABSTRACT ....................................................................................................................... xiv
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 1
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................................... 4
2.1. O Semi-árido e as forrageiras xerófilas ...................................................................... 4
2.2. A cultura do sorgo ...................................................................................................... 7
2.2.1 Aspectos gerais ..................................................................................................... 7
2.2.2 Crescimento vegetativo do sorgo ....................................................................... 10
2.2.3 Importância como forragem ............................................................................... 13
2.2.4 Exigências hídricas ............................................................................................. 14
2.3. Água ......................................................................................................................... 16
2.3.1 Água e as células vegetais .................................................................................. 16
2.3.2 Relação água-solo-planta.................................................................................... 18
2.3.3 Disponibilidade de água ..................................................................................... 20
2.4. O Fósforo e suas relações no sistema solo-planta .................................................... 21
2.4.1 Solo..................................................................................................................... 21
2.4.2 A importância do fósforo (P).............................................................................. 24
2.4.3 Formas de fósforo no solo .................................................................................. 26
2.4.4 Fixação de fósforo nos solos tropicais................................................................ 27
2.4.5 Absorção e metabolismo do fósforo pelos vegetais ........................................... 29
2.4.6 Fosfatos............................................................................................................... 30
3. MATERIAL E MÉTODOS............................................................................................. 32
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................................... 40
4.1. Temperatura, umidade relativa do ar e evapotranspiração (ET) no interior do
ambiente protegido .......................................................................................................... 40
4.2. Efeito da disponibilidade de água no solo e de fontes de fósforo sobre o crescimento
......................................................................................................................................... 43
4.2.1 Comprimento de colmo (CC) ............................................................................. 43
4.2.2 Diâmetro de colmo (DC) .................................................................................... 46
4.2.3 Número de folhas (NF)....................................................................................... 48
4.2.4 Altura de plantas (AP) ........................................................................................ 51
4.2.5 Número de nós (NN) .......................................................................................... 54
4.3. Relação entre evapotranspiração acumulada (ETac), comprimento de folha (CF) e
área foliar (AF) ................................................................................................................ 56
4.4. Conteúdo relativo de água (CRA) ............................................................................ 60
4.5. Acumulação de fitomassa......................................................................................... 62
4.5.1 Matéria verde (MV)............................................................................................ 62
4.5.2 Matéria seca (MS) .............................................................................................. 64
4.5.3 Relação raiz/ parte aérea (RRPA)....................................................................... 67
5. CONCLUSÕES ............................................................................................................... 69
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 70
A N E X O S ........................................................................................................................ 77
ix
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Características químicas do solo de São João do Cariri, PB, 2005 ..................... 33
Tabela 2. Características físicas do solo de São João do Cariri, PB, 2005.......................... 33
Tabela 3. Características químicas da água utilizada no experimento. ............................... 35
x
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Evolução da temperatura e da umidade relativa do ar, dentro do ambiente
protegido, expressa em valores máximos, médios e mínimos, medidas no período de
01/05/2005 a 10/07/2005. DAE – dias após emergência............................................. 41
Figura 2. Evolução da evapotranspiração média diária de plantas de sorgo sudão (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf) em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80%),
medidas no período de 11/05/2005 a 10/07/2005. DAE – dias após emergência. ...... 42
Figura 3. Evolução do comprimento de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf), em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de
AD), sem adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato
simples (C, F). Em relação a DAE – dias após emergência (A, B e C) e a GDA – grau
dias acumulados (D, E e F).......................................................................................... 44
Figura 4. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
comprimento de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf),
sem adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato
simples (C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A, B e C) e a 60 DAE
(D, E e F). As barras verticais indicam o desvio padrão da média.............................. 45
Figura 5. Evolução do diâmetro de caule de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf), em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem
adubação fosfatada (A, D), com fosfato de gafsa (B, E) e com super fosfato simples
(C, F) em relação a DAE – dias após emergência (A, B e C) e GDA – grau dias
acumulados (D, E e F). ................................................................................................ 47
Figura 6. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
diâmetro de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), sem
adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato simples
(C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A, B e C) e a 60 DAE (D, E e
F). As barras verticais indicam o desvio padrão da média. ......................................... 48
Figura 7. Evolução do número de folhas por planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf), em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem
adubação fosfatada (A, D), com fosfato de gafsa (B, E) e com super fosfato simples
(C, F) em relação a DAE – dias após emergência (A, B e C) e GDA – grau dias
acumulados (D, E e F). ................................................................................................ 49
Figura 8. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
número de folhas por planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), sem
adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato simples
(C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A, B e C) e a 60 DAE (D, E e
F). As barras verticais indicam o desvio padrão da média .......................................... 51
Figura 9. Altura de planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE,
em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação
fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato simples (C). As barras
verticais indicam o desvio padrão da média. Cada ponto representa a media de quatro
repetições. .................................................................................................................... 52
Figura 10. Número de nós por planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf),
aos 71 DAE, em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem
adubação fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato simples (C). As
xi
barras verticais indicam o desvio padrão da média. Cada ponto representa a media de
quatro repetições.......................................................................................................... 55
Figura 11. Relação entre ETac e comprimento de folha (CF) de sorgo sudão (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função de disponibilidades de água, sem
adubação fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato simples (C). As
barras verticais (CF) e horizontais (ETac) indicam o desvio padrão da média. Cada
ponto representa a media de quatro repetições............................................................ 57
Figura 12. Relação entre ETac e área foliar da planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80%
de AD), sem adubação fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato
simples (C). Cada ponto representa a media de quatro repetições. ............................. 59
Figura 13. Conteúdo relativo de água de folhas de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf) aos 71 DAE, em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80%
de AD), sem adubação fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato
simples (C). As barras verticais indicam o desvio padrão da média. Cada ponto
representa a media de quatro repetições. ..................................................................... 61
Figura 14. Massa da matéria verde da parte aérea (A, B e C) e da raiz (D, E e F) de sorgo
sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função de
disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação fosfatada (A e D),
com fosfato de Gafsa (B e E) e com super fosfato simples (C e F). As barras verticais
indicam o desvio padrão da média. Cada ponto representa a media de quatro
repetições. .................................................................................................................... 63
Figura 15. Relação matéria seca da raiz / parte aérea de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80%
de AD), sem adubação fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato
simples (C). As barras verticais indicam o desvio padrão da média. Cada ponto
representa a media de quatro repetições. ..................................................................... 68
xii
GLOSSÁRIO
ABA
Ácido abscísico
AD
Água disponível
AP
Altura de plantas
AF
Área foliar
CTC
Capacidade de troca catiônica
CC
Comprimento de colmo
CF
Comprimento de folha
U
Conteúdo de água no solo
CRA
Conteúdo relativo de água
ρp
Densidade das partículas
ρs
Densidade do solo
DC
Diâmetro de colmo
DAE
Dias após a emergência
DAS
Dias após a semeadura
ET
Evapotranspiração
ETac
Evapotranspiração acumulada
FB
Fibra bruta
FG
Fosfato de Gafsa
GF
Grau de floculação
GDA
Graus-dias acumulados
MO
Matéria orgânica
MS
Matéria seca
MV
Matéria verde
NF
Número de folhas
NN
Número de nós
φ
Porosidade total
PB
Proteína bruta
RRPA
Relação raiz/ parte aérea
SB
Soma de bases
SFS
Super fosfato simples
Tb
Temperatura basal
xiii
RESUMO
LEITE, MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA. Crescimento vegetativo do sorgo
sudão (Sorghum Sudanense (Piper) Stapf), em função da disponibilidade de água no
solo e fontes de fósforo. Areia- PB, Centro de Ciências Agrárias, UFPB, fevereiro de
2006. 85 p.il. Dissertação. Programa de Pós-Graduação em Zootecnia. Orientador: Prof.
Dr. Divan Soares da Silva.
Objetivou-se com este trabalho avaliar o comportamento do sorgo sudão (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf) em função da disponibilidade de água no solo e de diferentes
fontes de fósforo. O experimento foi conduzido em ambiente protegido do Centro de
Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), município de AreiaPB, no período de abril a julho de 2005, em solo classificado como LUVISSOLO. As
plantas foram cultivadas em vasos com capacidade de 14,86 dm3. Utilizou-se o
delineamento em blocos casualisados, em um esquema fatorial 4 x 3, sendo quatro
disponibilidades de água (80, 60, 40, 20%) e três adubações fosfatadas (sem fósforo,
fosfato de Gafsa e superfosfato simples), com quatro repetições, totalizando 48 parcelas.
Para avaliar os aspectos morfométricos foram utilizados o número de folhas e de nós por
planta, comprimento e diâmetro de colmo, altura de planta, comprimento e largura de
folhas. A relação raiz / parte aérea diminui com o aumento da disponibilidade de água no
solo (AD). Verificou-se que a AD em torno de 60% é a que proporciona maior crescimento
vegetativo do sorgo sudão e a partir de 80% de AD o crescimento é reduzido. A adubação
fosfatada promove incremento nas características morfogênicas do sorgo, sendo que o uso
da fonte de maior solubilidade (super fosfato simples) proporciona maior aumento do
crescimento, desde que as plantas não sofram estresse.
Palavras-chave: acúmulo de fitomassa, déficit hídrico, fontes de fósforo, forragem
xiv
ABSTRACT
LEITE, MAURICIO LUIZ DE MELLO VIEIRA. Vegetative growth of sudan sorghum
(Sorghum sudanense (Piper) Stapf) in function to water soil available and
phosphorus. Areia- PB, Centro de Ciências Agrárias, UFPB, february of 2006. 80 p.il.
Dissertation. Programa de Pós-Graduação em Zootecnia. Adviser: Dr. Divan Soares da
Silva.
This work had the objective to evaluate the behavior of sudan sorghum (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf) in function to water soil available and different sources of
phosphorus. This experiment was developed in protect ambient at Centro de Ciências
Agrárias, Universidade Federal da Paraiba, Areia County, Paraiba State, during the period
from april thru july, 2005, with a soil classified like luvissol. The plants were tilled in pot
with capacity for 14,86 dm3. A completely randomized blocks was adapted in a 4 x 3
factorial scheme, with four replicates, for each available water (80, 60, 40, 20%) and three
fertilizations with phosphorus (without, Gafsa phosphate and simple superphosphate),
adding up 48 parcels. They were made morphology measures number of leaves and nooses
per plant, length and diameter stem, height plants, length and width of leaves. It was
verified that the hidric stress affects quantitatively the air part dry matter accumulation.
The smallest vegetative growth was gained with soil water available around 20% of WA
and phosphorus absence, showing high response to phosphorus the culture of sorghum.
The effect of lower water available increase with sorghum vegetative age.
Key Words: phytomass accumulation, hidric deficit, sources of phosphorus, forage
1
1. INTRODUÇÃO
A alta variabilidade inter-anual da distribuição pluviométrica no Semi-Árido acarreta
um grande insucesso na agricultura, podendo chegar a perdas de 84% na produção. Já as
perdas na pecuária, nas mesmas condições, são de somente 20% (Araújo Filho, 1995),
evidenciando que a exploração de ruminantes, certamente, contribuirá para uma maior
estabilidade econômica dos agricultores desta região.
Entretanto, um dos maiores entraves tecnológicos para o êxito da pecuária é a
produção de forragens para os rebanhos, que apresenta como fatores determinantes à
deficiência hídrica no solo, associado às altas temperaturas e forte evapotranspiração, e os
baixos teores de fósforo disponível e total nos solos, além da elevada capacidade de
fixação de fósforo.
A disponibilidade de alimentos no Semi-Árido é estreitamente relacionada com a
sazonalidade desta região, isto é, há oferta de forragens na estação chuvosa e escassez no
período seco. Assim, a utilização de espécies forrageiras mais tolerantes ao déficit hídrico
deve ser uma prática a ser adotada.
O sorgo representa um dos importantes suportes forrageiros para a pecuária nas áreas
sujeitas aos veranicos e principalmente no Semi-Árido do Nordeste, sendo uma cultura de
elevado potencial de produção de matéria verde nestas condições climáticas. Nos últimos
cinco anos a produção brasileira de sorgo cresceu 390%, passando de 553.644 toneladas
para 2.163.247, segundo dados do IBGE (2004).
Existe grande número de cultivares de sorgo com índices de produtividade e
adaptação influenciados pelas condições edafoclimáticas. A identificação de plantas mais
adaptadas às condições em que serão cultivadas contribuirá para obtenção de maiores
rendimentos da cultura.
2
O sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf) é uma planta de ampla
adaptabilidade aos ambientes semi-áridos, com características de xerofilia e ciclo de
produção curto, possibilitando produção de forragem em condições de pouca
disponibilidade de água.
Variações na disponibilidade de água no solo promovem diferenças no crescimento
do sistema radicular das forrageiras, afetando a absorção de nutrientes, principalmente o
fósforo, devido às alterações na superfície radicular para exploração de maior volume de
solo.
A alta produção depende dos processos de crescimento da forrageira, podendo ter
sua eficiência substancialmente melhorada pelo uso de fertilizantes. Alvim et al. (2003)
relataram que além da necessidade da planta ser adaptada às condições climáticas da
região, o seu potencial forrageiro é maximizado quando a fertilidade do solo atende as suas
exigências. Neste sentido, o fósforo é essencial para garantir o crescimento das plantas,
sendo um dos mais importantes fatores limitantes, em termos nutricionais.
O fósforo nos solos tropicais se encontra em teores abaixo do mínimo necessário ao
desenvolvimento das forrageiras. A sua deficiência reduz a taxa de crescimento inicial e o
estabelecimento das plantas, limitando a capacidade produtiva. A prática da adubação com
fertilizantes fosfatados vem a algum tempo se destacando como uma das alternativas para
incrementar a produção de volumosos que proporcionam maior consumo de matéria seca
pelos animais, bem como efeitos positivos sobre o crescimento e produtividade das
forrageiras. Diversos adubos fosfatados são encontrados no comércio, distinguindo-se na
concentração de fósforo e na sua solubilidade. Os fosfatos solúveis em água são os
fertilizantes fosfatados mais utilizados no plantio, porém possuem um custo elevado. Sabese ainda, que a maior parte dos superfosfatos aplicados aos solos tropicais torna-se
indisponíveis às plantas, principalmente através da fixação em óxidos e hidróxidos de ferro
3
e alumínio. Desta forma o uso de fosfatos naturais tem grande importância no
estabelecimento de agroecossistemas mais eficientes e adaptados às condições tropicais
predominantes do Brasil. Os fosfatos de rocha nacionais, apesar de menor preço,
apresentam baixa eficiência agronômica em relação às fontes solúveis. Por outro lado, os
fosfatos naturais importados, como o de Gafsa, possuem maior solubilidade que os
nacionais, e podem ser tão eficientes quanto os fosfatos solúveis. Contudo, existem poucas
informações dos efeitos dos fatores climáticos e edáficos na acumulação de fitomassa do
sorgo sudão, notadamente em relação à eficiência do uso da água e absorção do fósforo, a
partir de fontes pouco solúveis.
Diante do exposto, objetivou-se analisar o crescimento vegetativo do sorgo sudão
(Sorghum sudanense (Piper) Stapf) em função da disponibilidade de água no solo e de
diferentes fontes de fósforo.
4
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. O Semi-árido e as forrageiras xerófilas
As regiões áridas e semi-áridas representam 55% das terras do mundo, perfazendo
2/3 da superfície total de 150 países e abrangendo quase um bilhão de pessoas.
