UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL ALLAN ROCHA DE FREITAS FORMAÇÃO DE MUDAS E DESENVOLVIMENTO DE MARACUJAZEIRO EM SOLOS TRATADOS COM LODO DE ESGOTO E DIFERENTES NÍVEIS DE SOMBREAMENTO ALEGRE-ES FEVEREIRO - 2013 ALLAN ROCHA DE FREITAS FORMAÇÃO DE MUDAS E DESENVOLVIMENTO DE MARACUJAZEIRO EM SOLOS TRATADOS COM LODO DE ESGOTO E DIFERENTES NÍVEIS DE SOMBREAMENTO Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação em Produção Vegetal do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal, linha de pesquisa em Biotecnologia e Ecofisiologia do Desenvolvimento de Plantas. Orientador: Prof. D.Sc. José Carlos Lopes Co-orientador: Prof. D.Sc. Rodrigo Sobreira Alexandre Co-orientadora: Prof. D.Sc. Tatiana Tavares Carrijo ALEGRE-ES FEVEREIRO - 2013 Dados Internacionais de Catalogação-na-publicação (CIP) (Biblioteca Setorial de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo, ES, Brasil) F866f Freitas, Allan Rocha de, 1989Formação de mudas e desenvolvimento de maracujazeiro em solos tratados com lodo de esgoto e diferentes níveis de sombreamento / Allan Rocha de Freitas. – 2013. 85 f. : il. Orientador: José Carlos Lopes. Coorientadores: Rodrigo Sobreira Alexandre, Tatiana Tavares Carrijo. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Agrárias. 1. Maracujá - Mudas. 2. Solos - Fertilidade. 3. Plantas – Efeito da sombra. 4. Plantas – Efeito da luz. 5. Resíduos orgânicos. I. Lopes, José Carlos. II. Alexandre, Rodrigo Sobreira. III. Carrijo, Tatiana Tavares. IV. Universidade Federal do Espírito Santo. Centro de Ciências Agrárias. V. Título. CDU: 63 ii FORMAÇÃO DE MUDAS E DESENVOLVIMENTO DE MARACUJAZEIRO EM SOLOS TRATADOS COM LODO DE ESGOTO E DIFERENTES NÍVEIS DE SOMBREAMENTO Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal, linha de pesquisa em Biotecnologia e Ecofisiologia do Desenvolvimento de Plantas. Aprovada em 27 de fevereiro de 2013 COMISSÃO EXAMINADORA ________________________________ Prof. D. Sc. José Carlos Lopes Universidade Federal do Espírito Santo Orientador _______________________________ Prof. D. Sc. Ruimário Inácio Coelho Universidade Federal do Espírito Santo Membro Interno _______________________________ Prof. D. Sc. Maristela Dias Aparecida Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural - INCAPER Membro Externo iii A minha querida mãe Lindomar Rocha de Oliveira principal responsável pela minha vida, a qual sempre demonstrou sacrifício e dedicação com toda família. A cada um que torceu pela minha felicidade e sucesso. Dedico iv AGRADECIMENTOS A Deus, o Grande Criador, que sempre me abençoou, demonstrando sua graça, misericórdia, infinita bondade e amor. Este, que mesmo diante de tantos erros e falhas que cometi nunca me abandonou. Dando sempre segurança na fé e permitindo lutar sempre por cada sonho. Aos meus pais, Argilando de Freitas (pai) (para sempre), Lindomar Rocha de Oliveira Virgínio (mãe) e Jucélio dos Santos Virgínio (padrasto) por existirem, pelo apoio, amor, carinho, incentivo, compreensão e segurança. Aos meus amados irmãos, Álefe e Átila, que compartilharam e me permitem compartilhar o sentimento de amor, compreensão e cuidado. Aos meus avôs Antônio, José e Nélio, e às avós Maria, Anita e Glorinha pelo cuidado e por transmitir de forma tão simples e clara tantos princípios e ensinamentos (tradicionais) que foram fundamentais para meu caráter. Ao Professor José Carlos Lopes, meu amigo e orientador, pela oportunidade concedida de trabalhar ao seu lado, pela competência e atenção, pela disponibilidade e generosidade reveladas ao longo destes anos de trabalho. Assim como pelas críticas, correções e sugestões feitas durante a orientação. José Carlos Lopes uma pessoa brilhante, que além de ensinamentos científicos, transmitiu sempre princípios familiares e éticos que levarei por toda vida. Aos meus co-orientadores, Rodrigo e Tatiana, pela dedicação e serenidade em todos os momentos. Ao Prof. Ruimário, grande professor e amigo, o qual tenho imensa admiração por seu jeito carismático e profissional. Senti honrado por ter aceitado o convite como membro da banca da minha defesa. Aos amigos “semeadores” que atuam ou atuaram no Laboratório de Análise de Sementes, Luan, Khetrin, Pedro (enjoado), Rômulo, Rafael, Liana, Carlos (polícia), Zé Maria (perigoso), Janaína, Diego, Eliana, Aristóteles, Bruna, Joycinha, Marilda, pelo companheirismo sempre. v Ao meu amigo Luan, pela ajuda indispensável ao longo de todas as etapas da pesquisa. Aos amigos de trabalho (IDAF-ES), Aleomar, Ademar, Waguinho, Luciney, Carlinhos, Lauro, Mayara, Medrárksson, Gilson (fofinho), Gilson (chefe), Alessandro, Rogerinho, Carlos (Indiano), Raphael, Jeangeles, pelo incentivo, “árvores quebradas” e companheirismo. Aos meus grandes amigos de graduação e pós-graduação, Amarilson, Laplace, Genilson (para sempre), Rogerinho (broca-pequena-do-muro), Sarinha, Abel e Paulinha. Ao Estevão e Presunto, amigos-irmãos, que não somente fazem parte do grupo de amigos, mas da minha família. A minha amiga especial, Lidiane Espindula, que mesmo “entrando aos 10 minutos do segundo tempo”, se mostrou importantíssima com seu incentivo, alegria e compreensão. A Universidade Federal do Espírito Santo, pela oportunidade de desenvolver este trabalho. Aos professores do Programa de Pós-Gradução em Produção Vegetal que contribuíram com seus ensinamentos para minha formação. Às queridas, Madalena e Alessandra, pelo auxílio e paciência. Ao meu grande amigo e Pr. Cláudio Humberto, e aos membros da 1ª Igreja Batista em Alegre - ES, pela hospitalidade, carinho, apoio, e auxílio em diversos momentos. Enfim, para não pecar por omissão, agradeço muito a Deus por todos que ele colocou em meu caminho, que direta ou indiretamente contribuíram de alguma forma, que nos bons ou maus momentos foram atenciosos, me