Concentração da solução nutritiva no crescimento e produtividade

Concentração da solução nutritiva no crescimento e produtividade de
plantas de alface em cultivo hidropônico.
Andriolo, J. L.; Godoi, R. S.; Barros, G. T.; Da Luz, G.L.; Cogo, C. M.; Bortolotto, O.
C.
UFSM-CCR-Depto. de Fitotecnia, 97105-900, Santa Maria-RS. E-mail: [email protected].
RESUMO
O experimento foi iniciado em 18/06/2004, empregando um dispositivo hidropônico
fechado do tipo NFT, no interior de um túnel alto de polietileno, na Universidade Federal
de Santa Maria-UFSM. Empregou-se a cultivar Vera com densidade de 25 plantas por
m-2. Foi empregada como referência a solução nutritiva contendo, em mmol L-1: 16,9 de
NO3-; 2,0 de H2PO4-; 1,0 de SO4--; 4,0 de Ca++; 10,9 de K+ e 1,0 de Mg++, e, em mg L-1, 0,42
de Mn; 0,26 de Zn; 0,05 de Cu; 0,50 de B; 0,04 de Mo, e 4,82 de quelato de Fe. Os
tratamentos consistiram de cinco concentrações da solução nutritiva, com condutividades
elétricas de 0,8; 1,85; 3,0; 4,0; e 5,0 dS m-1, para T1, T2, T3, T4 e T5, respectivamente.
Aos 32 dias após o transplante foi determinada a massa verde e seca da parte aérea e a
área foliar. Efeito positivo dos níveis de CE foi registrado na massa verde da parte aérea,
o qual aumentou de 28,5% de T1 para T2, ajustando-se a um modelo polinomial com o
valor máximo estimado de 170,7 g/planta para uma CE de 2,0 dS m-1. O limite superior
estimado a partir do qual iniciou o efeito negativo da CE sobre o crescimento foi de 2.0 dS
m-1, e o coeficiente angular foi de -14,9. Os resultados mostraram que concentrações de
solução nutritiva acima ou abaixo de 2,0 dS m-1 são desfavoráveis para maximizar a
massa verde das plantas.
Palavras-chave: Lactuca sativa, fertirrigação, hidroponia, solução nutritiva.
ABSTRACT
Growth and yield of lettuce plants under five concentrations of the nutritive solution
The experiment begun at June 18, 2004, using a closed NFT type experimental setup inside a polyethylene tunnel at UFSM. The lettuce cultivar Vera was used in a plant
density of 25 plants m-2. A standard nutrient solution was used, with the following
composition, in mmol L-1 : 16.9 NO3-; 2.0 H2PO4-; 1.0 SO4-- 4.0 Ca++; 10.9 K+ e 1.0 Mg++,
and, in mg L-1, 0.42 Mn; 0.26 Zn; 0.05 Cu; 0.50 B; 0.04 Mo, and 4.82 chelated Fe.
Treatments consisted of five concentrations of the standard nutrient solution, with target
electrical conductivities values of 0.80; 1.85; 3.0; 4.0 and 5.0 dS m-1, for T1, T2, T3, T4
and T5, respectively. At 32 days after planting, shoot and root dry mass and leaf area
were determined. A positive effect of EC was recorded on shoot fresh mass, which
2
increased 28.5% from T1 to T2, and data fitted a polynomial model with estimated
maximum value of 170.7 g/plant for a EC of 2.0 dS m-1. The upper estimated limit from
which the negative effect of EC on growth was observed was 2.0 dS m-1, with a α
coefficient of –14.9. It was concluded nutrient solution concentrations above or below 2.0
dS m-1 are unfavourable to maximize fresh mass of plants.
Keywords: Lactuca sativa, fertigation, hydroponics, nutrient solution.
INTRODUÇÃO
Uma das possibilidades para reduzir a poluição ambiental dos sistemas de
produção de hortaliças hidropônicas é a reciclagem e reutilização da solução nutritiva. A
concentração de íons da solução nutritiva inicial usada para espécies de hortaliças é mais
alta
que
a
concentração
da
solução
reutilizada
após
um
ciclo
de
cultivo.
Conseqüentemente, durante o crescimento da cultura ocorre o desbalanço da
concentração de íons da solução nutritiva. Para ajustar periodicamente o balanço iônico
ao nível original, é necessário fazer análise mineral no laboratório ou medidas
automáticas por eletrodos. Ambos os métodos são difíceis de empregar na produção
comercial, pelo alto custo e grande exigência de mão-de-obra. Uma das possibilidades de
contornar essas dificuldades consiste em reciclar a solução nutritiva. Para isso, deve-se
preparar uma nova solução nutritiva na qual é adicionada uma fração da solução a
reutilizar. Essa prática conduz a níveis elevados de salinidade na solução nutritiva final.