A região Nordeste do Brasil ocupa uma área de 1.640.000 km2, dos quais 70%
correspondem ao Semi-Árido, cuja vegetação predominante é a caatinga (Silva et al.,
1993).
O Semi-árido ocupa uma área de cerca de 10% do território brasileiro, abrangendo os
estados da região Nordeste, além do norte de Minas Gerais. A região é extremamente
heterogênea, tendo como fatores marcantes o clima, o solo, a vegetação, bem como as
características sócio-econômicas, decorrente, em grande parte, de fatores fisiográficos e
antrópicos (Araújo Filho, 1995).
Mendes (1986) afirma que o traço marcante da região semi-árida é o clima quente e
seco, com um regime pluviométrico que delimita duas estações bem distintas: uma curta
estação chuvosa de 3 a 5 meses, denominada de “inverno”, e uma longa estação seca
chamada de “verão”, com duração de 7 a 9 meses, podendo-se alongar nos anos de seca;
ocasionando um balanço hídrico negativo na maioria dos meses do ano. A pluviometria é
irregular tanto em termos temporais quanto na distribuição espacial, com chuvas,
geralmente torrenciais.
O Semi-árido é delimitado externamente pela isoieta de 800 mm anuais e, no seu
interior, raras são as precipitações acima de 800 mm e abaixo de 300 mm por ano. As
precipitações mais elevadas correspondem às serras úmidas, os brejos de altitude, que
ocorrem aleatoriamente no interior da área seca, enquanto as menores se verificam no
Cariri paraibano.
5
As secas conferem uma aparente homogeneidade ao Semi-Árido, mas suas
diferenças físicas, climáticas e ambientais são mostradas nas regiões naturais que integram
esse espaço e respondem por sua diversidade (Sertão, Seridó, Curimataú, Caatinga,
Carrasco e Cariris Velhos) (Duque, 1949; e Duque, 2004).
A compreensão sobre a diversidade do Semi-Árido, no que se refere aos seus
aspectos geofísicos, de ocupação humana e de exploração dos recursos naturais, tem sido
reforçada por estudos diversos. A este respeito, a Embrapa identificou 17 macrorregiões,
compondo 172 unidades geoambientais na região (Silva et al, 1993), formadas por
paisagens características das diferentes regiões naturais, estudadas pioneiramente por
Guimarães Duque.
Segundo Sá et al. (2004), a área de domínio da Caatinga compreende 925.043 km2,
ou seja, 80,58% do Semi-árido ou 55,60% do Nordeste brasileiro. Com base na interação
entre vegetação e solo, a região pode ser dividida nas seguintes zonas: domínio da
vegetação hiperxerófila (34,3%); domínio da vegetação hipoxerófila (43,2%); ilhas úmidas
(9,0%) e, agreste e área de transição (13,4%).
Essa diversidade de ambientes edafo-climáticos mostra algumas das vantagens
comparativas oferecidas pela região. A partir dessa diversidade verifica-se a necessidade
de realizar mudanças nas formas de conceber e intervir nesses ambientes. Tais exigências
antes de constituírem um problema, representam potencialidades, especialmente às
climatológicas (como a luminosidade, o calor e a baixa umidade).
O Semi-Árido possui 70% do subsolo formado pelo cristalino, com escassos lençóis
freáticos (Duarte, 1992). Na zona semi-árida nordestina estima-se que existem menos de
um milhão de hectares irrigáveis, a partir de recursos hídricos locais. A questão “água” não
é de fácil solução em várias partes da região, seja pela sua inexistência, seja pela salinidade
e sodicidade, sejam ainda pelos elevados índices de evaporação, insolação e médias
6
térmicas além de baixas nebulosidades e percentagens de umidade relativa (EMBRAPA,
1995). É inquestionável essa complexidade da climatologia da região.
Em função dessas condições ambientais, a pecuária tem se constituído, ao longo do
tempo, em uma das principais atividades econômicas, das populações rurais do semi-árido
do Nordeste.
Um pressuposto básico é a compreensão de que a exploração de ruminantes deve ser
à base da atividade econômica do setor primário. Portanto, há que se ter em mente que a
baixa capacidade de suporte da caatinga acarreta deficiência nutricional nos animais, em
períodos do ano, sendo uma grande limitação da pecuária. Por conseguinte, deve-se
considerar a utilização de forrageiras xerófilas na alimentação dos rebanhos (Duarte,
2002).
Plantas xerófilas, segundo Duque (2004), são aquelas que toleram a escassez de
água, que fogem aos efeitos da deficiência hídrica ou que resistem à seca.
Três mecanismos de adaptação ao déficit hídrico foram observados: a resistências
das espécies que permanecem verdes, enfolhadas no período seco, como o juazeiro
(Ziziphus joazeiro Mart.); a tolerância das espécies caducifólias, que perdem suas folhas ao
longo da estação seca, como a catingueira (Caesalpinia bracteosa Tul.) e o escape das
plantas anuais que completam seu ciclo fenológico durante a estação chuvosa, como a
milhã (Brachiaria plantaginea Hitchc) (Araújo Filho e Carvalho, 1997).
O sorgo apresenta dois desses mecanismos: escape e tolerância. O escape através de
um sistema radicular profundo e ramificado o qual é eficiente na extração de água do solo.
Já a tolerância está relacionada ao nível bioquímico. A planta diminui o metabolismo,
murcha (hiberna) e tem um poder extraordinário de recuperação quando o estresse é
interrompido (Silva et al, 2001).
7
A importância da identificação e da utilização de gramíneas forrageiras
tolerantes ao déficit hídrico, tem se constituído nos últimos anos para o Semi-Árido
Nordestino, atividade de importância agronômica, zootécnica e, sobretudo, ecológica.
Para que a produção de forragens no Bioma Caatinga, seja a mais eficiente possível é
imprescindível o estudo dos fatores condicionantes dessa potencialidade: aspectos
climáticos, indicadores de fertilidade, características dos solos e os mecanismos de
interação da planta ao déficit hídrico. O sorgo, devido sua eficiência na acumulação de
matéria verde nestas condições climáticas, apresenta-se como uma das opções de maior
viabilidade para o Semi-Árido brasileiro.
2.2. A cultura do sorgo
2.2.1 Aspectos gerais
O sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench.) é considerado o quinto cereal mais
importante do mundo, em termos de produção e área cultivada, superado apenas pelo trigo,
arroz, milho e cevada (Kill, 2005; Tabosa et al, 1993).
A África e a Ásia respondem por 90% da área plantada no mundo, destacando-se a
Nigéria e o Sudão, no continente africano e a China e Índia no asiático. Os EUA são os
maiores produtores do planeta, com 25% do total produzido. Na América Latina a
produção é significativa no México, Argentina, Colômbia, Venezuela além do Brasil (Kill,
2005).
O sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) pertence à família Poaceae, tribo
Andropogoneae, incluindo os tipos granífero, quando apresenta até 60% de grãos,
forrageiro, que quase não produz grãos e do tipo dupla finalidade, sacarino e vassoura,
quando apresenta de 20 a 30% de grãos. A diferença entre eles refletirá em diferentes
8
proporções entre colmo, folhas e panículas, e consequentemente, diferentes produções de
matéria seca por hectare, composição bromatológica e valor nutritivo.
O sorgo é considerado um dos principais alimentos cultivados em todo o mundo e
ocupa lugar de destaque não só pelo grande progresso que tem havido no acúmulo de
conhecimentos técnicos científicos relacionados com essa espécie vegetal, mas pela sua
importância econômica indiscutível e imenso potencial que ele apresenta. O sorgo é
geralmente valorizado como uma planta produtora de grãos, entretanto, tem sido dada uma
substancial importância como planta produtora de forragem, visando à alimentação animal,
seja para produção de leite ou carne.
O sorgo é nativo do sul do Deserto do Saara, na África (3.000 AC) e sua introdução
no Brasil, ocorreu pelo Nordeste, através dos escravos, no início do século XIX (Carmo,
1977). Cultivado inicialmente com o nome de milho zaburro (Pupo, 2000), alcançou maior
volume de produção na última década do século passado.
A área plantada com sorgo em 1990 era de 137.558 ha com uma produção de
235.950 t tendo um aumento em 2001 para 486.185 ha e 904.813 t, respectivamente,
segundo dados do IBGE (2004).
No Nordeste, no mesmo período analisado a área plantada aumentou de 16.849 ha
para 27.264 ha, evidenciando o interesse dos produtores locais por esta cultura. Para
avaliar o potencial da cultura do sorgo na região é preciso dimensionar a importância do
milho para o Nordeste: área cultivada de 2,85 milhões de hectares e um consumo de 2,5
milhões de toneladas. Os Estados de Alagoas, Pernambuco, Paraíba e Rio Grande do Norte
apresentam elevados déficits de produção, importando grandes quantidades do produto
(FORUM, 1996). Devido sua tolerância ao déficit hídrico o sorgo poderá ocupar áreas
onde a cultura do milho não apresenta desempenho satisfatório.
9
Em relação às outras regiões, destaca-se o crescimento da produção de sorgo no
Centro-Oeste brasileiro. Em função do uso do sistema de plantio direto na região e da
importância da segunda safra ou safrinha, onde o sorgo representa menor risco uma vez
que é mais resistente ao estresse hídrico do que o milho.
Para o Nordeste, o sorgo surge como uma cultura alternativa, que oferece menor
risco de frustração de safra e possibilidade de produção de forragem onde as condições de
solo e escassez de água limitam a produção da maioria das forrageiras (Mendes, 1986). O
cultivo do sorgo é especialmente importante nesta região, onde grandes áreas apresentam
precipitação abaixo de 750 mm. Conforme Menelau (1998) existe uma área potencial para
exploração com o sorgo no Nordeste de 9.370.000 ha.
O sorgo é adaptado a muitos locais, mas é usualmente cultivado em ambientes
quentes e semi-áridos, onde a produtividade de outros cereais é anti-econômica.
Comparando com o milho, o sorgo tem sistema radicular mais desenvolvido,
alcançando maior profundidade e volume do solo. A adubação mesmo em condição
de déficit hídrico, estimula mais ainda o desenvolvimento das raízes (Tabosa et al.
1987).
O sorgo possui características fisiológicas que permitem paralisar o crescimento ou
diminuir as atividades metabólicas durante o estresse hídrico e reiniciar o crescimento
quando a água se torna disponível (Masojidek et al., 1991).
O sorgo se destaca pela sua produção elevada, bom valor nutritivo, maior tolerância a
déficit hídrico ocasional e pela possibilidade de rebrota que pode produzir até 60% da
produção de matéria seca do primeiro corte (Zago, 1991). O rápido estabelecimento da
cultura e bom valor nutritivo são características desejáveis às plantas forrageiras (Melo
Júnior, 1999).
10
2.2.2 Crescimento vegetativo do sorgo
A análise de crescimento das plantas é o meio mais acessível e preciso para avaliar a
acumulação de biomassa e inferir a contribuição de diferentes processos fisiológicos sobre
o comportamento vegetal, em diferentes condições ambientais (Benincasa, 2003). O
crescimento e o desenvolvimento influem nas características morfofisiológicas, no
rendimento forrageiro, na relação raiz/parte aérea e no valor nutritivo das plantas
forrageiras (Cuomo et al. 1996).
Fenotipicamente o sorgo é muito parecido com o milho, distinguindo-se deste pela
presença das margens dentadas na folha. De cada nó nasce uma folha e as lâminas são
ásperas e cerosas na superfície. Das gemas dos nós da parte inferior do caule são
originados os perfilhos. O início da floração ocorre de 30 a 40 dias após a germinação. A
inflorescência do sorgo é uma panícula ereta situada na parte apical da planta, podendo
produzir até duas mil sementes. A germinação das sementes de sorgo ocorre de 4 a 5 dias
após a semeadura (Martin et al, 1976).
A altura da planta de sorgo é importante para sua classificação relacionada ao seu
porte e pode variar desde 40 cm até 4 m. A altura da planta é controlada por quatro pares
de gens principais (dw1, dw2, dw3 e dw4), os quais atuam de maneira independente e
aditiva sem afetar o número de folhas e a duração do período de crescimento. As plantas
com os gens recessivos nos quatro loci resultam em porte mais baixo (60-80 cm),
caracterizadas pelo nanismo e são chamadas "anãs-4"; enquanto que as plantas com gens
recessivos em três loci e dominante no outro locus são chamadas "anãs-3". Cultivares
graníferos normalmente são "anãs-3 e cultivares forrageiras são "anãs-2 ou "anãs-1", com
gens recessivos em dois ou um loci respectivamente. A taxa de produção de matéria seca
no sorgo é fortemente afetada pela área foliar no primeiro estádio de crescimento
(germinação a iniciação da panícula). A área foliar final é determinada pelas taxas de
11
produção e duração da expansão, pelo número de folhas produzidas e a taxa de
senescência, os quais são fatores bastante afetados pelo ambiente (EMBRAPA, 1988).
A altura do caule até o extremo da panícula varia segundo o número e a distância
dos entrenós e também segundo o pedúnculo e a panícula. A quantidade de nós está
determinada pelos genes da maturação e por sua reação ao fotoperíodo e a temperatura. A
distância dos entrenós varia segundo as combinações de 4 ou mais fatores genéticos e
segundo o ambiente. Por outro lado a distância do pedúnculo e da panícula com fregüência
são independentes.
Existem diferenças consideráveis das taxas diurnas de crescimento das folhas de
sorgo, provavelmente como reflexo das diferenças ambientais. Tem-se observado taxas de
expansão foliar de aproximadamente 60 cm2 planta-1 dia-1 o qual se traduz em taxa de
crescimento relativo de 70% por dia. As folhas mais velhas mostram taxas de fotossíntese
e de crescimento mais baixas, devido a mudanças causadas pela senescência. A quantidade
e qualidade de luz também são importantes para a expansão foliar. Folhas que crescem em
altas intensidade de luz, têm freqüentemente um maior número de células maiores que
aquelas que crescem em intensidade de luz mais baixas.
O estádio de três folhas completamente desenvolvidas é caracterizado pelo ponto de
crescimento ainda abaixo da superfície do solo. Enquanto a taxa de crescimento da planta
depende grandemente da temperatura, esse estádio usualmente ocorrerá cerca de 10 dias
após a emergência. No estádio de 5 folhas, aproximadamente 3 semanas após a emergência
o ponto de crescimento ainda está abaixo da superfície do solo. A perda das folhas
igualmente não matará a planta. O crescimento nesse caso será mais vigoroso que no
estádio anterior. Nos estádios iniciais da planta de sorgo, ela entra no chamado período de
crescimento rápido, acumulando matéria a taxas aproximadamente constantes até a
maturação, desde que as condições sejam satisfatórias.
12
Com cerca de 30 dias após a emergência ocorre a diferenciação do ponto de
crescimento. O número total de folhas nesse estádio, já foi determinado e o tamanho
potencial da panícula será brevemente determinado. Cerca de 1/3 da área total foliar está
totalmente desenvolvida. Neste estádio a planta se encontra com 7 a 10 folhas, dependendo
do seu ciclo, sendo que 1 a 3 folhas baixeiras já foram perdidas. Crescimento do colmo
aumenta rapidamente, absorção de nutrientes também é rápida. O tempo compreendido
entre o plantio até a diferenciação do ponto de crescimento geralmente é cerca de 1/3 do
tempo compreendido entre semeadura e maturidade fisiológica. O florescimento pode
variar de 50 a 65 dias, possuindo elevada capacidade de perfilhamento e de rebrota.