ajudaram e alegraram. vi BIOGRAFIA Allan Rocha de Freitas, nascido em Afonso Cláudio, estado do Espírito Santo, no dia 20 de fevereiro de 1989, filho de Argilando de Freitas e Lindomar Rocha de Oliveira. Cursou o ensino fundamental na Escola Estadual de Ensino Médio e Fundamental “São Jorge”, no município de Brejetuba-ES, e concluiu o ensino médio e Técnico em Agropecuária na Escola Agrotécnica Federal de Alegre-ES, em 2006. No mesmo ano, aos 17 anos, ingressou no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo, na cidade de Alegre, com propósito de se tornar Engenheiro Agrônomo. Durante a graduação fez parte da equipe do Laboratório de Análise de Sementes, participando e desenvolvendo projetos de pesquisas sob orientação do Prof. José Carlos Lopes, onde teve oportunidade de crescer pessoal e profissionalmente. Em agosto de 2011 obteve do título de sua graduação, e iniciou o curso de Pós-Graduação, podendo dar seqüência aos trabalhos desenvolvidos junto com seu orientador José Carlos Lopes. Aos dias 27 do mês de fevereiro de 2013, defendeu sua Dissertação, para obtenção do título de Mestre em Produção Vegetal, Área de Concentração em Biotecnologia e Ecofisiologia do Desenvolvimento de Plantas. vii “Eis que o semeador saiu a semear. E, quando semeava, uma parte da semente caiu ao pé do caminho, e vieram as aves, e comeram-na; E outra parte caiu em pedregais, onde não havia terra bastante, e logo nasceu, porque não tinha terra funda; Mas, vindo o sol, queimou-se, e secou-se, porque não tinha raiz. E outra caiu entre espinhos, e os espinhos cresceram e sufocaram-na. E outra caiu em boa terra, e deu fruto.” Mt 13.3-8 viii RESUMO A espécie Passiflora alata é uma trepadeira considerada nativa da América do Sul e tem ocorrência em todas as regiões do Brasil. Apresenta grande importância econômica devido a sua aceitação e consumo no mercado. O estudo teve como objetivo avaliar a emergência e o desenvolvimento de maracujazeiro doce, em solo fertilizado com lodo de esgoto tratado em diferentes níveis de sombreamento. O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES) e na propriedade rural Ponte da Braúna, distrito de Rive, ambos no Município de Alegre-ES. Foram utilizadas sementes de Passiflora alata Curtis de frutos maduros coletados em pomares no município de Alegre-ES. Os solos utilizados na primeira etapa do trabalho foram Latossolo Vermelho e Latossolo Amarelo, tratados ou não com lodo de esgoto e submetidos a diferentes regimes de luz. A avaliação do experimento foi feita através da porcentagem e do índice de velocidade de emergência de acordo com Maguire (1962) e análise de crescimento radicular e da parte aérea. Em uma segunda etapa, parte das mudas foi levada ao campo e plantada em covas contendo solo puro, solo + lodo e solo + lodo + calcário e dois níveis de luz. Avaliou-se o desenvolvimento das plantas através das seguintes variáveis: comprimento da haste principal (cm), número de folhas, número de brotações, número e comprimento de gavinhas (mm) e diâmetro do coleto (mm). Na fase de floração, foram avaliadas a antese e o número de flores a cada dois dias no período de 69 dias. Após a antese, foi avaliado o desenvolvimento dos frutos durante o período de 90 dias. A partir de 630 dias após a semeadura determinaram-se os teores dos pigmentos fotossintéticos. A aplicação do lodo de esgoto eleva os teores de nutrientes do solo. As sementes de maracujazeiro doce apresentam maior porcentagem de emergência e maior índice de velocidade de emergência quando expostas ao sol pleno. As plantas de maracujazeiro doce apresentam maior desenvolvimento fisiológico em solos tratados com lodo de esgoto e sob condições de sol pleno. Os frutos apresentam desenvolvimento progressivo sob condições de sol pleno e de sombreamento. Palavras-chave: Passiflora alata. Biossólido. Luz. Desenvolvimento. Sombreamento ix ABSTRACT The species Passiflora alata is considered a vine native from South America and has occurred in all regions of Brasil. It has great economic importance due to its acceptance and market consumption. The study aimed to evaluate the emergence and development of sweet passion fruit in a fertilized soil with sewage sludge treated in different shading levels. The experiment was conducted at the Centre for Agrarian Sciences, Federal University of Espírito Santo (CCA-UFES) and at the crountryside of the Braunstone Bridge, district of Rive, both in the municipality of Alegre-ES. Were used mature seeds of Passiflora alata Curtis fruits collected from orchards in the municipality of Alegre-ES. The soils used in the first stage of labor were Oxisol and Typic, treated or not with sewage sludge and subjected to different light regimes. The evaluation experiment was done by percentage and emergence rate index according to Maguire (1962) and analysis of root growth and shoot. In a second step, part of the seedlings was taken to the field and planted in pits containing pure soil, soil + sludge and soil + lime and two light levels. We evaluated the development of plants through the following variables: length of main stem (cm), number of leaves, number of shoots, number and length of tendril (mm) and diameter (mm). In flowering stage, were evaluated the anthesis and the number of flowers every two days in the period of 69 days. After anthesis, we measured the development of fruit during 90 days. As of 630 days after sowing were determined levels of photosynthetic pigments. The application of sewage sludge increases the nutrient content of the soil. The seeds of sweet passion fruit have a higher percentage of emergency and highest speed rate of emergence when exposed to full sun. The sweet passion fruit plants are more physiological development in soils treated with sewage sludge and under conditions of full