O objetivo desse trabalho foi determinar o efeito da concentração da solução
nutritiva no crescimento e produtividade de plantas de alface hidropônica.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no interior de um túnel alto de polietileno, na
Universidade Federal de Santa Maria-UFSM. Foi empregado um dispositivo hidropônico
fechado do tipo NFT, sobre calhas de cimento amianto com 3,05; 1,2; 0,25 m de
comprimento, largura e profundidade, respectivamente. O plantio foi feito em 18/06/2004,
com mudas da cultivar Vera, na densidade de 25 plantas m-2. Foi empregada como
referência a solução nutritiva de Castellane & Araújo (1995) com a composição, em mmol
L-1: 16,9 de NO3; 2,0 de H2PO4; 1,0 de SO4--; 4,0 de Ca++; 10,9 de K+ e 1,0 de Mg++, e, em
mg L-1, 0,42 de Mn; 0,26 de Zn; 0,05 de Cu; 0,50 de B; 0,04 de Mo, e 4,82 de quelato de
Fe. O pH e a condutividade elétrica ficaram em torno de 5,8 e 2,9 dS m-1,
respectivamente. Os tratamentos consistiram de cinco concentrações da solução
nutritiva. Os valores da CE foram 0,8; 1,85; 3,0; 4,0; e 5,0 dS m-1, para T1, T2, T3, T4 e
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T5, respectivamente. A CE e o pH foram medidos diariamente. O pH foi mantido numa
faixa de 5 a 6 por adição de H3PO4 ou KOH. Os valores médios de CE durante o período
experimental foram de 0,8; 1,93; 2,81; 3,73; e 4,72 dS m-1, para T1, T2, T3, T4 e T5,
respectivamente.
O
delineamento
experimental
empregado
foi
o
inteiramente
casualizado, com quatro repetições e 25 plantas por parcela.
O experimento foi encerrado aos 32 dias após o transplante (DAP), quando as
folhas basais plenamente expandidas mostraram sinais de senescência. Foram
consideradas as folhas com comprimento maior que 0,01 m. A massa verde da parte
aérea foi determinada e a massa seca após secagem em estufa de circulação forçada de
ar a 60o C até atingirem peso constante.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeito positivo dos níveis de CE foi registrado na massa verde da parte aérea, o
qual aumentou de 28,5% de T1 para T2, ajustando-se a um modelo polinomial com o
valor máximo estimado de 170,7 g/planta para uma EC de 2,0 dS m-1 (Figura 1a). Uma
redução linear de 16,5% foi encontrada de T2 para T5.
Os resultados mostraram que o crescimento foi afetado por baixas concentrações
da solução nutritiva, provavelmente devido à baixa disponibilidade de nutrientes minerais.
Contudo, a massa seca acumulada não foi reduzida com concentrações da solução
nutritiva mais altas que 2,8 dS m-1. Isso implica que a absorção do carbono pelas folhas e
nutrientes minerais pelas raízes não foi afetada. Os efeitos da salinidade no crescimento
e produtividade das plantas têm sido atribuídos à redução simultânea na área foliar e no
crescimento das raízes, afetando a fotossíntese e a absorção de água e nutrientes
minerais (Shannon & Grieve, 1999). No caso de a salinidade estar associada com
concentrações elevadas de NaCl, esse efeito pode ser atribuído ao efeito tóxico desse
sal. No atual experimento, a salinidade foi devida somente a concentração de nutrientes.
Por isso, o efeito sobre a massa verde deve ser atribuído a absorção e acumulação de
água nas plantas. Essa conclusão é confirmada pelos resultados, onde a massa seca
não foi afetada pelas altas concentrações da solução nutritiva, enquanto a massa verde e
a área foliar foram reduzidas.
O limite superior estimado a partir do qual iniciou o efeito negativo da CE sobre o
crescimento foi de 2,0 dS m-1, e o coeficiente angular de -14,9 (Figura 1a). Esses limites
foram mais altos que os valores de 1,3 dSm-1 e -13,0, respectivamente, citados por Ayers
et al (1951). Essas discrepâncias podem ser associadas a diferenças genotípicas e a
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condições ambientais diferenciadas as quais afetaram a demanda de água da planta. O
efeito na massa verde foi mais pronunciado que na área foliar, sugerindo que as folhas
têm alguma plasticidade quando submetidas a déficit de água. Contudo, quando o déficit
de água aumenta por efeitos de altas concentrações de solução nutritiva, o efeito na área
foliar foi similar àquele na massa verde.
A qualidade comercial da alface é determinada pelo tamanho da planta, o qual por
sua vez depende da massa verde. Os resultados mostraram que concentrações de
solução nutritiva acima ou abaixo de 2,0 dS m-1 são desfavoráveis para maximizar a
massa verde das plantas.
LITERATURA CITADA
AYERS, A.D.; WADLEIGH, C.H.; BERNSTEIN, L. Salt tolerance of six varieties of lettuce.
Proceedings of the American Society for Horticultural Science, v. 57, p. 237-242, 1951.
CASTELLANE, P.D.; ARAÚJO, J.A.C. Cultivo sem solo - Hidroponia. 4. ed. Jaboticabal:
FUNEP, 1995. 43 p.
SHANNON, M.C.; GRIEVE, C.M. Tolerance of vegetable crops to salinity. Scientia
Horticulturae, v. 78, p. 5-38, 1999.
MV da parte aérea (g/planta)
200
a
y = -14,904x + 205,8
R2 = 0,6677
150
y = -27,11x2 + 108,08x + 62,975
100
R 2 = 0,7937
50
0
0
1
2
3
4
5
-1
Condutividade elétrica (dS m )
Figura 1. Massa verde da parte aérea de plantas de alface produzidas em hidroponia
com cinco concentrações da solução nutritiva. Santa Maria, UFSM, 2004.