Os tipos de raízes encontrados no sorgo são: primárias ou seminais, secundarias e
adventícias. As primárias podem ser uma ou várias, são pouco ramificadas e morrem após
o desenvolvimento das raízes secundarias. As secundarias desenvolvem-se no primeiro nó,
são bastante ramificadas e formam o sistema radicular principal. Já as adventícias podem
aparecer nos nós acima do solo. Geralmente aparecem como sinal de falta de adaptação.
São ineficientes na absorção de água e nutrientes, sua função é mais de suporte.
As principais pragas da cultura são as lagartas, pulgões e formigas. A lagarta elasmo
(Elasmopalpus lignosellus Zeller) ataca as plantas, logo após a emergência, provocando
murcha e morte das folhas centrais. As formigas-cortadeiras atacam as plantas jovens até
os 30 dias após a germinação, podendo causar grandes prejuízos ao cultivo. Os pulgões
atacam, preferencialmente, as folhas novas, as faces inferiores das folhas velhas e as
panículas, podendo transmitir o vírus-do-mosaico da cana (EMBRAPA, 1988).
As doenças de maior ocorrência são: antracnose (Colletrotichum graminicola
(Cesati) G.W.Wilson), ferrugem (Puccinia purpurea Cooke), cercosporiose (Cercospora
sorghi Ellis & Everhart), vírus-do-mosaico-da-cana-de-açúcar (Sugar Cane Mosaic Vírus –
13
SCMV) e helmintosporiose (Exserohilum turcicum (Pass) Leonard & Suggs) (EMBRAPA,
1988).
2.2.3 Importância como forragem
Vale salientar que independentemente do potencial adaptativo da cultura do
sorgo às regiões semi-áridas, evidencia-se o uso multivariado do produto: forragem,
grãos, restolho, consumo “in natura”, feno e silagem (Tabosa et al, 1990).
O sorgo contribui com, aproximadamente, 10 a 12% da área total cultivada para
silagem no Brasil (Zago, 1991).
Para a produção de sorgo para forragem, existem variedades adaptadas para
utilização em silagem, pastejo direto, corte verde e feno. Na escolha da cultivar deve-se
levar em conta, principalmente, o rendimento de fitomassa, composição químicobromatológica, digestibilidade e características agronômicas como o diâmetro do colmo,
altura de planta e adaptabilidade às condições locais.
A composição química do sorgo é semelhante a do milho e diversos trabalhos de
pesquisa têm comprovado a possibilidade de seu uso na alimentação de ruminantes
(EMBRAPA, 1988).
O sorgo sudão é uma planta de clima quente, de ampla adaptabilidade aos ambientes
semi-áridos, com características de xerofilia e ciclo de produção curto, permitindo boa
produção de forragem, com pouca exigência hídrica. Antes da floração tem a seguinte
composição: 19,7% de MS, 2,2% de PB, 5,7% de FB e 2,5% de cinzas.
Em função das condições edafoclimáticas locais pode-se adotar stand oscilando entre
50 mil a 200 mil plantas por hectare (EMBRAPA, 1988).
14
2.2.4 Exigências hídricas
A oferta de forragem é caracterizada por uma grande variação estacional, uma vez
que o crescimento das forrageiras tende a acompanhar a disponibilidade hídrica, que na
ausência de irrigação é, naturalmente, função direta da ocorrência da chuva (Lira et al.,
1990).
O déficit hídrico ocorre quando a quantidade de água absorvida pela planta é menor
que a quantidade de água transpirada, afetando quase todos os processos fisiológicos.
Respostas das culturas à variação de disponibilidades hídricas têm sido propósito de
investigação de muitos pesquisadores que buscam o aumento de eficiência de uso de água
pelas plantas com vista a obtenção de melhores práticas de manejo do sistema solo-águaplanta-atmosfera e um melhor entendimento dos efeitos do estresse hídrico no crescimento,
desenvolvimento e produção das culturas.
O sorgo é uma planta de dia curto, com altas taxas fotossintéticas e em relação à
eficiência de uso de água evidencia-se que requer menos água para produzir a mesma
quantidade de matéria seca do que o milho, por exemplo (332 versus 368 kg de água.kg-1
de matéria seca). Além disso, convém frisar que a maior vantagem do sorgo em relação ao
milho consiste na habilidade de se tornar dormente, controlando a transpiração, durante o
período seco, reiniciando o seu crescimento quando as condições apresentarem-se
favoráveis (Tabosa et al. 1987). Ambas as espécies apresentam basicamente a mesma
quantidade de massa radicular, porém as raízes secundárias do sorgo são no mínimo o
dobro daquelas encontradas no milho. Além do mais o sistema radicular do sorgo é mais
extenso, fibroso e com maior número de pêlos absorventes.
A temperatura, o déficit de água e as deficiências pelos nutrientes, afetam as taxas de
expansão das folhas, altura da planta e área foliar, sobretudo nos genótipos sensíveis ao
15
fotoperíodo. A insuficiência de água é uma das causas mais comuns de redução de área
foliar estando relacionada com a expansão das células (Taiz e Zeiger, 2004).
A magnitude dos efeitos de um déficit hídrico depende muito de sua intensidade,
duração e principalmente do momento de sua indução com relação ao ciclo fenológico das
culturas.
Portanto, o volume de solo explorado e o contato íntimo entre a superfície das raízes
e o solo são essenciais para a absorção efetiva da água pelas plantas. O contato é
maximizado pela emissão dos pelos radiculares, com conseqüente aumento na área
superficial e na capacidade de absorção de água.
Além disso, o déficit hídrico estimula a expansão do sistema radicular para zonas
mais profundas e úmidas do perfil do solo. De acordo com Hoogenbomm et al. (1987) em
condições de déficit hídrico há maior expansão das raízes, devido ao secamento da
superfície do solo. Durante o desenvolvimento das plantas, a densidade e o comprimento
de raízes aumentam até o início da floração das plantas, decrescendo posteriormente, com
diminuição na eficiência de absorção de água.
O crescimento das raízes de sorgo, também, está relacionado com a temperatura do
ar e é limitado pela falta de umidade no solo e disponibilidade de fotoassimilados oriundos
das folhas. Um dos fatores mais importantes que afetam o uso de água e a tolerância a seca
é um sistema radicular eficiente.
Singh & Singh (1995) verificaram não haver diferença entre os rendimentos de
matéria seca entre o milho (Zea mays L.), o sorgo e o milheto (Pennisetum typhoides
(Burm. f.) Stapf & C. E. Hubb.) e (Pennisetum glaucum (L.) R. Br.), quando
cultivados sem déficit hídrico. Contudo o sorgo foi superior ao milho em três
condições de estresse hídrico e superior ao milheto sob estresses hídricos moderados,
mas não houve diferença entre ambos sob estresse severo.
16
O estresse hídrico do sorgo na fase de plântula provocou, em média, uma
redução de 50% na produção de MS, quando comparado com os estresses nas fases de
pré e pós-floração (Tabosa, et al., 1990).
O sorgo sudão, apesar de ser uma planta do grupo C4, tem uma elevada
eficiência de uso de água, precisando de 150-200 kg de água para produzir 1,0 kg de
matéria seca (Lima, 1998).
Apresenta características marcantes de tolerância à seca e à salinidade, podendo ser
cultivado em áreas onde a condutividade elétrica do solo é de 8,0 dS.m-1. O potencial de
produção de matéria seca é de 8,0 a 12,0 t/ha. O teor de ácido cianídrico (HCN) na
forragem é baixo e não compromete a saúde dos animais (Tabosa, 1993).
Devido a sua rusticidade, apresenta-se como uma das opções de maior viabilidade
para o Semi-Árido brasileiro (Lima, 1998).
2.3. Água
2.3.1 Água e as células vegetais
A água desempenha um papel fundamental na planta, participando da maioria dos
processos bioquímicos essenciais à vida e constituindo de 80 a 95% a massa dos tecidos
vegetais. Nas plantas a água é continuamente perdida para a atmosfera e absorvida do solo.
Para cada grama de matéria orgânica produzida pela planta, aproximadamente 500 g de
água são absorvidos pelas raízes, transportados através do corpo da planta e perdidos para
a atmosfera (Taiz e Zeiger, 2004). A absorção e perda da água pelos vegetais são processos
cruciais.
Devido à perda de água transpiratória para a atmosfera as plantas raramente estão
com plena hidratação. Algumas das mudanças fisiológicas provocadas pelo déficit hídrico
17
são: acúmulo de ácido abscísico e de solutos, inibição da fotossíntese, da condutância
estomática, da síntese de proteínas, da síntese de parede e da expansão celular (Taiz e
Zeiger, 2004).
Como se sabe, as células vegetais atingem equilíbrio de potencial hídrico (Ψw), cujos
componentes são Ψs (potencial osmótico) e Ψp (presão hidrostática), com o ambiente,
absorvendo ou perdendo água.
É a parede celular nas células vegetais que lhes permite desenvolver grandes pressões
hidrostáticas internas. Essa pressão de turgor é essencial para muitos processos
fisiológicos, incluindo expansão celular, trocas gasosas nas folhas, transporte no floema e
vários processos de transporte pelas membranas, além de contribuir para a rigidez e
estabilidade mecânica de tecidos não-lignificados.
Como se conhece, os três processos principais no transporte de água são difusão
molecular, fluxo de massa e osmose. Devido a esse transporte ser um processo passivo, as
plantas absorvem água somente quando o potencial hídrico (Ψw) das plantas for menor que
o Ψw do solo. À medida que o solo torna-se mais seco a planta torna-se menos hidratada,
atingindo um menor Ψw. A água se move através dos solos predominantemente por fluxo
de massa, governado por um gradiente de pressão. À medida que as plantas absorvem água
do solo, elas esgotam o solo de água junto a superfície das raízes, reduzindo o Ψp (pressão
hidrostática) nesta região (Taiz e Zeiger, 2004).
A água penetra na raiz, na porção apical radicular, que inclui a zona de pelos
radiculares. Da epiderme até a endoderme da raiz existem três rotas pelas quais a água
pode fluir: a apoplástica, a transmembrana e a simplástica. A região apical da raiz é a mais
permeável à água. A absorção de água decresce quando as raízes são submetidas a
condições anaeróbicas (Taiz e Zeiger, 2004).
18
O crescimento das forrageiras tende a acompanhar a disponibilidade hídrica, que na
ausência de irrigação é, naturalmente, função direta da ocorrência das chuvas (Lira et al.,
1990).
2.3.2 Relação água-solo-planta
A atmosfera terrestre representa um desafio para as plantas, pois se é a fonte de CO2,
necessário para a fotossíntese, é relativamente seca e pode desidratar as plantas. Para
satisfazer essas demandas contraditórias as plantas desenvolveram adaptações para
controlar a perda de água: um sistema radicular extenso para extrair água do solo, uma
cutícula hidrofóbica para reduzir a evaporação, estômatos na superfície foliar para permitir
as trocas gasosas, células-guarda para regular a abertura estomática e uma rota de baixa
resistência por meio de traqueídes e vasos para trazer água até as folhas.
Uma das funções da água no sistema solo/planta é servir de meio de transporte de
nutrientes do solo para a planta através da absorção do soluto pelas raízes. Se há déficit de
água no solo, a absorção do soluto é reduzida; conseqüentemente, a planta poderá sofrer
uma deficiência nutricional, mesmo que os elementos essenciais estejam no solo. Os
sistemas radiculares das plantas cultivadas são mais sensíveis e se alteram freqüentemente
por mudanças nos conteúdos de água no solo, em relação a qualquer outro fator relevante
(Das & Jat, 1977).
A resposta mais comum das plantas a baixa disponibilidade de água, segundo Taiz &
Zeiger (2004) consiste no decréscimo da produção da área foliar, fechamento dos
estômatos, aceleração da senescência e abscisão das folhas.
O conteúdo de água e a sua taxa de movimento no solo dependem em grande parte
do tipo e da estrutura do solo. A água move-se em direção a regiões de baixo potencial
hídrico, que decresce do solo até as folhas. É um movimento passivo, pois a energia livre
19
da água diminui à medida que ela se move, contudo é regulado pela planta para minimizar
a desidratação, principalmente pela regulação da transpiração.
A transpiração é regulada principalmente pelas células-guarda, as quais regulam o
tamanho do poro estomático para atender a demanda fotossintética de CO2, enquanto
minimizam a perda de água para a atmosfera. A transpiração foliar, controlada por um
gradiente de concentração de vapor dágua, gera uma pressão hidrostática negativa,
transportando a água através do xilema. A transpiração depende de dois fatores principais:
a resistência à difusão e a diferença de concentração de vapor dágua entre os espaços
intercelulares das folhas e a atmosfera externa. O ar que circunda a folha encontrando-se
muito parado torna-se a principal barreira à perda de vapor de água pela folha (Taiz e
Zeiger, 2004).
Na maior parte das áreas tropicais o déficit hídrico é o fator mais importante na
determinação do crescimento e produtividade das forrageiras. O estresse é causado quando
algum fator ambiental não é ideal para o crescimento e desenvolvimento da planta (Buxton
& Fales, 1994).
Fatores ambientais como intensidade e qualidade de luz, temperatura, umidade
relativa e concentração intracelular de CO2 são percebidos pelas células-guarda e esses
sinais são integrados em respostas estomáticas bem definidas.
Quando a planta é submetida a um déficit de água, ocorre no seu interior uma série
de reações bioquímicas tentando contornar esta situação. Davies & Zhang (1991) sugerem
que há evidências de sinais químicos das raízes que agem diretamente no comportamento
dinâmico dos estômatos em condições de déficit hídrico no solo.
Uma das primeiras conseqüências do déficit hídrico é o fechamento dos estômatos.
Com o fechamento dos estômatos, a planta perde menos água, porém diminui a taxa
fotossintética, em razão da menor absorção do CO2 do meio.
20
Pimentel & Rossielo (1995) afirmaram que um ligeiro ressecamento do solo, mesmo
que não afete as relações hídricas da parte aérea, causa um aumento na concentração de
ácido abscísico (ABA) no xilema, provavelmente produzido na coifa das raízes, levando ao
fechamento estomático e à diminuição da expansão celular. O ABA pode desempenhar
importante papel através de sinais químicos para comunicação das raízes com o dossel
vegetativo, em resposta ao secamento do solo (Davies & Zhang, 1991).
Segundo Zeevaart & Creelman (1988) o déficit hídrico promove uma rápida
redistribuição e acumulação do ABA no apoplasto das células-guarda, reduzindo a
condutância estomatal. O ABA pode influenciar as respostas da planta ao déficit
hídrico por regular as características morfofisiológicas das plantas (Tuberosa et al.,
1994). Os experimentos de Lea et al. (1995) em plantas de milho cultivadas em
campo e em laboratório, demonstraram que a acumulação de ABA originados nas
raízes foi responsável pela restrição do desenvolvimento das folhas e pela
manutenção do desenvolvimento do sistema radicular.
A água na planta pode ser considerada como um sistema hidráulico contínuo,
conectando a água no solo e ao vapor de água na atmosfera.
2.3.3 Disponibilidade de água
A água que se infiltra no solo é por ele armazenada em seus poros, devido a
fenômenos de capilaridade e adsorção, ficando parte dela disponível para as plantas
(Reichardt, 1990).