sun. The fruits have progressive development under conditions of full sun or shade. Keywords: Passiflora alata. Biosolids. Light. Development. Shading x LISTA DE FIGURAS Figura 1. Municípios com atendimento de rede de esgoto no Brasil. Fonte: IBGE, 2008................................................................................................................21 Figura 2. Número de pessoas sem acesso à rede coletora de esgoto, segundo as Grandes Regiões. Fonte: IBGE, 2008.............................................................22 Figura 3. Temperaturas máximas, mínimas, médias compensadas (oC) e precipitação pluvial mensal (mm). Fonte: INCAPER, Alegre-ES, 2010...............................45 Figura 4. Dados climatológicos (Temperaturas máximas, mínimas e médias compensadas (ºC) e precipitação pluvial mensal (mm)), durante o período experimental. Fonte: CCAUFES/ INMET, Alegre-ES, 2012............................64 Figura 5. Diâmetro do coleto (A), número de folhas (B), número de brotos (C), número de gavinha (D), comprimento de gavinhas (E) e comprimento da haste principal (F) de plantas de maracujazeiro doce sob condições a sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1)...........................................................................................67 Figura 6. Diâmetro do coleto (A), número de folhas (B), número de brotos (C), número de gavinha (D), comprimento de gavinhas (E) e comprimento da haste principal (F) de plantas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis) em condições de sombreamento com uma malha preta (0,74 µmol m-2 s-1).......69 Figura 7. Freqüência relativa (A e B), acumulada (C e D) e número acumulado (E e F) de flores de P. alata Curtis, no período da antese, sob sol pleno e ambiente sombreado......................................................................................................72 Figura 8. Peso médio dos frutos (A) e da mucilagem (B), espessura do mesocarpo (C), diâmetro equatorial (D), º Brix (E) e número médio de sementes por fruto (F) de plantas de maracujazeiro doce sob condições a sol pleno (0,85 µmol m-2 s1 )......................................................................................................................74 Figura 9. Peso médio dos frutos (A) e da mucilagem (B), espessura do mesocarpo (C), diâmetro equatorial (D), º Brix (E) e número médio de sementes por fruto (F) xi de plantas de maracujazeiro doce sob condições de sombreamento com malha preta (0,74 µmol m-2 s-1).......................................................................76 xii LISTA DE TABELAS Tabela1. Valores médios de macronutrientes encontrados no Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA). CCA-UFES, 2013.................................................44 Tabela 2. Valores médios da caracterização química do lodo de esgoto. CCA-UFES, 2013.. CCA-UFES, 2013.................................................................................44 Tabela 3. Emergência (EMER) e índice de velocidade de emergência (IVE) de plântulas oriundas de sementes de maracujá doce (Passiflora alata Curtis), em dois tipos de solos tratados com diferentes níveis de lodo de esgoto, em diferentes condições de sombreamento..........................................................................46 Tabela 4. Massa fresca (MFR) e seca da raiz (MSR) e massa fresca (MFPA) e seca da parte aérea (MSPA) de mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em dois tipos de solos tratados com diferentes níveis de lodo de esgoto, em diferentes condições de sombreamento.......................................47 Tabela 5. Comprimento da raiz (CR), altura (ALT), número de folhas (NF), diâmetro do coleto (DC) e área foliar (AF) de mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em dois tipos de solos tratados com diferentes níveis de lodo de esgoto em diferentes condições de sombreamento........................................51 Tabela 6. Valores médios de macronutrientes encontrados no Latossolo Vermelho. CCA-UFES, 2013............................................................................................64 Tabela 7. Valores médios da caracterização química do lodo de esgoto. CCA-UFES, 2013. CCA-UFES, 2013..................................................................................64 Tabela 8. Valores médios de macronutrientes encontrados no solo puro e no solo tratado com lodo de esgoto. CCA-UFES, 2013..............................................65 Tabela 9. Diâmetro (%), número de folhas, brotos e gavinhas, e comprimento de gavinhas e da haste principal de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em Latossolo Vermelho tratados com lodo de esgoto em condições de sombreamento................................................................................................71 xiii Tabela 10. Relação clorofila a/b, teor de clorofila total e carotenóides totais na massa seca (MS) de folhas de P. alata Curtis sob condições de sol pleno e de sombreamento................................................................................................77 xiv SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO.............................................................................................................14 2 REVISÃO DE LITERATURA ......................................................................................16 2.1 A CULTURA DO MARACUJAZEIRO....................................................................16 2.2 LODO DE ESGOTO...............................................................................................20 2.3 INFLUÊNCIA DA LUMINOSIDADE NO DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS.............................................................................................................26 3 REFERÊNCIAS............................................................................................................30 4 CAPÍTULO 1 - EMERGÊNCIA DE PLÂNTULAS E CRESCIMENTO DE MUDAS DE MARACUJÁ DOCE EM FUNÇÃO DE SUBSTRTOS E REGIMES DE LUZ.........................................................................................................................39 4.1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................41 4.2 MATERIAL E MÉTODOS......................................................................................43 4.