Variabilidade espacial e temporal da tensão de água em substrat

Produção de tomate para processamento industrial, irrigado por
gotejamento, sob diferentes tensões de água no solo, durante os
estádios vegetativo e reprodutivo.
Waldir A. Marouelli; Washington L.C. Silva
Embrapa Hortaliças, Caixa Postal 218, 70359-970, Brasília-DF. E-mail: [email protected].
RESUMO
Visando estabelecer estratégia de manejo de água durante os estádios vegetativo e
reprodutivo da cultura, três experimentos foram conduzidos na Embrapa Hortaliças.
Avaliou-se tensões de água no solo entre 5 e 125 kPa durante os referidos estádios de
desenvolvimento. Plantas submetidas a maior déficit hídrico, durante o estádio vegetativo,
apresentaram sistema radicular até 10 cm mais profundo que aquelas irrigadas mais
freqüentemente. Maior produtividade de frutos foi atingida quando as irrigações foram
realizadas de forma a não permitir tensões superiores a 30 kPa durante o estádio
vegetativo e 12 kPa durante o reprodutivo. O teor de sólidos solúveis não foi afetado
pelos diferentes regimes de irrigação.
Palavras-chave: Lycopersicon esculentum, déficit hídrico, potencial matricial.
ABSTRACT - Drip-irrigated processing tomato production under several soil water
tensions during vegetative and fruit development phases.
Aiming to establish irrigation scheduling strategies during vegetative and fruit development
phases, three field experiments were carried out at Embrapa Vegetables, in Brasília,
Brazil. Soil water tensions ranging from 5 to 125 kPa were evaluated during the two crop
growing periods. Plants growing under higher water deficit, during vegetative phase,
showed root system up to 10 cm deeper than those irrigated more frequently. Maximum
fruit yield was reached when irrigations were performed to not allow soil water tensions
above 30 kPa during vegetative phase and 12 kPa during fruit growing period. Total
soluble solids content was not affected by the different irrigation treatments.
Keywords: Lycopersicon esculentum, water deficit, matric potential.
INTRODUÇÃO
A irrigação por gotejamento é uma tecnologia poupadora de água e mitigadora de
problemas fitossanitários, que começa a ser adotada efetivamente na produção de
tomate industrial em áreas de cerrado de Minas Gerais e Goiás (Marouelli & Silva, 2002).
Para que seja manejada de forma apropriada, evitando-se deficiência ou excesso de água,
é necessário conhecer os efeitos do estresse hídrico nos diferentes estádios de
desenvolvimento das plantas.
Um parâmetro que possibilita estabelecer o momento adequado da irrigação, bem como
estimar a quantidade de água a ser aplicada a cada irrigação, é a tensão crítica da água no
solo, que pode variar com o estádio de desenvolvimento das plantas (Marouelli et al.,
1991). Na literatura nacional são inexistentes recomendações sobre níveis críticos de
tensão para a irrigação por gotejamento do tomateiro (Silva & Marouelli, 1999).
O presente trabalho teve como objetivo estabelecer parâmetros para o manejo da
irrigação por gotejamento em tomateiro, nas condições de cerrado, por meio da avaliação
de tensões de água no solo durante os estádios vegetativo e reprodutivo da cultura.
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi conduzido no campo experimental da Embrapa Hortaliças, em Brasília, DF,
durante maio a outubro dos anos de 2001 a 2003, em Latossolo Vermelho distrófico,
textura argilosa e capacidade de retenção de água de 1,1 mm/cm de solo.
No primeiro experimento, foram avaliados nove tratamentos, dispostos em esquema
fatorial 3 x 3, onde o primeiro fator correspondeu à tensão de água no solo no estádio
vegetativo (15, 30 e 70 kPa) e o segundo à tensão no estádio reprodutivo (15, 30 e 70
kPa). No segundo, os tratamentos, aplicados durante o estádio vegetativo, consistiram de
seis tensões de água no solo (6, 10, 15, 30, 60 e 120 kPa). No terceiro, os tratamentos
consistiram de seis tensões de água no solo (5, 8, 12, 20, 45 e 100 kPa) aplicados
durante o estádio reprodutivo. O estádio vegetativo correspondeu ao período entre o
estabelecimento da cultura e o início da frutificação (do 8o ao 33o dia após o transplante),
enquanto o reprodutivo daí até o início da maturação de frutos (do 34o ao 90o dia).