Água disponível é a fração de água presente no solo que se encontra em condições de
ser absorvida pelas raízes da planta. Em geral, é considerada como o teor de água retida
entre a capacidade de campo in situ e o ponto de murcha permanente. A quantidade de
21
água disponível varia em função de diferentes atributos do solo, da planta e das condições
meteorológicas.
Em relação aos fatores do solo que afetam a retenção da água, a textura é um dos
mais importantes, pois determina a área de contato entre as partículas sólidas e a água além
das proporções dos distintos tamanhos de poros.
O tipo de argila, devido às suas
características cristalográficas, e a matéria orgânica apresentam boas propriedades de
retenção de água. A estrutura, por sua vez, determina o arranjo das partículas,
consequentemente, a distribuição dos poros (Reichardt, 1990).
2.4. O Fósforo e suas relações no sistema solo-planta
2.4.1 Solo
Considerando-se o meio ambiente e a sustentabilidade dos sistemas agropecuários é
necessário manter uma adequada fertilidade da terra, sem degradação da água e do solo
(Lal, 1989).
O crescimento das plantas forrageiras e, conseqüentemente a sua produção, depende
de fatores relacionados às plantas, ao solo e ao clima. Em relação ao solo, a disponibilidade
de nutrientes tem grande importância para o crescimento das plantas.
As plantas necessitam de 17 elementos considerados essenciais, água e diferentes
compostos orgânicos para a sua sobrevivência. Nesses compostos, encontram-se o
hidrogênio, carbono e o oxigênio, que são incorporados aos tecidos vegetais a partir da
absorção da água (H2O) pelas raízes e da incorporação do dióxido de carbono (CO2)
através dos processos fotossintéticos. Além desses três elementos, outros seis
macronutrientes, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre são absorvidos
22
em quantidades percentuais elevadas e os oito micronutrientes, boro, cloro, cobre, ferro,
manganês, molibdênio, níquel e zinco, exigidos em menores quantidades.
Além de melhorar as propriedades físicas do solo os resíduos culturais do sorgo
reciclam quantidades apreciáveis de nutrientes: 0,15% de fósforo, 1,08% de nitrogênio e
1,32% de potássio (Larson et al, 1972).
O pH é frequentemente citado como a mais importante propriedade química do solo
e pode ser utilizada como base inicial para a previsão do seu comportamento químico, em
especial quanto à disponibilidade de nutrientes e à presença de elementos tóxicos.
A faixa de pH crítico para o sorgo está entre 5,5-6,0 e sua classificação em relação à
acidez do solo é moderadamente tolerante.
No caso dos LUVISSOLOS o clima direciona a diversificação das suas ocorrências
no Brasil. No semi-árido não há água suficiente para provocar lixiviação dos compostos
químicos, resultando em solos pouco intemperizados, mas quimicamente ricos, com
minerais de argila com elevada atividade coloídal. A deficiência orgânica se dá pela
condição de baixo fornecimento de matéria orgânica nesta região.
Os LUVISSOLOS compreendem solos minerais, não hidromórficos, com horizonte
B textural ou B nítico, com argila de atividade alta e saturação por bases alta,
imediatamente abaixo de horizonte A fraco moderado. Estes solos variam de bem a
imperfeitamente drenados, sendo normalmente pouco profundos (60 a 120 cm), com
seqüência de horizontes A, Bt e C, e nítida diferenciação entre os horizontes A e Bt, devido
ao contraste de textura, cor e/ou estrutura entre os mesmos. A transição para o horizonte B
textural é clara ou abrupta. Em todos os casos, podem apresentar pedregosidade na parte
superficial e o caráter solódico ou sódico, na parte subsuperficial (Oliveira, 2005).
23
O horizonte Bt é de coloração avermelhada, amarelada e menos freqüentemente,
brunada ou acinzentada. A estrutura é usualmente em blocos, moderada ou fortemente
desenvolvida, ou prismática, composta de blocos angulares e subangulares.
São moderadamente ácidos a ligeiramente alcalinos, com teores de alumínio
extraível baixos ou nulos, e com valores elevados para a relação molecular Ki no horizonte
Bt, normalmente entre 2,4 e 4,0, denotando presença, em quantidade variável, mas
expressiva, de argilominerais do tipo 2:1 (EMBRAPA, 1999).
Nesta classe estão incluídos os solos que foram classificados pela Embrapa Solos
como BRUNO NÃO CÁLCICO, PODZÓLICO VERMELHO AMARELO Eutrófico
argila de atividade alta e PODZÓLICO BRUNO ACINZENTADO Eutrófico e alguns
PODZÓLICOS VERMELHO ESCURO Eutróficos com argila de atividade alta.
A translocação de argila é o processo de mais importância e significado no
desenvolvimento dos LUVISSOLOS. Além da argila coloidal, com freqüência a matéria
orgânica é também translocada da parte superior do perfil para se depositar no horizonte B.
Esta matéria orgânica é translocada na forma de húmus coloidal e de compostos húmusferro, nos quais o Fe se encontra no estado ferroso. A precipitação no horizonte B se
explica como resultado da mudança de pH favorecida pela iluviação de bases neste
horizonte, bem como do secamento periódico do solo. No semi-árido como não há intensa
precipitação, os LUVISSOLOS tem formação mineral.
A formação geológica data do período pré- cambriano, isto indica que as rochas que
estão abaixo desse perfil foram formadas há mais de 600 milhões de anos. O gnaisse, uma
rocha composta de quartzo, feldspato e mica (biotita), forma o substrato rochoso dos
LUVISSOLOS. Saprolitos de gnaisse e material pseudo-autóctone são considerados como
material de origem desse solo, e inclui todos os materiais, orgânicos ou minerais
24
intemperizados ou não, dos quais os solos são formados. O material de origem também
pode ser definido como estágio de formação do solo no tempo zero (Buol et al, 1977).
As propriedades mais importantes dos materiais de origem são as propriedades
químicas e mineralógicas, que são responsáveis, em grande parte, pelo rumo da formação e
o resultado da composição química, física e mineralógica do solo resultante.
Os fragmentos minerais da rocha que não foram decompostos totalmente se
constituem reserva nutricional do solo. Os LUVISSOLOS CRÔMICOS ÓRTICOS
apresentam teores de minerais primários facilmente intemperizáveis, notadamente
Feldspatos potássicos.
Os LUVISSOLOS são classificados como solos maduro (velhos) onde os minerais
que são facilmente decompostos já estão intemperizados.
Os Luvissolos Crômicos Órticos tem ocorrência em grande parte da região semiárida nordestina e na Paraíba é a segunda classe mais representativa com 23,2% de
ocorrência. Está presente nas seguintes unidades geomorfológicas do estado da Paraíba:
Depressão Sublitorânea, Superfície Aplainada da Borborema e Depressão Sertaneja
(BRASIL, 1978).
Os solos da região semi-árida brasileira são caracterizados pela sua deficiência em
fósforo (P) disponível (Tissen,1989).
2.4.2 A importância do fósforo (P)
O fósforo (P) desempenha função-chave na fotossíntese, no metabolismo de
açúcares, no armazenamento e transferência de energia, na divisão e expansão celular e na
transferência da informação genética. É importante na formação do ATP (trifosfato de
adenosina) que será a principal fonte energética da planta
25
O P promove a formação inicial e o desenvolvimento da raiz, o crescimento da
planta; afeta a qualidade dos grãos, e é vital para a formação da semente. A sua deficiência
reduz a taxa de crescimento inicial e o estabelecimento das plantas forrageiras, limitando a
capacidade produtiva das pastagens (Cecato et al, 2004). Na sua ausência, algumas plantas
podem desenvolver uma coloração púrpura ou avermelhada nas folhas inferiores e no
caule. Esta condição está associada à acumulação de açúcares em plantas deficientes em P,
especialmente durante os períodos de baixa temperatura.
O uso adequado de P aumenta a eficiência da utilização de água pela planta, bem
como a absorção e a utilização de todos os outros nutrientes.
Os mecanismos que podem atuar na eficiência de uso de nutrientes podem ser
agrupados em duas categorias: eficiência de absorção e eficiência de utilização. A
eficiência de absorção de P é geralmente relacionada à capacidade de aquisição de maiores
quantidades de P com um mínimo crescimento radicular; e a eficiência de utilização é a
habilidade relativa de produção de biomassa para cada unidade de P acumulado (Elliott e
Lauchli, 1985). Maior eficiência na aquisição de P é condicionada por um sistema
radicular extenso, com grande proporção de raízes finas e pelos radiculares longos; além de
mecanismos fisiológicos de absorção mais eficientes, estabelecimento de associações
micorrízicas eficientes e a capacidade de disponibilizar formas orgânicas ou inorgânicas de
p menos lábeis (Cantarutti, 2004).
A adaptação à baixa disponibilidade de P de inúmeras forrageiras é o marco que tem
possibilitado tanto a expansão como a intensificação da pecuária no Brasil e fundamenta-se
na maior eficiência de aquisição e utilização, na menor demanda e na remobilização de P
(RAO, 2001).
26
O conjunto das atuais práticas agrícolas praticadas na caatinga esgota o solo, leva à
erosão, à compactação, ao empobrecimento da vida no solo e redução da fertilidade. A
reposição natural de certos elementos como o P, levaria mais de 100 anos (Maia, 2004).
A prática da adubação com fertilizantes fosfatados vem a algum tempo se destacando
como uma das alternativas para incrementar a produção de volumosos, com efeitos
marcantes sobre o crescimento e produtividade das plantas forrageiras, pois o P nos solos
tropicais se encontra em níveis abaixo do mínimo necessário ao desenvolvimento das
mesmas.
O P aparece nas plantas na forma inorgânica como ortofosfato e em menor escala
como pirofosfato. O ATP é o composto mais importante em que os fosfatos estão ligados.
A energia absorvida na fotossíntese ou liberada na respiração é utilizada para síntese de
ATP. Tanto o ATP como outros trifosfatos como UTP, GTP e CTP estão envolvidos na
síntese de DNA e RNA.
As deficiências no suprimento de P causam inúmeros distúrbios relacionados
principalmente à reciclagem de energia e à síntese de proteínas (Mengel e Kirkby, 1979).
Segundo Kill (2005) a aplicação de P proporcionou aumento na produção de sorgo
de 24%.
2.4.3 Formas de fósforo no solo
O P é um elemento de baixa mobilidade no solo e é encontrado sob a forma de
ortofosfato, derivado do ácido fosfórico. No solo, encontra-se combinado a ferro, alumínio,
-
cálcio e matéria orgânica. O P apresenta-se nas formas aniônicas: PO43-, HPO42-, H2PO4 ,
H3PO4. A importância de cada uma dessas formas está intimamente ligada ao pH.
Enquanto que em solos ácidos, os compostos de ferro e alumínio são mais importantes,
27
-
predominando a forma de ortofosfato primário (H2PO4 ), em solos neutros e alcalinos,
fosfatos de cálcio de baixa solubilidade são encontrados, predominando o íon ortofosfato
--
secundário (HPO4 ). Em geral o pH que proporciona maior disponibilidade de P está entre
6,0 e 6,5, pois nesta faixa de pH é mínima a reação ou fixação do P. O valor de pH igual a
6,3 é considerado o ideal para disponibilidade de P para as plantas (Raij, 1981).
No ecossistema cerrado, por exemplo, cerca de 92% dos solos tem teores de P
disponível, estimado por extrator ácido, menor que 2 mg.dm-3. Tal situação decorre da
pobreza do material de origem mas, sobretudo, da elevada capacidade de adsorção de P.
São freqüentes solos com capacidade de adsorção superior a 4.000 kg.ha-1 deste elemento,
considerando-se os 20 cm superficiais, agindo como verdadeiros drenos para as formas
lábeis de P (Novais & Smithy, 1999).
As frações orgânicas de P (Po), como os fosfolipídios, variam consideravelmente,
mas constituem de 20 a 80% do conteúdo do P total nos solos (Haynes, 1984). Em solos
tropicais o Po pode representar de 60 a 74% do P lábil. O Po é hidrolisado por enzimas
fosfohidrolases denominadas fosfatases, produzidas por microrganismos e pelas raízes das
plantas, dentre as quais as fitases são de grande importância. Todavia os atuais extratores
químicos não são sensíveis ao Po (Cantarutti, 2004)
2.4.4 Fixação de fósforo nos solos tropicais
As espécies forrageiras, de forma similar, a outras espécies vegetais, variam suas
características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, nutricionais e qualitativas. A
concentração média de P no tecido vegetal de gramíneas forrageiras, variaram de 1,64 g/kg
em Paspalum notatum a 2,62 g/kg em Brachiaria decumbens (Gallo et al.,1974), e de 1,3
g/kg em Digitaria decumbens a 1,9 g/kg em Panicum maximum (Bufarah et al., 1982).
28
A influência de épocas do ano na concentração de P na parte aérea de gramíneas foi
estudada por Costa (1999), que constatou no período chuvoso 3,44 g/kg de P em Panicum
maximum e 2,38 g/kg de P em Brachiaria himidicola e no período seco 2,87 g/kg de P
maximum e 1,73 g/kg de P em B. humidicola.
A disponibilidade de P para as plantas depende das formas em que este elemento
ocorre no solo: P-solução, P-lábil e P-não lábil. O P-solução representa o elemento na
solução do solo, que pode ser absorvido pelas plantas, enquanto o P-lábil é o P adsorvido
por sítios de troca dos colóides argilo-orgânicos e o P-não lábil é o P precipitado em
compostos insolúveis, normalmente com cálcio, ferro e alumínio ou adsorvido por sítios de
troca de elevada energia de ligação, situados na superfície das partículas de argila, óxidos
de ferro e alumínio (Raij, 1991).
O que se denomina comumente fixação envolve dois processos: o de absorção e o de
imobilização. O primeiro se dá quando fosfatos solúveis são adicionados ao solo e passam
a constituir parte do P lábil.
Alguns dos solos do Semi-árido podem conter um teor elevado de P ligado a ferro
(P-Fe), que não é disponível para a maioria das plantas. Nestes solos, sorgo (Sorghum
bicolor L. Moench) reduz a sua produtividade (Tabosa et al., 1993),
Pesquisas relevantes sobre o consórcio de sorgo e guandu são os trabalhos de Ae et al.
(1990) e Guedes (1993), onde relatam que o sorgo não é muito eficiente em absorver o P de
compostos de P-Fe, muito frequentes em solos altamente intemperizados do semi-árido, e que
o guandu absorve melhor este nutriente, devido à sua habilidade em exsudar de suas raízes
um ácido orgânico particularmente denominado ácido piscídico, que solubiliza o P-Fe.
29
2.4.5 Absorção e metabolismo do fósforo pelos vegetais
Os fatores que afetam a disponibilidade de P para as plantas incluem: tipo e
quantidade de minerais de argila, níveis de P no solo, aeração, compactação, teor de
umidade, temperatura, pH e disponibilidade de outros nutrientes essenciais às plantas.
O P pode ser absorvido pelos vegetais como íon ortofosfato, H2PO4 ou HPO −42 ,
dependendo do pH. Em solos neutros ambos são absorvidos e em solos ácidos predomina
H2PO4.
À medida que o pH aumenta, há redução da taxa de suprimento de H2PO4 e um
aumento de HPO4
- .
A forma H2PO4 é absorvida pelas raízes cerca de dez vezes mais
--
rápida que a forma HPO4 (Chen & Barber, 1990).
Como se sabe, os processos responsáveis pela transferência de um nutriente do solo
para a planta são difusão, fluxo de massa e interceptação radicular.