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................46 4.4 CONCLUSÕES......................................................................................................53 4.5 REFERÊNCIAS......................................................................................................54 5 CAPÍTULO 2 – CRESCIMENTO DA PLANTA E QUALIDADE DE FRUTOS DE MARACUJAZEIRO DOCE CULTIVADOS EM SOLOS TRATADOS COM LODO DE ESGOTO E SOB DIFERENTES SOMBREAMENTOS....................................57 5.1 INTRODUÇÃO.......................................................................................................59 5.2 MATERIAL E MÉTODOS......................................................................................62 5.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO.............................................................................65 5.4 CONCLUSÕES......................................................................................................78 5.5 REFERÊNCIAS......................................................................................................79 6. CONCLUSÕES GERAIS............................................................................................83 14 1 INTRODUÇÃO O maracujá é uma denominação indígena, de origem tupi, que significa “alimento em forma de cuia” (FALEIRO et al., 2005), pertencente à família Passifloraceae, também conhecido como flor-da-paixão, nome popular pouco usual no Brasil, que tem origem na morfologia da flor com os símbolos da Paixão de Cristo (SOUZA e MELETTI, 1997). O maracujazeiro pode ser propagado pelo processo sexuado, através de sementes, ou assexuado, por propagação vegetativa, utilizando-se os métodos de estaquia e de enxertia. A maior parte das mudas comerciais é produzida a partir de sementes. No entanto, a germinação de sementes de maracujá é baixa e desuniforme, o que dificulta a formação de mudas de qualidade (PEREIRA e DIAS, 2000; ALEXANDRE et al., 2004; LOPES et al., 2007). Para melhorar a germinação das sementes é importante que as fases de maturação e germinação, envolvendo tratamentos físicos, condicionamento osmótico, pré-hidratação e emprego de reguladores vegetais sejam estudadas (LOPES et al., 2007; ALEXANDRE et al., 2009). Conhecer as reais necessidades das plantas propicia adequadas condições para a formação de pomares uniformes e produtivos. Atualmente existem poucos estudos a respeito do comportamento do maracujá doce sob diferentes níveis de radiação, relacionando-os a parâmetros fisiológicos importantes para o desenvolvimento da planta, como crescimento e fotossíntese. A destinação agrícola do lodo de esgoto pode se apresentar como uma solução adequada para a destinação deste material. Diversos trabalhos têm mostrado aumento na produção e crescimento de plantas em solos tratados com lodo de esgoto (OLIVEIRA et al., 2007). Com a aplicação do lodo de esgoto ao solo há retorno ao campo de parte dos nutrientes exportados na forma de produtos agrícola. Dessa forma, uso agrícola do lodo de esgoto como adubo orgânico é considerado hoje como a alternativa mais promissora de disposição final deste resíduo, devido a sua sustentabilidade. Além disso, seu efeito pode ser potencializado aliando-se utilização agrícola e recuperação de áreas degradadas. 15 Entre os diversos componentes do ambiente, a luz é primordial para o crescimento das plantas, não só por fornecer energia para a fotossíntese, mas, também, por fornecer sinais que regulam seu desenvolvimento por meio de receptores de luz sensíveis a diferentes intensidades, qualidade espectral e estado de polarização (ZANELLA et al., 2006). A fração visível da energia solar contém a irradiância fotossinteticamente ativa, sendo um dos mais importantes fatores determinantes da produtividade das plantas (TAIZ e ZEIGER, 2009). De acordo com Scalon et al. (2003), há uma grande diversidade de manifestações morfológicas frente às alterações da intensidade de luz incidente. Plantas de sol e de sombra apresentam algumas características contrastantes em relação à anatomia e a fisiologia. Desta forma, a adaptação das plantas ao ambiente de luz depende do ajuste de seu aparelho fotossintético, de modo que a luminosidade ambiental seja utilizada de maneira mais eficiente possível, sendo as respostas dessa adaptação refletidas no crescimento global da planta (MACHADO, 2009). Alguns estudos têm evidenciado a plasticidade fisiológica de espécies vegetais em relação à radiação fotossinteticamente ativa e disponível por meio de avaliações de crescimento inicial em relação a diferentes níveis de sombreamento (ALMEIDA et al., 2005). Espécies nativas podem apresentar alto potencial genético, econômico e social, sendo estas, em sua maioria, pouco conhecidas quanto aos seus parâmetros de crescimento e condições necessárias para desenvolvimento e cultivo. O estudo teve como objetivo avaliar a emergência e o desenvolvimento de maracujazeiro doce, em solo fertilizado com lodo de esgoto tratado, em diferentes níveis de sombreamento. 