Mudas de tomateiro foram transplantadas no espaçamento de 30 x 120 cm. As parcelas
experimentais foram de 28,8 m2 (4 fileiras de 6,0 m), tendo sido colhido 5,0 m de cada
uma das duas linhas centrais da parcela. No primeiro experimento foi utilizado o híbrido
H9498, no segundo o AP533, e no terceiro o H9992. A adubação no sulco de plantio e via
fertirrigação foi conforme Marouelli & Silva (2002).
A irrigação foi realizada instalando-se uma lateral de gotejadores por linha de plantas. Os
gotejadores, com vazão de 1,2 L.h-1, foram espaçados de 30 cm. Durante os estádios em
que os tratamentos não foram aplicados, as irrigações foram uniformes, em todos os
experimentos (Marouelli & Silva, 2002). O manejo de água durante os estádios em que os
tratamentos foram aplicados foi com base na da tensão de água no solo, avaliada por
tensiômetros instalados a 50% da profundidade efetiva do sistema radicular.
As colheitas foram realizadas quando a taxa de maturação atingiu cerca de 95%.
O delineamento experimental em todos os experimentos foi blocos ao acaso, com quatro
repetições. As variáveis afetadas pelos tratamentos foram analisadas com regressão
linear pelo método de polinômios ortogonais, tendo sido as tensões transformadas
usando logaritmo com base decimal.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O número de irrigações ao longo do ciclo do tomateiro variou entre 30 e 235, enquanto a
lâmina líquida total de água aplicada entre 230 a 360 mm. Durante a condução dos
experimentos ocorreu, em média, 60 mm de chuva, sendo que durante os estádios em
que os tratamentos foram aplicados a quantidade foi não significativa.
No primeiro experimento, não houve interação significativa (p>0,05) entre os fatores
estudados para nenhuma das variáveis avaliadas, o que permitiu que os fatores fossem
avaliados independentemente. Embora tenham sido utilizados cultivares distintos em
cada experimento, a resposta relativa dos mesmos foi semelhante, o que permitiu avaliar
conjuntamente os efeitos para cada estádio. Para tal, os dados de cada variável foram
normalizados tomando como base as médias das máximas de cada experimento.
Estádio vegetativo
A profundidade efetiva do sistema radicular do tomateiro, avaliada após a colheita,
apresentou resposta linear positiva com a tensão de água no solo (Figura 1a), indicando
que plantas submetidas a um maior déficit hídrico durante o estádio vegetativo
apresentam raízes mais profundas do que aquelas irrigadas mais freqüentemente.
O estande final apresentou resposta quadrática às tensões de água no solo durante o
estádio vegetativo (Figura 1a), sendo que o maior número de plantas por unidade de área
ocorreu para a tensão de 19 kPa. Para a tensão de 120 kPa houve expressiva redução
de estande devido ao maior estresse hídrico a que as plantas foram submetidas. A
produção de biomassa (massa seca da parte aérea, sem os frutos) foi reduzida
linearmente quanto maior o déficit de água no solo a que as plantas foram submetidas
(Figura 1b).
Pela função de resposta ajustada, a maior produtividade de frutos comercializáveis foi
obtida para a tensão de 30 kPa (Figura 1b). A massa de fruto (média de 78,0 g) e o
número de frutos por planta (média de 44,7) não foram afetados pelos tratamentos.
Nenhuma das variáveis de qualidade foi afetada pelos tratamentos. A taxa média de
frutos podres foi de 3,4%, a de fruto verde de 5,6%, a acidez titulável de 0,31% de ácido
cítrico, a firmeza de fruto de 0,34 kgf cm-2 e o teor de sólidos solúveis totais de 4,4%. As
colheitas foram realizadas, em média, aos 113 dias após o transplante das mudas.