O transporte de P no solo até a plasmalema de uma célula da raiz ocorre, na sua
quase totalidade, por difusão. A velocidade de difusão na solução do solo é menor que a
velocidade de absorção, gerando o que se denomina de zona de depleção da raiz. A taxa de
difusão pode limitar a absorção de P independente da eficiência da planta em absorvê-lo,
destacando a importância do vegetal em explorar um volume maior de solo, de maneira a
superar esta barreira de difusão. À medida que a espessura do filme de água em torno dos
colóides diminui, o íon fosfato terá que se difundir cada vez mais próximo das superfícies,
que passam a fixá-lo de maneira mais intensa (Novais et al., 1990).
Segundo Haynes (1984) as necessidades das plantas por P são conseqüência de
diferenças metabólicas; distintas taxas de crescimento e variação na relação raiz/ parte
aérea. O lento crescimento vegetativo pode ser uma adaptação ao baixo suprimento de P
30
pelo solo. O P desempenha papel importante no desenvolvimento do sistema radicular das
gramíneas (Cecato et al, 2004).
Oliveira et. al (2004), trabalhando com capim-de-raiz (Chloris orthonoton Doell),
observaram que plantas que não receberam adubação fosfatada apresentaram menor
produção, quando comparadas às que receberam doses de 100 e 200 kg de P2O5.
As respostas das culturas a adubação fosfatada tem sido variável em função do teor
inicial no solo, ou seja, quanto menor o teor deste nutriente no solo maior será a resposta
obtida com a adubação.
Apesar de ser requerido durante todo o ciclo da cultura, os teores de P acumulados na
raiz, no colmo e na folha, no estádio inicial, foram muito reduzidos, observando-se, nesta
fase, o aparecimento dos sintomas característicos da deficiência do nutriente (Coelho e
França, 1995). A fase inicial de crescimento é a mais crítica para o P, uma vez que a
capacidade do sistema radicular em absorver o nutriente do solo ainda é baixa (Muzilli et
al., 1989).
2.4.6 Fosfatos
A eficiência da adubação fosfatada está intimamente associada com o grau da
solubilidade da fonte visando à minimização da fixação do íon fosfato.
As fontes de P reagem diferentemente em função das características do solo, como:
acidez, teor de alumínio trocável, nível de P no solo, capacidade de adsorção de P, poder
tampão do solo; bem como características da planta (sistema radicular, CTC das raízes,
exsudação de compostos ácidos ou básicos, dentre outros) (Fageria et al., 1999).
O modo de aplicação dos adubos fosfatados no solo, bem como a sua granulometria e
solubilidade em água são os principais fatores que influenciam na facilidade da fixação do
fosfato bem como a sua disponibilidade para as plantas. A possibilidade do emprego dos
31
fosfatos naturais a custo de produção mais baixo é há muito enfatizado como alternativa
viável para o suprimento da necessidade de P dos solos brasileiros.
Solos de textura média ou arenosa, com dreno menos intenso para P, pouco
tamponados, reúne condições favoráveis à eficiência dos fosfatos naturais (Novais &
Smyth, 1999).
Na cultura do milho foi observado que a adubação fosfatada promoveu aumentos
significativos na produção de grãos e nos teores de P no solo e nas folhas; a eficiência do
fosfato de Gafsa granulado melhorou, acentuadamente, quando se considerou o efeito
residual no segundo ano e o fosfato natural de Patos de Minas foi ineficiente no
fornecimento de P às plantas de milho (Raij, 1991).
Novais et al. (1988) verificaram um decréscimo na eficiência do fosfato de Araxá
com o aumento do tempo de incubação em latossolos. Plantas de sorgo produziram menos
MS e acumularam menos P, conforme se aumentou o tempo de incubação.
32
3. MATERIAL E MÉTODOS
Esta pesquisa foi desenvolvida no período de 20 de abril a 10 de julho de 2005, em
experimento conduzido em ambiente protegido, localizado no Centro de Ciências Agrárias
(CCA) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), município de Areia-PB, na
Microrregião do Brejo Paraibano, nas seguintes coordenadas geográficas: 6° 58' 12'' de
Latitude Sul e 35° 42' 15'' de Longitude Oeste de Greenwinch, com altitude de
aproximadamente 575 m (Gondim & Fernandez, 1980).
O solo utilizado no experimento foi coletado na Estação Experimental de São João
do Cariri pertencente ao CCA da UFPB, em São João do Cariri, PB, microrregião do Cariri
Ocidental, Semi-Árido paraibano. O solo da área apresentava textura franco-arenosa, sendo
classificado como LUVISSOLO (EMBRAPA, 1999), pouco profundo e moderadamente
drenado.
O solo foi destorroado, passado em peneira com malhas de 2,0 mm e submetido ao
revolvimento, para secagem ao ar, durante 10 dias. Em seguida o material foi
homogeneizado e acondicionado em vasos plásticos.
As análises das amostras do solo foram realizadas no Laboratório de Química e
Fertilidade do Solo e no de Física do Solo do Departamento de Solos e Engenharia Rural
do CCA/UFPB, segundo metodologia descrita em EMBRAPA (1997), tendo suas
características químicas apresentadas na Tabela 1 e as físicas na Tabela 2.
O fósforo foi extraído com o extrator Mehlich I. O cálcio e o magnésio foram
determinados por espectrofotometria de absorção atômica e o sódio e potássio por
fotometria de chama. A análise granulométrica foi determinada segundo Camargo et al.
(1986).
33
Tabela 1. Características químicas do solo de São João do Cariri, PB, 2005
Prof.
pH
K+
P
3
......mg/dm ....
Na+
H++Al+3
Al+3
Ca+2
Mg+2
SB
CTC
M.O
3
(cm)
H2O
(1:2.5)
...................................cmol/dm ...................................
g/kg
0-20
6,1
1,74
116,00
0,12
1,16
0,00
3,90
4,05
8,37
9,53
9,63
20-40
6,7
0,30
79,58
0,13
1,00
0,00
3,70
2,85
6,88
7,88
6,19
Tabela 2. Características físicas do solo de São João do Cariri, PB, 2005
Areia
Prof.
(cm)
Grossa
Fina
2-0,2
0,2-0,05
Silte
Arg.
0,05-0,002
<0,002
................................g/kg.............................
U
Arg.
disp.
GF
g/kg
kg/dm3
ρs
ρp
......g/cm3......
φ
MPa
AD
m3/m3
0,01
1,5
g/kg
g/kg
0-20
201
469
228
102
76
255
1,45
2,71
0,46
140
55
85
20-40
186
434
254
126
101
198
1,49
2,64
0,44
131
48
83
GF – Grau de floculação; ρ s – Densidade do Solo; ρ p – Densidade das Partículas; φ - Porosidade Total; U- Umidade do solo; AD –
Água Disponível.
A variedade de sorgo sudão utilizada neste experimento foi a IPA 4202, selecionada
em Pernambuco, de uma coleção introduzida através da EMBRAPA Milho e Sorgo,
originária da Universidade de Purdue, nos Estados Unidos, a partir de gerações sucessivas
de autofecundação e de seleção visando adaptação ao Semi-Árido.
As sementes de sorgo sudão, foram semeadas em vasos com capacidade de 14,86
dm3 (28 cm de altura e 26 cm de diâmetro) contendo amostras retiradas às profundidades
de 0-20 e 20-40 cm. Em cada vaso, disposto aleatoriamente sobre bancadas de cimento,
colocou-se 10,0 kg de solo. Na amostra de solo coletada a 0-20 cm de profundidade,
transferida para a parte superior dos vasos, foram aplicados 34,8 mg/dm3 de sulfato de
amônio e 8,0 mg/dm3 de cloreto de potássio, equivalentes a 30 kg ha-1 de N e 20 kg ha-1 de
K2O. Para os cálculos de adubação foi considerada a densidade do solo de 1,45 g/cm3.
34
As fontes de fósforo utilizadas foram o fosfato de Gafsa com 10% de P2O5 solúvel
em água e o superfosfato simples com 18% de P2O5 solúvel em água. Utilizou-se uma dose
de fósforo equivalente a 60 kg ha-1 de P2O5, sendo 77,3 mg/dm3 de superfosfato simples e
138,6 mg/dm3 de fosfato de Gafsa, com base na análise de solo.
Foram semeadas três a quatro sementes de sorgo sudão por vaso. O fósforo, o
potássio e um terço do nitrogênio foram aplicados na semeadura. O restante do nitrogênio
foi aplicado em cobertura, aos 15 e 45 dias após a emergência. O desbaste ocorreu aos 15
dias após a emergência (DAE), sendo o corte do colmo feito a 5,0 cm acima do solo.
Três dias antes do semeio, foram adicionados 1.210 mililitros de água em cada vaso,
de modo a elevar a umidade do solo até à capacidade de campo, estimada em 140 g/kg,
condição de umidade do solo equivalente a -0,01 MPa, mantida até o início do período de
déficit hídrico.
Para evitar condição de estresse hídrico, nos primeiros dez dias após implantação do
experimento todas as plantas foram mantidas em condições de capacidade de campo até
indução dos tratamentos.
A irrigação dos vasos submetidos ao potencial hídrico de 20% de AD (água
disponível) foi suspensa até que a respectiva umidade do solo fosse alcançada. Os vasos
correspondentes aos outros tratamentos com 40, 60 e 80% de AD foram irrigados durante o
período de estresse, até estabilizar na umidade preconizada.
Após a indução do estresse hídrico, o conteúdo de água no vaso foi controlado
diariamente, pelo peso do conjunto vaso + solo + água, repondo-se o volume de água
consumido (evapotranspiração) pelo sistema solo planta, conforme tratamentos préestabelecidos.
O déficit hídrico foi monitorado, com base no método gravimétrico, mediante
pesagem diária de todos os vasos, ao final da tarde, de maneira a corrigir eventuais
35
variações no peso dos vasos de um mesmo tratamento, utilizando-se balança com precisão
de 20,0 g, realizando-se, nessas ocasiões, a complementação da água, de modo a manter a
umidade no nível concernente a cada tratamento.
A água utilizada foi procedente de poço Amazonas, cujos níveis de elementos
químicos foram previamente analisados e encontram-se na Tabela 3.
Tabela 3. Características químicas da água utilizada no experimento.
pH
Ca++
Mg++
Na+
K+
CO32mmolc L
6,3
1,50
0,70
1,66
0,14
HCO3-
Cl-
SO4-2
-1
0,00
C.E.
RAS
PTS
Classif.
-1
mS cm
4,80
1,50
0,05
0,38
1,58
1,06
C 1 S1
Para monitorar a umidade relativa e a temperatura dentro do ambiente protegido, foi
instalado um termohigrômetro a uma altura de 1,5 m do chão, sendo as anotações feitas a
cada 24 horas, sempre no mesmo horário, ao longo do período experimental.
Durante todo o ciclo da cultura os vasos foram mantidos livres de plantas invasoras.
Nos tratos fitossanitários aplicou-se repelente a base de nim para controlar tripes
(Frankliniella schultzei Trybom).
As características morfogênicas avaliadas a intervalos de dez dias, realizadas no
período matutino, entre 08h e 09h, foram comprimento de colmo, número de folhas por
planta e diâmetro de colmo, conforme metodologia de Benincasa (2003). Foram realizadas
seis observações, compreendendo 70 dias do experimento. As outras características
avaliadas como comprimento e largura de folha, altura de plantas e número de nós por
planta foram mensuradas no dia da colheita.
O comprimento de colmo foi medido com trena milimetrada, considerando-se a
distância vertical entre a base de colmo e o ápice do mesmo. Foi considerada a superfície
do solo como limite inferior do comprimento, pois o colo se apresentava abaixo desta. A
altura de plantas foi obtida através da medição a partir do nível do solo até a curvatura
36
média da última folha completamente expandida. O número de folhas e número de nós por
planta foram determinados por contagem de todas as folhas verdes e todos os nós,
respectivamente. O diâmetro do colmo foi medido a 5,0 cm do nível do solo, utilizando-se
o paquímetro.
Aos 71 dias após a emergência (DAE) o sorgo foi colhido para determinação das
produções de matéria verde e seca da parte aérea e das raízes. As plantas foram retiradas
com o solo aderido às suas raízes, manualmente, de modo a não danificá-las e evitar perda
da parte do sistema radicular. As raízes foram lavadas em água corrente, cuidadosamente,
com peneiras, até a retirada do solo aderido às mesmas. O excesso de água das raízes foi
retirado com o auxílio de papel toalha e em seguida o material foi pesado. A determinação
da matéria seca da parte aérea e das raízes foi feita por meio da secagem dos materiais
coletados em estufa de circulação forçada de ar a 65°C até peso constante com posterior
pesagem.
Determinou-se a área foliar do sorgo sudão, aos 71 DAE, de 3 folhas por planta (1 do
terço superior, 1 do terço médio e 1 do terço inferior), bem como o número total de folhas,
de cada planta, calculando-se a área foliar/folha, utilizando-se à metodologia não destrutiva
recomendada por Payne et al. (1991), que utiliza a equação abaixo, correlacionando o
comprimento e a largura da folha :
AFF = 0,68 x (CF x LF) – 0,114
Onde:
AFF: área foliar/folha;
CF: comprimento da folha;
LF: máxima largura da folha
(1)
37
De posse da área média das folhas calculadas pela já referida equação, multiplicou-se
AFF pelo número total de folhas por planta para determinar a área foliar de cada planta.
O conteúdo relativo de água (CRA) na folha foi mensurado para indicar o status
hídrico da planta ao término do experimento. Foram retirados cinco pedaços com
aproximadamente 1,0 cm2 cada, de três folhas de todas as plantas. Imediatamente foram
pesados, evitando perdas de umidade, gerando os valores de massa fresca (Mf). Logo após,
as amostras foram colocadas em placas de Petri e embebidas em água destilada durante 12
horas. Os pedaços de folhas foram secos em papel toalha para retirar o excesso de umidade
e novamente pesados, obtendo a massa túrgida (Mt). Finalizando o processo as amostras
foram colocadas em estufa a 65oC, por 24 horas. Após esse período, foram colocadas para
esfriar em um dessecador, por 30 minutos, para reduzir a variação no peso da amostra. Em
seguida foram pesadas, obtendo-se a massa seca (Ms). Os valores de CRA foram obtidos
através da equação, segundo BARR & WEATHERLEY (1962) e SLAVIK (1974):
CRA =
( Mf − Ms )
x100
( Mt − Ms )
sendo;
Mf: massa fresca;
Ms: massa seca;
Mt: massa túrgida
(2)
38
Para o cálculo de graus-dias acumulados (GDA) foram utilizadas a temperatura
mínima (Tm) e temperatura máxima (TM), registradas durante os estádios de
desenvolvimento da cultura. Utilizou-se o método de Ometto (1981) pela seguinte
equação:
GDA =
(TM − Tm )
+ (Tm + Tb ) )
2
(3)
sendo Tb a temperatura basal mínima de crescimento. Utilizou-se como temperatura basal
mínima 10°C (Goto & Tivelli, 1998).
Antes das análises estatísticas foi utilizada a transformação logarítmica para os dados
de comprimento de folha, de modo a homogeneizar as variâncias (Steel & Torrie, 1960),
entretanto os dados expostos nas Figuras estão na unidade original.
As parcelas foram dispostas num delineamento em blocos casualizados, em esquema
fatorial (4x3), correspondendo a quatro disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de água
disponível) e três tratamentos de adubação fosfatada (testemunha, com fosfato de Gafsa e
com super fosfato simples), com quatro repetições, totalizando 48 unidades experimentais.