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 A CULTURA DO MARACUJAZEIRO O maracujá (Passiflora spp.) é uma planta trepadeira cuja família Passifloraceae possui 12 gêneros e cerca de 300 espécies (MALERBO-SOUZA e RIBEIRO, 2010). As 16 espécies mais cultivadas no Brasil e no mundo são o maracujá amarelo (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.), o maracujá roxo (Passiflora edulis Sims) e o maracujá doce (Passiflora alata Curtis) (CEPLAC, 2011). O maracujá é conhecido por ser rico em vitaminas, principalmente a vitamina C, e possuir propriedades sedativas, além do seu teor de potássio (EMBRAPA, 2011). A polpa de modo geral é formada por sementes revestidas por arilo, com sabor ligeiramente ácido e de aroma acentuado, sendo consumida ao natural ou em forma de sucos (ROSA et al., 2011). As sementes do fruto são numerosas, ovais, pretas, em número de 200 por fruto; 1g de semente contém 45 sementes. De acordo com Gonçalves (2009), o suco do fruto tem acidez elevada (maracujá amarelo), acidez média (maracujá roxo) e acidez baixa (maracujá doce) e sabor e aroma agradáveis (SEAGRI, 2012). A polpa que envolve as sementes é utilizada para o preparo de refrescos, pudins, sucos, sorvetes, batidas, mousse e molhos (para acompanhar carnes, aves e peixes) e, industrialmente, para produção de sucos concentrados. O suco e a polpa de maracujá também são utilizados no preparo de diversos produtos, entre os quais podem ser citados: bebidas carbonatadas, bebidas mistas, xaropes, geléias, laticínios, sorvetes e alimentos enlatados (ROSA et al., 2011). Algumas espécies estão incluídas na farmacopeia ou são oficialmente para o uso médico, como Passiflora alata no Brasil, cujo extrato das folhas é utilizado como um componente ativo de muitas preparações farmacêuticas registradas. As folhas e os frutos de P. edulis também são muito utilizados nas preparações farmacêuticas e na produção de suco nas indústrias (PIRES et al., 2011). Em geral, o processo de maturação dos frutos baseia-se na produção de CO2, sendo classificados em dois grupos: climatéricos e não-climatéricos. Frutos não-climatéricos apresentam maturação e amadurecimento relativamente lentos, acompanhados de variação pouco significante da respiração (SILVA et al., 2007), sendo assim a taxa respiratória desses frutos se mantém em declínio constante durante o processo de amadurecimento e senescência. Essas frutas são menos perecíveis, e são colhidas apenas quando atingem o estado ideal de maturação. 17 Os frutos climatéricos, que representam a maioria das frutas, apresentam um aumento rápido e muito acentuado da respiração durante a maturação. Esse aumento na respiração pode coincidir ou vir logo em seguida a um aumento muito brusco e intenso na produção de etileno (SILVA et al., 2007). Em função do aumento rápido da taxa respiratória tornando os frutos rapidamente perecíveis, os climatéricos são colhidas antes do inicio do amadurecimento, para que se possa controlar através de processos tecnológicos a velocidade respiratória do fruto (GONÇALVES, 2009). O climatérico é considerado uma fase dominada por atividade catabólica, na qual há aumento da permeabilidade das membranas permitindo o acesso de substratos às enzimas já existentes e, consequentemente, uma intensificação do metabolismo (CHITARRA, 2005). O maracujá é um fruto não-climatérico e por isso a colheita deve ser feita em seu estádio de maturação completo, (MANICA, 2005). O Brasil e a Colômbia são considerados grandes produtores de maracujá (MELETTI, 1996), sendo os países de maior diversidade de Passifloraceae (KILLIP, 1938, citado por EMBRAPA, 2012). De acordo com o IBGE (2011), na América do Sul (Brasil Equador, Peru e Colômbia) está concentrada a maior produção do fruto, representando 93% da produção mundial, sendo o Brasil o principal produtor mundial com cerca de 70% do mercado, pouco mais de 700 mil toneladas em 2009. A P. edulis Sims (maracujá amarelo, maracujá-azedo, maracujá-roxo, entre outros nomes populares) ocupa 95% dos pomares brasileiros (MELETTI, 1996). A comercialização do fruto se dá através da fruta fresca para CEASAS, mercados municipais, atacadistas, para indústria de sucos e para exportação (SEAGRI, 2012). Os principais importadores de suco de maracujá são os Países Baixos (MARCHI et al., 2000). Apesar da grande diversidade de espécies Passifloraceae, o maracujá-amarelo ou azedo é o mais comercializado no mundo (IBGE, 2011). Segundo dados do IBGE, em 2010 a produção foi de 920.158 toneladas, onde cerca de 76% foram produzidas na região Nordeste em uma área de 47.677 hectares, sendo 95% cultivada com maracujá-amarelo (P. edulis) e 5% com maracujá-doce (P. alata). Os dados estudados apontam para um aumento significativo da área de plantio na última década, cuja 18 estimativa era de 33.000 ha de área cultivada, revelando o crescimento e o aumento da importância da cultura (FNP, 2010). O maracujá doce (Passiflora alata Curtis) é uma espécie originária do Brasil, com distribuição nos estados da Bahia, Mato Grosso, Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul (SALOMÃO e ANDRADE, 1987). Foi verificada a existência de maracujá doce também no Espírito Santo, Rondônia, Amazonas e Pará (JUNQUEIRA et al., 2003), e no Maranhão, Piauí, Tocantins, Goiás e Distrito Federal (MANICA et al., 2005). No Brasil, a exploração teve início a partir de 1960, quando tipos silvestres cultivados começaram a ser vendidos, se destacando por serem muito aromáticos e com baixa acidez, apesar de casca grossa e pouca polpa. Além do consumo in natura, outro atrativo do maracujá doce é o conteúdo de passiflorina, um calmante natural extraído das folhas, que vem atraindo a atenção das indústrias farmacêuticas para fabricação de medicamentos e para o tratamento de excitações nervosas, ansiedade e insônia (MELETTI e MAIA, 1999; MANICA e OLIVEIRA JR., 2005). Devido aos preços diferenciados, o maracujá doce vem ganhando importância por ser apreciado para consumo in natura e para compor blends em