Estádio reprodutivo
O estande final (2,7 plantas/m2) não foi afetado pelos tratamentos. A produção de
biomassa e o número de frutos comercializáveis, por unidade de área, foram reduzidas
com o aumento da tensão (Figura 1c, d), enquanto a massa média de frutos foi
maximizada para a tensão de 11 kPa (Figura 1d) e a produtividade de frutos foi
maximizada para a tensão de 12 kPa (Figura 1c).
A incidência de frutos podres (FP) apresentou resposta linear negativa com a tensão de
água no solo [%FP = 7,0 - 2,204 Log(kPa); R2 = 0,56]. A mais alta taxa de frutos podres
nos tratamentos irrigados mais freqüentemente deve-se, basicamente, ao maior tempo de
contato dos frutos com a superfície molhada do solo e ao maior crescimento vegetativo
da parte aérea, o que favoreceu um ambiente mais úmido no dossel vegetativo do
tomateiro.
A ocorrência de frutos verdes (média de 4,2%), a acidez titulável (média de 0,33% de
ácido cítrico), o teor de sólidos solúveis totais (média de 4,8%) e a firmeza de fruto (média
de 0,329 kgf cm-2) não foram afetados pelos tratamentos. As colheitas foram realizadas,
em média, 117 dias após o transplante das mudas.
LITERATURA CITADA
MAROUELLI, W.A.; SILVA, H.R.; OLIVEIRA, C.A.S. Produção de tomate industrial sob
diferentes regimes de umidade no solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 26,
n. 9, p.1531-1537, 1991.
MAROUELLI, W.A.; SILVA, W.L.C. Tomateiro para processamento industrial: irrigação e
fertirrigação por gotejamento. Brasília: Embrapa Hortaliças, 2002. 32p. (Embrapa
Hortaliças. Circular Técnica, 30).
SILVA, W.L.C.; MAROUELLI, W.A. State of the art of irrigation research on processing
tomatoes in Brazil. Acta Horticulturae, Leuven, Belgium, n.487, p.487-491, 1999.
1,3
1,5
Prod. comercial
1,7
1,9
Biomassa
Tensão [log(kPa)]
135
-1
125
115
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
Tensão [log(kPa)]
1,8
2,0
-1
Biomassa (t.ha )
-1
115
2,2
Biom. = 2,900 - 0,336X
Prod. = 100,3 + 66,848X - 30,914X2
72
2,3
105
120
2,9
120
Prod. = 170,7 - 140,010X + 137,820X2 - 40,682X3 (R2 = 0,85)
Biom. = 3,02 - 0,429X
(R2 = 0,79)
125
2,4
1,9
2,1
2,5
110
130
2,0
2,7
130
135
0,7
0,9
1,1
(D)
1,3
2
(R = 0,43)
(R2 = 0,90)
1,5
1,7
110
1,9
Massa fruto
Tensão [log(kPa)]
N. fruto/m2
70
68
105
2,1 205
200
195
66
190
64
2,1
62
1,9
60
Massa = 60,9 + 18,589X - 8,785X2
N./m2 = 212,5 - 14,325X
0,7
0,9
1,1
1,3
185
(R2 = 0,74)
(R2 = 0,68)
1,5
1,7
1,9
180
2,1
Tensão [log(kPa)]
Figura 1. Profundidade efetiva do sistema radicular, estande final de plantas, produção
de biomassa, produtividade, massa e número de frutos comercializáveis por unidade de
área conforme a tensão de água no solo aplicada nos estádios vegetativo (1A e 1B) e
reprodutivo (1C e 1D) do tomateiro.
2
(B)
1,1
140
o
0,9
(R = 0,84)
(R2 = 0,75)
2,6
2,1
-1
2
o
-2
2,3
40
35
1400,7
Produtividade (t.ha )
Stand (n .m )
2,5
Biomassa
Produtividade
2,7
45
Raiz = 31,1 + 7,045X
Stand = 1,72 + 1,736X - 0,681X2
(C)
2,9
N fruto/m
Stand final
Massa fruto (g)
Prof. raiz (cm)
Produtividade (t.ha )
2,8
(A)
Biomassa (t.ha )
Prof, raiz (cm)
50