O modelo estatístico utilizado foi:
Yijk = µ + Bi + Dj + Tk + DTjk + eijk
(4)
sendo Yijk o valor observado referente à parcela do bloco i, com a disponibilidade j e com o
tratamento k; µ a média geral; Bi o efeito do bloco i (i = 1, 2, 3 e 4); Dj o efeito da
disponibilidade de água j (j = 1, 2, 3 e 4); Tk o efeito da adubação fosfatada k (k = 1, 2 e 3);
39
DTjk o efeito da interação disponibilidade de água versus adubação fosfatada; e eijk a
variação aleatória (erro experimental).
Inicialmente foi realizada análise de variância para verificação da significância dos
tratamentos por meio do Teste F, até 5% de probabilidade. Para comparar a adubação
fosfatada foi utilizado o teste de contrastes e para comparar disponibilidade de água ao
longo do tempo, foi utilizada regressão polinomial, procurando-se evidenciar efeitos linear
e quadrático. As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa de
Análises Estatística e Genética (UFV, 1999).
40
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Temperatura, umidade relativa do ar e evapotranspiração (ET) no interior do
ambiente protegido
Por ser de origem tropical o sorgo sudão para produzir satisfatoriamente e apresentar
forragem de qualidade, requer condições climáticas que favoreçam o seu crescimento.
Entre os fatores ambientais que mais interferem no crescimento da cultura destaca-se a
temperatura do ar. A temperatura exerce grande influência no crescimento das plantas, pois
pode afetar todas as fases dos processos fisiológicos, principalmente os relacionados com a
fotossíntese, respiração, transpiração, atividades enzimáticas, permeabilidade da membrana
celular, absorção de água e de nutrientes e a própria velocidade das reações químicas,
podendo induzir precocidade ou retardar a produção final (Lucchesi, 1987). Os valores de
temperatura e umidade relativa do ar encontram-se na Figura 1, medidos no local de
implantação do experimento com a finalidade de se avaliar possíveis correlações entre
variações microclimáticas e o comportamento fisiológico do sorgo sudão em resposta ao
estresse hídrico. A temperatura máxima do ar durante o período experimental variou de
23,4°C a 33,8°C e a mínima de 19,2°C a 24,3°C. A amplitude diária de variação térmica ao
longo do período avaliado apresentou oscilação entre 2,4°C a 11,2°C. A temperatura média
do ar no período avaliado foi 24,6°C. Conforme Eastin (1972) temperaturas superiores a
38°C e inferiores a 18°C reduzem o crescimento do sorgo, que requer para um eficiente
crescimento temperaturas ótimas em torno de 33°C a 34°C. Houve tendência a uma
gradual diminuição da temperatura do ar à medida que transcorria o tempo, sendo um dos
fatores que contribuíram para o lento crescimento do sorgo, verificado durante o
experimento.
Umidade Relativa (%)
Temperatura do ar (°C)
41
36
34
32
30
28
26
24
22
20
18
16
MAX
MED
MIN
100
90
80
70
60
50
40
30
1
11
21
31
41
51
61
71
Tempo (DAE)
Figura 1. Evolução da temperatura e da umidade
relativa do ar, dentro do ambiente
protegido, expressa em valores máximos,
médios e mínimos, medidas no período de
01/05/2005 a 10/07/2005. DAE – dias
após emergência.
A umidade relativa do ar máxima teve uma oscilação entre 80% e 95% e a mínima
entre 37% e 89%. A amplitude de variação da umidade ao longo do período avaliado
oscilou entre 4% e 47%. Houve uma elevação gradativa da umidade relativa do ar à
medida que a temperatura diminuía, coincidindo com a chegada do período da estação
chuvosa da região.
Pode-se observar na Figura 2 a evolução da evapotranspiração média diária de
plantas de sorgo sudão, a partir de onze dias após a emergência (DAE), momento que foi
42
20%
40%
60%
80%
Evapotranspiração(mm.dia -1)
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72
Tempo (DAE)
Figura 2. Evolução da evapotranspiração média diária de
plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf) em função de disponibilidades de
água (20, 40, 60 e 80%), medidas no período de
11/05/2005 a 10/07/2005. DAE – dias após
emergência.
iniciado o déficit hídrico, segundo os tratamentos pré-estabelecidos. Verifica-se que a taxa
de ET aumentou com o incremento da disponibilidade de água no solo, sendo a menor taxa
observada no tratamento com 20% de água disponível (AD), ou seja, a redução da taxa de
ET implicou num menor consumo de água. Cunha (2003) constatou em jureminha
(Desmanthus virgatus L. Willd.) o menor uso de água pelas plantas com 25% de AD e
Pinto (2004) em maniçoba (Manihot pseudoglaziovii Pax & Hoffman e Manihot
piauhyensis Ule) com 20% de AD.
43
4.2. Efeito da disponibilidade de água no solo e de fontes de fósforo sobre o
crescimento
Observa-se que o teor de argila das amostras de solo analisadas ficou abaixo do
limite de 15% (Tabela 2) assim como o fósforo situou-se abaixo de 2,0 mg/dm3 (Tabela 1),
interpretando-se como muito baixa a classificação da disponibilidade de P do solo
estudado, conforme Alvarez et al. (1999).
4.2.1 Comprimento de colmo (CC)
A evolução do comprimento de colmo das plantas de sorgo sudão, em função da
disponibilidade de água no solo e de fontes de fósforo encontra-se na Figura 3.
Percebe-se que o crescimento ocorreu de forma lenta durante todo o período
avaliado. O comportamento do CC na ausência de fósforo foi linear (Figura 3A). O
comprimento de colmo foi maior nos tratamentos que receberam super fosfato simples (P
<0,05). O efeito da adubação fosfatada no comprimento de colmo de plantas de sorgo
sudão se manifesta mais fortemente quando a disponibilidade de água no solo aumenta.
O efeito da menor disponibilidade de água no solo acentua-se com o aumento do
crescimento, sendo a diferença mínima nos primeiros dias após a emergência das plantas
de sorgo sudão. Analisando-se as Figura 3B e 3C, observa-se que o comportamento do CC
das plantas de sorgo sudão foi quadrático.
A planta de sorgo sudão é considerada termosensível, ou seja, para completar cada
fase do seu ciclo, necessita de determinada quantidade de calor. Nas condições em que foi
desenvolvido o experimento, o sorgo apresentou uma acumulação térmica de 2.084,10
graus-dias (GDA), para o período da emergência até os 60 DAE (Figuras D, E e F) e de
2.453,6 GDA até a colheita (71 DAE).
44
20%
50
40%
60%
80%
40
40
ŷ =1,406 + 0,018a + 0,186t + 0,002at
2
R = 0,93
30
Comprimento de colmo (cm)
20%
50
A
20
10
10
0
0
30
E
30
20
20
10
10
0
0
50
2
ŷ = 14,047 - 0,093a - 0,335t + 0,009t + 0,0058at
2
R = 0,90
40
D
40
B
50
80%
50
2
ŷ = 13,708 - 0,086a - 0,522t+ 0,009t + 0,006at
2
R = 0,89
40
60%
30
20
50
40%
F
40
30
C
30
20
20
10
10
0
0
0
10
20
30
40
Tempo (DAE)
50
60
70
0
250
500
750 1000 1250 1500 1750 2000 2250
GDA (oC)
Figura 3. Evolução do comprimento de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação
fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato simples (C, F). Em relação
a DAE – dias após emergência (A, B e C) e a GDA – grau dias acumulados (D, E e F).
Como se sabe a planta desenvolve-se adequadamente dentro de um limite definido de
temperatura, abaixo e acima do qual ela praticamente cessa o seu crescimento. Em regiões
com altas temperaturas, a cultura do sorgo sudão necessita de um menor número de dias
para completar o desenvolvimento, com isso reduzindo o seu ciclo fenológico.
O efeito da disponibilidade de água no solo sobre o comprimento de colmo de
plantas de sorgo sudão, em relação a fonte de fósforo, aos 50 e 60 DAE, pode ser
observado na Figura 4.
45
50 DAE
60
50
40
30
20
20
10
10
0
0
B
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
C
60
ŷ= 19,955 + 0,1977x
R2 = 0,90
50
E
60
ŷ =11,532 + 0,2147x
R2 = 0,89
50
ŷ= 12,61 + 0,1246x
R2 = 0,93
50
30
60
D
60
ŷ=10,742 + 0,107x
R2 = 0,93
40
Comprimento de colmo (cm)
60 DAE
A
F
60
50
40
40
30
30
20
20
10
10
0
ŷ = 16,842 + 0,2749x
R2 = 0,89
ŷ =26,582 + 0,256x
R2 = 0,90
0
0
20
40
60
80
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 4. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
comprimento de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), sem adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com
super fosfato simples (C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A,
B e C) e a 60 DAE (D, E e F). As barras verticais indicam o desvio padrão da
média.
Verifica-se que as plantas cresceram linearmente com a AD no solo, tendo o
coeficiente de determinação, na omissão de fósforo (R2 = 93%) mostrando que apenas 7%
do CC, responde a outros fatores que não disponibilidade de água. O menor crescimento
vegetativo ocorreu com 20% de AD (Figura 4A).
Observa-se que o coeficiente angular da equação da reta para os tratamentos com e
sem adubação fosfatada é maior aos 60 DAE, quando comparado aos 50 DAE, indicando
que o crescimento do colmo é mais proeminente à medida que aumenta. Chama-se atenção
que o coeficiente angular é bem abaixo de um, indicando que as diferenças são pequenas.
46
4.2.2 Diâmetro de colmo (DC)
A evolução do diâmetro do colmo de plantas de sorgo sudão em função da
disponibilidade de água no solo e das fontes de fósforo pode ser observado na Figura 5.
Evidencia-se o vagaroso incremento do diâmetro do colmo em todo o período
experimental.
O modelo que se ajusta ao crescimento do DC foi do tipo quadrático para os
tratamentos com e sem fósforo (Figura 5). Em relação à disponibilidade de água houve
efeito linear no tratamento que não recebeu adubação fosfatada (Figura 5A) e no que
recebeu fosfato de Gafsa (Figura 5B) e efeito quadrático com o tratamento que recebeu
super fosfato simples (Figura 5C).
O diâmetro do colmo decresce com a disponibilidade de água (AD), verificando-se os
menores valores nos tratamentos com 20% de AD.
O maior diâmetro de colmo, aos 30 DAE (1.079,5 GDA), foi verificado com 60% de
AD e aos 40 DAE (1.411,0 GDA) com 80% de AD, evidenciando que o efeito da menor
disponibilidade de água acentua-se com o tempo.
Esta tendência do menor diâmetro do colmo das plantas de sorgo sudão verificada
nos tratamentos com menor disponibilidade de água (20% de AD), é encontrada em outras
culturas, como observado por Cunha (2003), que constatou menores diâmetros de colmo de
plantas de jureminha com 25% de AD e Pinto (2004) em plantas de maniçoba com 20%
de AD.
47
12
20%
10
40%
60%
80%
12
2
10
ŷ = 3,014 - 0,018a - 0,078t + 0,001t + 0,001at
R2 = 0,90
8
6
Diâmetro de colmo (cm)
60%
80%
D
6
4
4
2
2
0
0
12
ŷ = 2,760 - 0,0105a - 0,065t + 0,001t2+ 0,0009at
R2 = 0,96
10
40%
8
A
12
20%
E
10
8
8
6
B
6
4
4
2
2
0
0
12
12
ŷ = 0,198 + 0,126a - 0,0015a 2 - 0,036t + 0,0008t2+ 0,0019at
R2 = 0,95
10
F
10
8
8
6
6
C
4
4
2
2
0
0
0
10
20
30
40
Tempo (DAE)
50
60
70
0
250
500
750 1000 1250 1500 1750 2000 2250
GDA (oC)
Figura 5. Evolução do diâmetro de caule de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf),
em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação fosfatada (A,
D), com fosfato de gafsa (B, E) e com super fosfato simples (C, F) em relação a DAE – dias
após emergência (A, B e C) e GDA – grau dias acumulados (D, E e F).
O efeito da disponibilidade de água no solo sobre o diâmetro de colmo de plantas de
sorgo sudão, em relação a fonte de fósforo, aos 50 e 60 DAE, pode ser observado na Figura
6. Na equação encontrada na relação entre tempo e diâmetro de caule para as diferentes
AD no solo indica-se que as diferenças entre tratamentos aumentam com o tempo. O efeito
é mais evidente quando a fonte de fósforo foi o super fosfato simples.
48
50 DAE
A
12
Diâmetro de colmo (cm)
10
60 DAE
ŷ = 2,1865 + 0,034x
R2 = 0,90
8
6
6
4
4
2
2
0
0
B
E
12
ŷ = 2,972 + 0,0363x
R2 = 0,96
10
8
6
6
4
4
2
2
0
0
C
ŷ = 3,852 + 0,0457x
R2 = 0,96
10
8
12
ŷ = 2,7641 + 0,0444x
R2 = 0,90
10
8
12
D
12
F
12
10
10
8
8
6
6
4
ŷ = 0,376 + 0,224x - 0,0016x 2
R2 = 0,90
2
0
ŷ = 0,895 + 0,243x - 0,0016x 2
R2 = 0,90
4
2
0
0
20
40
60
80
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 6. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
diâmetro de colmo de plantas de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), sem adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super
fosfato simples (C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A, B e C)
e a 60 DAE (D, E e F). As barras verticais indicam o desvio padrão da média.
4.2.3 Número de folhas (NF)
A evolução do número de folhas por planta de sorgo sudão, em função da
disponibilidade de água no solo e do fósforo encontra-se na Figura 7.
O efeito do tempo sobre o número de folhas por planta foi do tipo linear em todos os
tratamentos. Quanto à disponibilidade de água houve efeito linear nos tratamentos sem
fósforo e fosfato de Gafsa, sendo verificado efeito quadrático apenas na fonte de fósforo
super fosfato simples.
49
14
20% 40% 60% 80%
ŷ = 3,812 - 0,014a + 0,0046t + 0,0008at
12
14
R = 0,93
10
10
8
A
6
8
6
4
4
2
2
0
0
14
B
8
60%
80%
8
6
4
4
2
2
0
0
12
10
R = 0,77
F
14
2
ŷ = 0,371 + 0,173a - 0,0019a + 0,025t + 0,0014at
D
10
6
14
40%
12
2
R = 0,92
10
20%
14
ŷ = 3,766 - 0,011a + 0,0204t + 0,0007at
12
Número de folhas
E
12
2
12
2
10
8
C
8
6
6
4
4
2
2
0
0
0
10
20
30
40
Tempo (DAE)
50
60
70
0
250
500
750 1000 1250 1500 1750 2000 2250
GDA (oC)
Figura 7. Evolução do número de folhas por planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf),
em função de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação fosfatada
(A, D), com fosfato de gafsa (B, E) e com super fosfato simples (C, F) em relação a DAE –
dias após emergência (A, B e C) e GDA – grau dias acumulados (D, E e F).
À medida que a disponibilidade de água diminui o número de folhas decresce,
devendo estar associada às conseqüências do estresse hídrico sobre a expansão foliar. De
acordo com Ritchie (1972) a resposta fisiológica das plantas ao déficit hídrico é em função
da água disponível no solo.