sucos industrializados. Apresenta folhas subcoriáceas, flores solitárias, axilares e perfumadas, frutos com polpa sucosa de sabor doce e agradável (ALEXANDRE et al., 2009). Outro importante aspecto relacionado à cultura é a possibilidade de bons rendimentos ao produtor por unidade de área, porque o maracujá doce atinge preços unitários muito expressivos no segmento de frutas frescas (MANICA et al., 2005). A cultura do maracujazeiro doce caracteriza-se por ser uma atividade familiar, desenvolvida em pequenas propriedades, com tamanho entre três e cinco hectares, o que representa uma alternativa, contribuindo para valorizar o trabalho do pequeno agricultor (MELETTI, 2003; NOGUEIRA FILHO et al., 2003). Porém, ao mesmo tempo, exige mão-de-obra especializada para a execução dos tratos culturais, como podas, polinização artificial, controle de plantas daninhas e controle fitossanitário (DAMATTO JR et al., 2005). 19 A produtividade nacional ainda é muito baixa, situando-se em aproximadamente 10 a 15 t/ha (KAVATI e PIZA JR., 2002; MANICA et al., 2005). Porém, apesar da pequena quantidade de fruta que chega ao mercado, ele atinge melhores cotações que o maracujá amarelo, ocorrendo uma variação nos preços em função da época do ano, qualidade da fruta e distância do mercado consumidor (CEASA/MINAS, 2012). No gênero Passiflora, as plantas são dependentes da polinização cruzada para a formação do fruto, pelo fato de suas flores apresentarem mecanismos que dificultam a ocorrência da autopolinização, como a presença dos estigmas no ápice do androginóforo, numa posição superior às anteras, que estão localizadas logo abaixo dos estigmas. Ocorre o fenômeno da protandria e, algumas espécies apresentam autoincompatibilidade, ou compatibilidade parcial, devido a um sistema esporofítico homomórfico, como P. edulis e P. alata (BRUCKNER et al., 2005; MANICA et al., 2005). As mamangavas (Xylocopa ssp) são polinizadores naturais, pois suas características morfológicas possibilitam coleta de pólen e a polinização ao mesmo tempo (MELETTI, 2003). Um dos grandes problemas enfrentados pelos produtores de maracujazeiro encontra-se em sua propagação (MARTINS et al., 2006). A tradicional prática para produção de mudas na fruticultura baseia-se na utilização de sementes. Segundo Braga e Junqueira (2003), o maracujazeiro pode ser propagado pelo processo sexuado, por sementes, ou assexuado, por propagação vegetativa, utilizando-se os métodos de estaquia e de enxertia (COSTA e COSTA, 2005). A maior parte das mudas comerciais é produzida a partir de sementes, por apresentar metodologia mais simples e pela ausência de tecnologia assexuada desenvolvida, acessível e divulgada. No entanto, encontram-se frequentes relatos de desuniformidade e baixa germinação de sementes de maracujá doce (OSIPI et al., 2011), em consequência, há uma grande variabilidade, com alta porcentagem de frutos de qualidade inferior (DAMATTO JR. et al., 2005). Os pomares comerciais de maracujá doce apresentam acentuada variabilidade genética, verificando-se, como consequência, variações fenotípicas pronunciadas entre indivíduos para caracteres relacionados à planta, inflorescência e ao fruto também, as 20 sementes apresentam-se variáveis quanto ao seu número por fruto, à morfologia, ao peso fresco, à percentagem de germinação e ao vigor. 2.2 LODO DE ESGOTO A expansão acelerada dos centros urbanos tem ocasionado a produção de grandes quantidades de materiais caracterizados como resíduos, cuja disposição final inadequada tem deixado os recursos hídricos cada vez mais poluídos. Com isso, surgem problemas de ordem sanitária, econômica e ambiental, por acumularem-se no ambiente sem o adequado tratamento, não permitindo sua utilização para reciclagem. Segundo De Maria et al. (2007), o tratamento desses resíduos torna-se, portanto, fundamental para minimizar essa situação. Diante da busca por atender a crescente demanda por água de boa qualidade, há em contrapartida, a elevada produção de resíduos gerados pelos setores domésticos e industriais, que acompanha este aumento. Assim, um destino viável a esses resíduos, resulta em preocupação entre os órgãos competentes de todo país. A problemática dos efluentes nas cidades faz com que seja necessário o gerenciamento dos resíduos ao final dos processos, sendo um dos principais desafios a destinação final da quantidade gerada (MAAS, 2010; SCHIRMER, 2010). Estima-se que a produção de lodo no Brasil esteja entre 150 a 220 mil toneladas de massa seca por ano. Considerando que apenas 30% da população urbana têm seu esgoto devidamente coletado e tratado, é de se esperar que a geração de lodo superasse 400 mil toneladas por ano, caso os esgotos fossem totalmente tratados no país (SOARES, 2004). Medeiros et al. (2005) afirmam que o Brasil tem um longo caminho a percorrer no que diz respeito ao tratamento de seus resíduos para atingir uma condição satisfatória. Segundo o IBGE (2008), verifica-se a falta de rede coletora em 2495 municípios, distribuídos pelas Unidades da Federação, com exceção do Estado de São Paulo, onde apenas uma cidade não apresentava o serviço de esgotamento através de rede coletora (Figura 1). 21 Figura 1 - Municípios com atendimento de rede de esgoto no Brasil. Fonte: IBGE, 2008. De acordo com o levantamento efetuado pelo IBGE em 2008, a região Nordestina era considerada com situação mais grave em termos de rede coletora de esgotamento sanitário, atingindo algo próximo a 15,3 milhões de habitantes, com a escassez do serviço sendo maior nos estados da Bahia, Maranhão e Piauí. Em segundo lugar, destacou-se a Região Norte do País, com cerca de 8,8 milhões de pessoas sem rede de coleta de esgoto, das quais 60% concentradas no Estado do Pará. O Sul, com 6,3 milhões de pessoas, ocupou a terceira posição, sendo o serviço ofertado em menor escala nos Estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Na Região Centro-Oeste, foram observados 3,2 milhões de habitantes sem acesso ao serviço; no Sudeste, não contavam com rede coletora de esgoto cerca de 1,2 milhão de pessoas, mais da metade delas residentes no Estado de Minas Gerais (Figura 2). 