50
O efeito da menor disponibilidade de água no solo acentuou-se com o tempo, pois
aos 40 DAE (1.411,0 GDA) o maior número de folhas foi estimado com 60% de AD e aos
60 DAE (2084,1 GDA) com 67% de AD.
O efeito da disponibilidade de água sobre o número de folhas acontece em culturas
distintas do sorgo como observado por Pinto (2004) estudando maniçoba, com diferentes
disponibilidades de água no solo, constatou que o menor número de folhas foi observado
no tratamento com 20% de AD.
Como se tem conhecimento, a água além de ser necessária ao crescimento das
células, é um elemento essencial para a manutenção da turgescência. Experimentos de Dale
(1988) e Paez et al (1995) demonstraram que o déficit hídrico afeta a divisão e a expansão
celular. Em plantas de milho, Carlesso (1993) demonstrou a influência do déficit hídrico na
redução da elongação e no enrolamento das folhas e Lea et al (1995) demonstraram que
um aumento na concentração de ácido abscísico (ABA) no xilema, provavelmente
produzido na coifa das raízes, foi responsável pela restrição do desenvolvimento das
folhas.
Avaliando o efeito da adubação fosfatada no comportamento do capim Braquiaria,
Alexandrino et al. (2004) confirmaram respostas dessa gramínea à aplicação de P e o efeito
desse elemento no aumento do número de folhas.
Observa-se na Figura 8 o efeito da disponibilidade de água no solo sobre o número
de folhas por planta de sorgo sudão, em relação a fonte de fósforo, aos 50 e 60 DAE. O
número de folhas se comportou semelhante ao diâmetro de colmo, ocorrendo crescimento
linear (Figura 8A e 8B) e quadrático (Figura 8C) com a disponibilidade de água no solo.
51
50 DAE
20
D
20
ŷ =4,049 + 0,026x
R2 = 0,93
16
Folhas / planta
60 DAE
A
16
12
12
8
8
4
4
0
0
B
20
16
12
8
4
4
0
0
C
12
16
8
4
4
0
20
40
ŷ = 1,914 + 0,257x - 0,0019x 2
R2 = 0,77
12
8
0
F
20
ŷ= 1,2941 + 0,243x - 0,002x 2
R2 = 0,77
16
ŷ= 4,988 + 0,0304x
R2 = 0,92
16
8
20
E
20
ŷ= 4,784+0,023x
R2 = 0,92
12
ŷ = 4,094 + 0,0346x
R2 = 0,93
60
80
0
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 8. Efeito da disponibilidade de água (20, 40, 60 e 80% de AD) sobre a evolução do
número de folhas por planta de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf),
sem adubação fosfatada (A, D), com fosfato de Gafsa (B, E) e com super fosfato
simples (C, F). Em relação a 50 DAE – dias após emergência (A, B e C) e a 60
DAE (D, E e F). As barras verticais indicam o desvio padrão da média
4.2.4 Altura de plantas (AP)
O efeito da disponibilidade de água e das fontes de fósforo sobre a altura das plantas
de sorgo Sudão, aos 71 DAE encontra-se na Figura 9. A altura das plantas de sorgo sudão
aumentou com a disponibilidade de água, tanto na ausência como na presença de fósforo.
A altura da planta é importante por ser uma característica normalmente correlacionada com as características de produção.
52
ŷ = 35,738 + 0,6784x A
R2 = 0,89
140
120
100
.
80
60
40
20
0
ŷ= 49,2 + 0,6199x
R2 = 0,83
Altura de planta (cm)
140
120
B
100
80
60
40
20
0
C
ŷ= 13,794 + 3,2076x - 0,0243x 2
R2 = 0,99
140
120
100
.
80
60
40
20
0
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 9. Altura de planta de sorgo sudão (Sorghum
sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função
de disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de
AD), sem adubação fosfatada (A), com fosfato de
Gafsa (B) e com super fosfato simples (C). As
barras verticais indicam o desvio padrão da média.
Cada ponto representa a media de quatro
repetições.
53
O efeito da disponibilidade de água sobre AP foi do tipo linear na ausência de fósforo
(Figura 9A) e com fosfato de Gafsa (Figura 9B) e do tipo quadrático com super fosfato
simples (Figura 9C).
As menores AP de sorgo sudão foram verificadas com disponibilidade de água de
20% e 40% e as maiores AP com o super fosfato simples.
Como AP é definida pela espécie, pode-se inferir que as plantas recebendo P irão
atingir seu número máximo de folhas mais precocemente, em relação às não adubadas,
promovendo, com isso, a possibilidade de cortes no sorgo em menor tempo e mais
freqüentes.
A altura de planta é um parâmetro de grande importância morfofisiológica, pois
além de se correlacionar diretamente ao diâmetro, reflete de modo prático o crescimento e
a diferenciação do vegetal, favorecendo todo o processo relacionado no sistema solo-planta
(Ferri, 1985).
Amaral et al. (2003) avaliando 11 linhagens de sorgo, em casa de vegetação,
evidenciaram que a redução de crescimento ocorreu, em média aos 36 dias de experimento
e aos 64 dias após plantio, as plantas apresentavam altura média entre 23,4 cm a 34,3 cm,
valores inferiores aos observados neste trabalho. Contrariando esta proposição encontramse os resultados obtidos por Flaresso et al. (2000). Eles observaram, por exemplo,
cultivares de sorgo com maiores AP de 281cm e 278cm. Tomich et al. (2004) avaliaram 23
genótipos de sorgo sudão em regime de corte, colhidos aos 57 DAS e obtiveram AP
variando de 1,48 a 1,70m.
Como se sabe o maior conteúdo de água no solo eleva o fluxo difusivo, aumentando
a absorção de nutrientes, especialmente daqueles que chegam às raízes por esse mecanismo
54
de transporte, como acontece com o fósforo. Vargas (1982) verificou, em diferentes solos,
que a difusão contribui com 72 a 92% do suprimento de nutrientes para a cultura de milho.
Na ausência de fósforo foram obtidos menores CC, DP, NF e AP, variáveis
relacionadas ao adequado crescimento da planta, como já foi evidenciado, indicando que o
sorgo responde positivamente a maiores teores deste nutriente no solo.
4.2.5 Número de nós (NN)
O efeito da disponibilidade de água e do fósforo sobre o número de nós por planta de
sorgo Sudão, aos 71 DAE encontram-se na Figura 10.
O NN aumentou com a disponibilidade de água na ausência de fósforo e com o
fosfato de Gafsa. A AD não teve efeito quando se usou o super fosfato simples.
O efeito da disponibilidade de água sobre NN foi do tipo quadrático na ausência de
fósforo (Figura 10A) e linear com fosfato de Gafsa (Figura 10B).
Os menores NN de sorgo sudão foram verificados com disponibilidade de água de
20% e 40% .
Observa-se que o coeficiente angular da equação da reta é muito baixo, evidenciando
que o efeito da AD sobre o NN, aos 71 DAE, é mínimo. O efeito da água foi mais
pronunciado na distância entre nós, ao longo do colmo, como já foi evidenciado em CC e
AP do que no NN.
55
A
10
ŷ= 1,6875 + 0,1381x - 0,0011x 2
R2 = 0,99
8
.
6
4
2
0
B
Número de nós por planta
10
ŷ= 4,5 + 0,0275x
R2 = 0,89
8
6
4
2
0
C
10
ŷ=7
8
.
6
4
2
0
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 10. Número de nós por planta de sorgo sudão
(Sorghum sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE,
em função de disponibilidades de água (20, 40, 60
e 80% de AD), sem adubação fosfatada (A), com
fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato simples
(C). As barras verticais indicam o desvio padrão da
média. Cada ponto representa a media de quatro
repetições.
56
4.3. Relação entre evapotranspiração acumulada (ETac), comprimento de folha (CF)
e área foliar (AF)
Pode-se observar na Figura 11 a relação entre evapotranspiração acumulada (ETac) e
o comprimento de folha (CF) de plantas de sorgo sudão, para diferentes disponibilidades
de água no solo e de fontes de fósforo, aos 71 DAE. Independente da disponibilidade de
água houve efeito linear crescente, exceto quando se usou o fosfato de Gafsa. Na ausência
de fósforo e com superfosfato simples o CF aumentou linearmente à medida que aumentou
a ETac.
As folhas de sorgo sudão tiveram uma ampla variação de tamanho, com o CF
variando de 21,2 até 79,0 cm (média de 50,05 cm). Nos tratamentos sem adubação
fosfatada a média do CF foi de 44,57 cm, enquanto nos tratamentos que receberam fósforo
a média foi de 52,79 cm, sendo 46,88 cm quando se utilizou como fonte de fósforo o
fosfato de Gafsa e 58,71 cm com o superfosfato simples.
Segundo Carlesso (1995) o suprimento de água às plantas é determinado pela
eficiência da cultura em utilizar a água armazenada no solo. À medida que a
disponibilidade de água no solo diminui torna-se mais difícil às plantas absorverem água,
porque aumenta a força de retenção da água no solo. A resposta mais proeminente das
plantas ao déficit hídrico consiste no decréscimo da produção da área foliar (Taiz e Zeiger,
2004).
Chama-se atenção para o fato de que a folha é uma das estruturas morfológicas da
planta mais utilizadas para se avaliar crescimento, pois permite o monitoramento da
eficiência fotossintética, uma vez que mais de 95% da matéria seca acumulada pelos
vegetais provém da fotossíntese (Causton e Venus, 1981).
57
20%
90
40%
ŷ 16,75 + 0,2144x
R2 = 0,94
80%
A
.
60
60%
30
0
30
60
90
120
150
180
210
120
150
180
210
120
150
180
210
90
B
ŷ = 46,8
60
.
Comprimento de folha (cm)
0
30
0
0
30
60
90
ŷ=37,222 + 0,1656x
R2=0,51
90
60
30
0
0
30
60
90
Evapotranspiração acumulada (mm)
Figura 11. Relação entre ETac e comprimento de folha (CF)
de sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), aos 71 DAE, em função de
disponibilidades de água, sem adubação fosfatada
(A), com fosfato de Gafsa (B) e com super
fosfato simples (C). As barras verticais (CF) e
horizontais (ETac) indicam o desvio padrão da
média. Cada ponto representa a media de quatro
repetições
58
Verifica-se uma relação positiva entre ETac e AF de plantas de sorgo sudão, em
função de disponibilidades de água no solo e do fósforo (Figura 12). O efeito da ETac
sobre a AF foi do tipo linear na ausência de fósforo e quadrático na presença de fósforo.
A importância da AF de uma cultura é amplamente conhecida, uma vez que o
processo fotossintético depende da interceptação da energia luminosa. A AF de plantas de
milho, submetidas a déficit hídrico, foi significativamente menor (Cirilo e Andrade, 1996).
O estresse hídrico pode causar severa inibição da fotossíntese, mesmo em plantas C4,
notadamente em razão de uma maior resistência difusiva à entrada do CO2 e redução da
turgescência das células-guarda do estômato, seguida do fechamento do poro estomático
(Kaiser, 1987; Silva et al., 2001).
De acordo com Porto (1986) as condições ambientais que o vegetal cresce
contribuem para mudanças morfológicas, metabólicas e fisiológicas. A quantidade
potencial de energia que pode alcançar a superfície foliar é determinada pela sua
localização e época do ano. Apesar da baixa latitude (6° 58' 12'' Sul) do local onde foi
conduzido o experimento, a incidência luminosa durante o período avaliado foi muito
baixa, ocasionada pela alta nebulosidade e pela cobertura do ambiente protegido, com telha
de fibra de vidro, associada à tendência de diminuição da temperatura do ar e aumento da
umidade relativa, como já foi discutido anteriormente. O efeito combinado desses fatores
climáticos foi determinante na redução da evapotranspiração, consequentemente do
crescimento vegetativo das plantas de sorgo sudão.
59
20%
200
40%
160
A
120
ŷ= - 10,356+ 0,6595x
R2 = 0,96
60%
80%
80
40
Área foliar da planta (cm2)
0
200
B
160
ŷ=-106,69+2,973x-0,001x 2
R2 = 0,74
120
80
40
0
C
200
ŷ=-129,92+3,7039x-0,0117x 2
R2 = 0,99
160
120
80
40
0
0
30
60
90
120
150
180
210
Evapotranspiração acumulada (mm)
Figura 12. Relação entre ETac e área foliar da planta de sorgo
sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), aos 71
DAE, em função de disponibilidades de água (20,
40, 60 e 80% de AD), sem adubação fosfatada (A),
com fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato
simples (C). Cada ponto representa a media de
quatro repetições.
60
4.4. Conteúdo relativo de água (CRA)
Pode-se observar na Figura 13 o efeito da disponibilidade de água no solo sobre o
conteúdo relativo de água (CRA) de folhas de sorgo sudão, em função do fósforo, aos 71
DAE.
O CRA aumentou linearmente com a disponibilidade de água no solo, independente
da presença ou não de fósforo. Os menores CRA foram verificados com disponibilidade de
água de 20%, evidenciando que as folhas das plantas neste tratamento de menor
disponibilidade de água estavam menos túrgidas e com menores potenciais hídricos,
caracterizando uma situação de estresse.
Observa-se que o coeficiente angular da equação da reta é maior quando se utiliza
uma fonte de fósforo, em comparação à testemunha, evidenciando que o efeito da AD
sobre o CRA, aos 71 DAE, é mais intenso na presença desse nutriente.
Quando se relaciona o CRA com disponibilidade de água no solo, constata-se que as
plantas de sorgo tiveram o seu crescimento estritamente relacionado com o potencial
hídrico da folha, ou seja, à medida que reduziu o CRA menor foi a expansão foliar.
61
A
100
80
.
60
ŷ= 58,285 + 0,3678x
R2 = 0,87
40
20
0
B
Conteúdo relativo de água (%)
100
80
60
ŷ=52,791+ 0,4909x
R2 = 0,90
40
20
0
C
100
80
60
.
ŷ=51,621 + 0,4789x
R2 = 0,80
40
20
0
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 13. Conteúdo relativo de água de folhas de sorgo
sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf) aos
71 DAE, em função de disponibilidades de água
(20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação
fosfatada (A), com fosfato de Gafsa (B) e com
super fosfato simples (C). As barras verticais
indicam o desvio padrão da média. Cada ponto
representa a media de quatro repetições.
62
4.5. Acumulação de fitomassa
4.5.1 Matéria verde (MV)
Na Figura 14 observa-se o efeito da disponibilidade de água no solo sobre massa da
matéria verde da parte aérea e da raiz, de plantas de sorgo sudão, em função das fontes de
fósforo, aos 71 DAE.
A MV tanto da parte aérea como da raiz das plantas de sorgo sudão aumentou com a
disponibilidade de água, com e sem fósforo.
O efeito da disponibilidade de água sobre a MV foi do tipo linear na ausência de
fósforo (Figura 14 A e D) e do tipo quadrático com fosfato de Gafsa (Figura 14 B e E) e
super fosfato simples (Figura 14 C e F).
As menores MV de sorgo sudão foram verificadas com 20% de AD e as maiores
MV com 60% de AD.
O uso de superfosfato simples resultou em maior massa de matéria verde da parte
aérea e da raíz do sorgo. Nesta situação o maior teor de fósforo disponível no solo pode
estar associado ao alto teor de P solúvel em água deste fertilizante (18%). Na ausência de
fósforo, observou-se significativa redução na massa da matéria verde da parte aérea e das
raízes, evidenciando a elevada exigência do sorgo em fósforo, apesar da baixa mobilidade
desse nutriente no solo e ao pouco tempo de disponibilidade para a planta, além da alta
capacidade de adsorção às partículas do solo, tornando-o pouco disponível a planta após
sua aplicação (Guss et al, 1990).
Braga et al. (1991) testaram em Latossolo Vermelho-Escuro (Typic Acrustox),
textura média, 9 fontes de fósforo em 4 cultivos de soja (Glycine max (L.) Merrill),
63
A
60
40
40
30
30
20
20
10
10
0
0
B
60
E
50
ŷ = - 9,8894+ 0,7695x - 0,0062x 2
R2 = 0,87
40
40
Raiz (g)
Parte aérea (g)
ŷ = 0,545 + 0,171x
R2 = 0,87
60
ŷ = -23,22 + 1,489x - 0,012x 2
R2 = 0,76
50
30
30
20
20
10
10
0
0
C
60
F
60
ŷ = - 29,797 + 2,178x - 0,017x 2
R2 = 0,99
50
50
40
40
30
30
.
.
50
.
.
50
D
60
ŷ = - 2,922 + 0,234x
R2 = 0,99
20
20
10
10
ŷ= - 19,403 + 1,399x - 0,011x 2
R2 = 0,97
0
0
0
20
40
60
Disponibilidade de água (%)
80
0
20
40
60
Disponibilidade de água (%)
Figura 14. Massa da matéria verde da parte aérea (A, B e C) e da raiz (D, E e F) de sorgo
sudão (Sorghum sudanense (Piper) Stapf), aos 71 DAE, em função de
disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80% de AD), sem adubação fosfatada
(A e D), com fosfato de Gafsa (B e E) e com super fosfato simples (C e F). As
barras verticais indicam o desvio padrão da média. Cada ponto representa a
media de quatro repetições.
empregando doses de 0, 100, 200 e 400 kg P2O5 ha-1. Dentre os fosfatos utilizados, o
fosfato de Gafsa proporcionou eficiência similar ao adubo fosfatado solúvel, apresentando
111% de índice de eficiência agronômica, em relação ao fosfato supertriplo, com nível de
adubação fosfatada de 400 kg P2O5 ha-1.
Hanafi e Syers (1994) estudaram o efeito do fosfato de Christmas Island e o fosfato
de Gafsa, na produção de Setaria splendida em solos da Malásia. Cinco solos foram
80
64
incubados por duas semanas, após atingirem pH 5,5. O índice de eficiência agronômica do
fosfato de Gafsa e do fosfato de Christmas Island foi de 90 e 72%, respectivamente, em
relação ao superfosfato triplo, na dose de 300 kg P ha-1.
Kaminski e Peruzzo (1997) indicaram que os mais altos rendimentos de grãos de
milho foram alcançados nos tratamentos adubados com fosfato solúvel aplicado no plantio.
Isto indica que os fosfatos solúveis são fontes mais adequadas de fósforo. Contudo os
fosfatos solúveis em água tornam-se indisponíveis para a planta, com o passar do tempo,
devido à adsorção pelo solo (não-lábil). Por isso, em períodos mais longos, há um efeito
compensatório do fosfato natural reativo, como destacado por Rein et al. (1994). De acordo
com estes autores, isto ocorreu, pois o superfosfato usado nas mesmas doses do Arad
proporcionou incrementos maiores no fósforo lábil do solo do que o fosfato natural,
elevando a classe de disponibilidade em nível médio ou próximo do suficiente. Tais
resultados confirmam não só a eficiência do fosfato solúvel como fonte de fósforo, mas
também, sua maior eficácia na construção de fertilidade de solos com baixo teor inicial
deste nutriente.
4.5.2 Matéria seca (MS)
Observa-se na Figura 15 o efeito da disponibilidade de água no solo, aos 71 DAE,
sobre a matéria seca da parte aérea de plantas de sorgo sudão, em função das fontes de
fósforo.
Em conformidade com o comportamento da MV, a MS da parte aérea das plantas de
sorgo sudão aumentou com a disponibilidade de água, com e sem fósforo. O efeito da
disponibilidade de água sobre a MS foi do tipo linear na ausência de fósforo (Figura 15 A)
e do tipo quadrático com fosfato de Gafsa (Figura 15 B) e super fosfato simples (Figura 15
C). As menores MS foram verificadas com 20% de AD e as maiores MS com 60% de AD
.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Mat. seca PA (g/planta)
65
A
ŷ = - 0,4087 + 0,0321x
R2 = 0,91
B
ŷ= - 2,4844+ 0,1797x - 0,0015x 2
R2 = 0,89
C
8
7
6
5
4
3
2
1
0
ŷ= - 3,6012 + 0,3192x -0,0026x2
R2 = 0,99
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 15. Matéria seca da parte aérea de
sorgo sudão (Sorghum sudanense
(Piper) Stapf), aos 71 DAE, em
função de disponibilidades de
água (20, 40, 60 e 80% de AD),
sem adubação fosfatada (A), com
fosfato de Gafsa (B) e com super
fosfato simples (C). As barras
verticais indicam o desvio padrão
da média. Cada ponto representa
a media de quatro repetições
66
e com super fosfato simples, evidenciando mais uma vez a eficiência do sorgo sudão ao
déficit hídrico e a importância do fósforo para a nutrição das plantas.
De maneira geral, a acumulação de MV e MS das plantas de sorgo sudão foi muito
baixa, independente dos tratamentos. Isto ocorreu, certamente, em função das condições
ambientais (Figura 1) não serem favoráveis para o crescimento vegetativo, principalmente
a baixa luminosidade no interior do ambiente protegido, além da alta umidade relativa e
baixas temperaturas do ar durante a quase totalidade do período experimental, como já foi
justificado nos itens anteriores.
Fatores climáticos favoráveis têm efeitos marcantes sobre a fotossíntese e
crescimento celular, possibilitando condição fisiológica adequada para o metabolismo e
transporte de substâncias de reserva e fotoassimilados importantes (Langer, 1979). Isto
evidencia a importância de uma condição ambiental propícia para um adequado
crescimento do vegetal. Os resultados sugerem que a acumulação de matéria verde
(forragem in natura) e seca depende do consumo de água pelas plantas (ETac).
O capim braquiária (Brachiaria decumbens Stapf) apresentou incremento na
produção de MS com adubação de P (Hoffmann et al., 1995).
Outros pesquisadores como Cecato et al. (2004) constataram que no período de
verão, com maior luminosidade, a produção de massa seca de capim Marandu (Brachiaria
brizantha (Hochst) Stapf) com adubação fosfatada, aumentou de forma quadrática e no
inverno de forma linear. Comportamentos semelhantes em gramíneas forrageiras tropicais
foram relatados em outros estudos (Gomide e Zago, 1980; Santana e Santos, 1983).
67
4.5.3 Relação raiz/ parte aérea (RRPA)
Observa-se na Figura 16 a relação da matéria seca da raiz pela parte aérea de plantas
de sorgo sudão, aos 71 DAE , em função da disponibilidade de água no solo e do fósforo,
A RRPA diminuiu com o aumento da disponibilidade de água, com e sem fósforo. O
efeito da disponibilidade de água sobre a RRPA foi do tipo linear decrescente na ausência
de fósforo (Figura 16 A) e do tipo polinomial com fosfato de Gafsa (Figura 16 B) e super
fosfato simples (Figura 16 C), evidenciando uma maior massa do sistema radicular das
plantas de sorgo sudão nas menores disponibilidades de água .
É importante frisar que o coeficiente angular da equação da reta, também é muito
baixo, evidenciando que o efeito da AD sobre a RRPA, aos 71 DAE, foi pequeno, como já
foi comentado em outras características do crescimento vegetativo.
A umidade do solo afeta o desenvolvimento radicular e com isto a interceptação
radicular dos nutrientes. Camacho et al. (2002) avaliaram o efeito do P no crescimento
vegetativo de oito genótipos de sorgo e constataram que a relação raiz/parte aérea foi alta
no tratamento deficiente em P e diminuiu próximo de duas vezes nos tratamentos que
receberam o nutriente.
Como se sabe, uma maior relação entre biomassa de raiz e parte aérea e altos teores
de P na raiz são características de plantas adaptadas à deficiência de P (Rao et al., 1999).
Era de se esperar que mesmo com o uso de uma fonte de fósforo a RRPA fosse
linear, entretanto foi do tipo quadrático, sugerindo que a AD em torno de 80% foi
excessiva para as exigências hídricas da cultura, implicando numa redução da aeração do
solo, e consequentemente do oxigênio para o sistema radicular.
68
A
2,5
ŷ =1,8018 - 0,0112x
R2 = 0,979
2
.
1,5
1
0,5
0
B
Raiz / parte aérea
2,5
ŷ =2,2288 - 0,0562x+ 0,0005x 2
R2 = 0,985
2
1,5
1
0,5
0
0
20
40
60
80
C
2,5
2
ŷ = 1,0934 - 0,0152x + 0,0001x 2
R2 = 0,6815
.
1,5
1
0,5
0
0
20
40
60
80
Disponibilidade de água (%)
Figura 15. Relação matéria seca da raiz / parte aérea de
sorgo sudão (Sorghum sudanense (Piper)
Stapf), aos 71 DAE, em função de
disponibilidades de água (20, 40, 60 e 80%
de AD), sem adubação fosfatada (A), com
fosfato de Gafsa (B) e com super fosfato
simples (C). As barras verticais indicam o
desvio padrão da média. Cada ponto
representa a media de quatro repetições.
69
5. CONCLUSÕES
Nas condições edafoclimáticas em que foi conduzido o experimento, permite-se
concluir que:
•
as variáveis indicadoras do crescimento vegetativo do sorgo sudão
(comprimento de colmo, diâmetro de colmo, número de folhas, altura de planta,
área foliar) aumentam com a disponibilidade de água no solo;
•
não se constata relação entre disponibilidade de água no solo e número de nós;
•
a relação raiz parte aérea diminui com o aumento da disponibilidade de água no
solo, independente da fonte de fósforo utilizada;
•
o conteúdo relativo de água na folha e concomitantemente o crescimento
vegetativo aumenta com a água disponível no solo;
•
a disponibilidade de água no solo em torno de 60% é a que proporciona maior
crescimento vegetativo do sorgo sudão;
•
a partir de 80% de água disponível no solo o crescimento vegetativo do sorgo
sudão é reduzido;
•
independente da fonte de fósforo utilizada, a adubação fosfatada promove
incremento nas características morfogênicas do sorgo;
•
o uso da fonte de fósforo de maior solubilidade (super fosfato simples) promove
aumento do crescimento, desde que as plantas não sofram estresse.
70
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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ZEEVAART, Z.R.; CREELMAN, R.A. Metabolism and physiology of abscisic acid.
Annual Review Plant Physiology, v.39, p.439-473, 1988.
77
ANEXOS
78
Anexo 1: Análise de variância para a variável dependente comprimento de colmo (CC)
Fontes de variação Grau de Liberdade Quadrado Médio
Blocos
3
163,5765**
Água (DA)
3
674,1731**
Fósforo (P)
2
2232,2901**
DA x P
6
31,7958 ns
Res. (a)
33
141,6204**
Idade (I)
5
3521,2064**
DA x I
15
114,2899**
PxI
10
162,7805**
DA x P x I
30
12,9080 ns
Res. (b)
180
21,3827 **
DA (L) em P1
1
310,8910 ns
DA (Q) em P1
1
13,1276 ns
DA (L) em P2
1
742,2700 *
DA (Q) em P2
1
144,7959 ns
DA (L) em P3
1
584,9875*
DA (Q) em P3
1
404,6709 ns
I (L) em P1
1
2117,7750 **
I (Q) em P1
1
59,1696 ns
I (L) em P2
1
5647,0732**
I (Q) em P2
1
547,8687**
I (L) em P3
1
9773,3680**
I (Q) em P3
1
492,1554**
Total
287
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
79
Anexo 2: Análise de variância para a variável dependente diâmetro de colmo (DC)
Fontes de variação Grau de Liberdade Quadrado Médio
Blocos
3
1,1157 ns
Água (DA)
3
37,0231**
Fósforo (P)
2
103,6493**
DA x P
6
5,0057**
Res. (a)
33
5,3101**
Idade (I)
5
129,9388**
DA x I
15
5,9481**
PxI
10
4,8576**
DA x P x I
30
1,0474 ns
Res. (b)
180
0,9412**
DA (L) em P1
1
16,1333 ns
DA (Q) em P1
1
1,0416 ns
DA (L) em P2
1
23,8520 *
DA (Q) em P2
1
0,0104 ns
DA (L) em P3
1
60,9187*
DA (Q) em P3
1
38,7604*
I (L) em P1
1
102,0036**
I (Q) em P1
1
9,1674**
I (L) em P2
1
175,2223**
I (Q) em P2
1
11,6257**
I (L) em P3
1
383,0580**
I (Q) em P3
1
3,8571*
Total
287
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
80
Anexo 3: Análise de variância para a variável dependente número de folhas (NF)
Fontes de variação Grau de Liberdade Quadrado Médio
Blocos
3
6,1145**
Água (DA)
3
31,7442**
Fósforo (P)
2
93,8229**
DA x P
6
9,6608**
Res. (a)
33
6,5868**
Idade (I)
5
72,6895**
DA x I
15
5,3414**
PxI
10
4,3312**
DA x P x I
30
1,4914**
Res. (b)
180
0,9418**
DA (L) em P1
1
9,9187 ns
DA (Q) em P1
1
0,5104 ns
DA (L) em P2
1
8,0083 ns
DA (Q) em P2
1
1,5000 ns
DA (L) em P3
1
40,8333*
DA (Q) em P3
1
57,0416*
I (L) em P1
1
57,1508*
I (Q) em P1
1
0,0119 ns
I (L) em P2
1
85,8035*
I (Q) em P2
1
0,8102 ns
I (L) em P3
1
256,5142*
I (Q) em P3
1
0,2976 ns
Total
287
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
81
Anexo 4: Análise de variância para a variável dependente altura de plantas
Fontes de variação Graus de Liberdade Quadrado médio
Blocos
3
0,00318888 ns
Água (DA)
3
0,09276198 **
Fósforo (P)
2
0,18964546 **
DA x P
6
0,00113377 Ns
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
Anexo 5: Análise de variância para a variável dependente comprimento de folha
Fontes de variação Graus de Liberdade Quadrado médio
Blocos
3
0,00212716 ns
Água (DA)
3
0,11815343 **
Fósforo (P)
2
0,06827968 **
DA x P
6
0,01376930 ns
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
Anexo 6: Análise de variância para a variável dependente largura de folha
Fontes de variação Graus de Liberdade Quadrado médio
Blocos
3
0,00120936 ns
Água (DA)
3
0,19097924 **
Fósforo (P)
2
0,06200202 **
DA x P
6
0,00526603 ns
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
82
Anexo 7: Quadro dos contrastes
Quadro 1: Estimativa dos contraste para a variável dependente comprimento de folha (CF)
Contrastes
CF (cm)
com P VS sem P
8,25 *
SFS vs FG
11,83 *
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
Quadro 2: Estimativa dos contraste para a variável dependente largura de folha (LF)
Contrastes
LF (cm)
com P VS sem P
0,56 **
SFS vs FG
0,38 ns
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo
Quadro 3: Estimativa dos contraste para a variável dependente altura de plantas (AP)
Contrastes
AP (cm)
com P VS sem P
19,83 **
SFS vs FG
21,85 **
** = (P<0,01); * = (P<0,05) e ns = não significativo