22 Figura 2 - Número de pessoas sem acesso à rede coletora de esgoto, segundo as Grandes Regiões. Fonte: IBGE, 2008. De uma forma crescente, os esgotos de diversas cidades brasileiras vêm sendo tratados em estações de tratamento de lodo (ETEs) que operam com diferentes sistemas tecnológicos (IBGE, 2010). O termo “lodo” tem sido utilizado para designar os subprodutos sólidos do tratamento de esgotos. Nos processos biológicos de tratamento, parte da matéria orgânica é absorvida e convertida, fazendo parte da biomassa microbiana, denominada genericamente de lodo biológico ou secundário, composto principalmente de sólidos biológicos. O termo biossólido é utilizado apenas quando o lodo apresenta características que permitam o seu uso agrícola (ANDREOLI et al., 2006). O principal objetivo do tratamento do lodo de esgoto é gerar um produto mais estável em menor volume para facilitar seu manuseio e, consequentemente, reduzir os custos nos processos subsequentes chamado de pós-tratamento ou higienização (CORRÊA et al., 2007), esse tratamento se dá através de processos físicos, químicos e biológicos. Usualmente, o tratamento do lodo, após a sua geração, inclui uma ou mais das seguintes etapas (CASSINI, 2003): adensamento: redução de umidade (redução de volume); estabilização: redução de matéria orgânica (redução de sólidos voláteis); condicionamento: preparação para a desidratação (principalmente mecânica); 23 desidratação: redução adicional de umidade (redução de volume); e disposição final: destinação final dos subprodutos. Atualmente têm-se intensificado os esforços em desenvolver tecnologias e estratégias de uso do lodo de esgoto capazes de tirar proveito do conteúdo de nutrientes e transformar um resíduo problemático em produto útil. A sua utilização na agricultura, além de fornecer nutrientes às plantas e aos microrganismos, promove a melhoria das condições físicas do solo, ao mesmo tempo em que resolve o problema da sua disposição final. É rico também em microorganismos e nutrientes, tais como nitrogênio e fósforo, essenciais para o desenvolvimento das plantas e obtenção de boa produtividade. A aplicação final desse resíduo atua como condicionador de solos. (GUEDES et al., 2006). A matéria orgânica desempenha papel importante e complexo na dinâmica dos solos, afetando as características químicas, físicas e biológicas. Quando adicionada ao solo exerce grande influência, tendo em vista que esse material, via de regra, possui alta carga orgânica, elevada capacidade de retenção de água, atua na melhoria da estrutura e porosidade do solo (consequentemente na densidade e aeração), refletindo assim em um balanço mais adequado entre macro e microporos do solo, culminando no favorecimento do desenvolvimento radicular das plantas (MELO e MARQUES, 2000). Esse material passa por diversos tratamentos e controles de qualidade, que garantem a sua higienização e eficácia para ser utilizado como fertilizante (QUINTANA, 2006). Entre os processos de higienização podem ser citados: a calagem e a compostagem. A primeira visa elevar o pH e temperatura do material, promovendo sua estabilização e desinfecção, reduzindo o problema do odor. O processo aumenta a porosidade do produto final e o efeito residual do cálcio no solo é benéfico atuando como condicionador, elevando o pH, o que é favorável para solos ácidos (ANDREOLI et at., 1998). A compostagem é um processo de tratamento biológico em que vários grupos de microrganismos agem sobre o material. Inicialmente microrganismos termófilos fazem com que a temperatura do meio se mantenha entre 55-65 °C por vários dias, reduzindo os microrganismos patogênicos no lodo. Em seguida, a temperatura decresce 24 gradualmente à do ambiente e desenvolve-se um período de maturação ou humificação, que dura cerca de 60 dias. O processo gera um produto final úmido, escuro, de odor semelhante ao de bolor, possibilitando fácil manuseio, denominado composto (FERNANDES et al., 1996). Existem alguns riscos quanto à aplicação do lodo de esgoto, principalmente com relação ao nitrogênio e os metais pesados. Após a aplicação no solo, as reações de mineralização do N orgânico promovem a liberação de formas inorgânicas de N. Sob condições aeróbias de degradação do material orgânico dos biossólidos, parte significativa do N inorgânico é convertida em nitrato, que, se não for absorvido pelas plantas ou imobilizado na biomassa microbiana, torna-se passível de ser perdido por lixiviação no perfil do solo, com a possibilidade de contaminação de águas subterrâneas (MOLINA et al., 2006). Contaminantes, como metais pesados, patógenos e orgânicos persistentes contidos no lodo de esgoto, podem prejudicar as culturas e poluir o solo (STEVENS et al., 2003). A presença de metais pesados em biossólidos é motivo de preocupação em relação ao uso agrícola desse resíduo, uma vez que existe a possibilidade de absorção desses elementos pelas plantas (ANJOS e MATIAZZO, 2000). Os metais mais comumente encontrados em biossólidos são: chumbo (Pb), níquel (Ni), cádmio (Cd), cromo (Cr), cobre (Cu) e zinco (Zn). As concentrações desses metais dependem de vários fatores, tais como: origem do lodo de esgoto, processo de tratamento do esgoto e processo de tratamento do lodo. Além das variações nas concentrações de metais pesados e da taxa de aplicação de lodo de esgoto, a biodisponibilidade é influenciada pelas propriedades do solo, tais como: pH, potencial de redução, teor de matéria orgânica, tipo de argila e capacidade de troca catiônica (BORGES e COUTINHO, 2004; NASCIMENTO et al., 2004). Partindo do princípio de que o comportamento dos metais pesados em solos e a absorção desses metais pelas plantas são dependentes da natureza do metal, das propriedades físico-químicas do solo e do lodo de esgoto, além do tipo de planta avaliada, Kidd et al. (2007) conduziram um experimento em solo que recebeu aplicações de lodo de esgoto durante 10 anos, utilizando três diferentes tipos de plantas 25 indicadoras. No resultado final do experimento verificaram que as concentrações de Co, Cr, Mn, Ni e Pb nos solos das parcelas tratadas com lodo de esgoto foram similares aos solos que não receberam o resíduo. Entretanto, as concentrações de Cu e Zn foram 10 e 2 vezes maiores, respectivamente. Nogueira et al. (2007) constataram que as concentrações de metais pesados no solo não extrapolaram os limites máximos de adição anual, nem os limites máximos permitidos para solos com a aplicação de lodo de esgoto submetido a diferentes processos de higienização. Para minimizar os riscos causados pela aplicação do lodo de esgoto ao solo, é necessária a existência de uma legislação específica que limite o uso do lodo na agricultura, como ocorre na Europa e nos Estados Unidos (SILVA et al., 2001), devido à possibilidade de ocorrência de efeitos adversos quando manejado incorretamente. Em 29 de agosto de 2006, entrou em vigor a mais recente legislação brasileira que regulamenta a utilização de LE na agricultura, a Resolução nº 375 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2006), limitando as quantidades máximas de substâncias inorgânicas e orgânicas presentes no lodo de esgoto. Diversos trabalhos têm mostrado melhorias físicas do solo e aumento na produção e crescimento de plantas em solos tratados com lodo de esgoto (OLIVEIRA et al., 2007). Scheer et al. (2012), avaliando o crescimento e nutrição de mudas de Lafoensia pacari tratadas com lodo de esgoto, observaram maior desenvolvimento quando comparadas com outros tratamentos. Behling et al. (2009) observaram que os teores de carbono orgânico nas diferentes camadas do solo aumentaram com o aumento das doses de lodo de esgoto. Os teores de carbono orgânico foram mais elevados principalmente na camada mais superficial (0-10 cm), seguido de uma transição abrupta para as camadas de 10-20 e 20-40 cm e, mais suave, para as camadas de 40-60 e 60-90 cm. Em solo adubado durante 10 anos com lodo de esgoto, Kidd et al. (2007) constataram que o teor de carbono orgânico foi maior que os valores encontrados em solos similares da região não tratados com o resíduo. Entre os efeitos do lodo de esgoto sobre as propriedades físicas do solo, destaca-se a melhoria no estado de agregação das partículas do solo, com consequente diminuição da densidade e aumento na aeração e retenção de água (MELO e MARQUES, 2000). 26 A tecnologia de utilização do lodo proveniente do esgoto doméstico na agricultura familiar está cada vez mais próxima dos produtores rurais capixabas. Aprovou-se em 2012 o programa que implicará na aplicação de lodo do esgoto em propriedades rurais da grande Vitória. O Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper) acompanhará e orientará os produtores quanto as áreas aptas a aplicação, culturas e tecnologia de utilização (APAER, 2012). 2.3 INFLUÊNCIA DA LUMINOSIDADE NO DESENVOLVIMENTO DAS PLANTAS Um dos aspectos mais importantes de se conhecer sobre a ecofisiologia das espécies nativas é sua capacidade de resposta à variação de luz. A vida na Terra é mantida por um fluxo de energia proveniente da luz do sol, que por meio do processo fotossintético é fixada em energia química e utilizada para realizar processos vitais em todos os componentes da cadeia alimentar (LARCHER, 2006). Entre os diversos componentes do ambiente, a luz é primordial para o crescimento das plantas, não só por fornecer energia para a fotossíntese, mas, também, por fornecer sinais que regulam seu desenvolvimento por meio de receptores de luz sensíveis a diferentes intensidades, qualidade espectral e estado de polarização (ZANELLA et al., 2006). Por ser fonte primária de energia relacionada à fotossíntese e fenômenos morfogenéticos, é um dos principais fatores que influenciam o crescimento e o desenvolvimento dos vegetais. Todas as plantas têm habilidade para modificar o seu modelo de desenvolvimento em resposta ao ambiente luminoso (PERINI et al., 2011). Todavia, a natureza da resposta morfogênica pode variar consideravelmente entre espécies de acordo com a capacidade de aclimatação e a dependência da quantidade ou qualidade da luz (LIMA et al., 2008; RODRÍGUEZ-CALCERRADA et al., 2008). A variação na disponibilidade de luz dentro de uma floresta tem um papel fundamental em sua dinâmica, uma vez que as espécies diferem na sua tolerância e resposta à quantidade de luz incidente (WALTERS e REICH, 1996). Na presença de quantidade adequada de luz, concentrações mais altas de CO2 sustentam taxas fotossintéticas elevadas, enquanto que sob concentrações intercelulares de CO2 muito baixas, a fotossíntese é limitada. Nas condições em que as concentrações são intermediárias, a 27 fotossíntese é limitada pela capacidade de carboxilação da rubisco. Quando as concentrações de CO2 são elevadas, a fotossíntese é limitada pela capacidade do ciclo de Calvin de regenerar a molécula aceptora ribulose-1,5-bisfosfato, que depende da taxa de transporte de elétrons, desta forma a fração visível da energia solar contém a irradiância fotossinteticamente ativa, sendo um dos mais importantes fatores determinantes da produtividade das plantas (TAIZ e ZEIGER, 2009). As clorofilas e os carotenóides são pigmentos presentes nos vegetais, capazes de absorver a radiação visível, desencadeando as reações fotoquímicas da fotossíntese, processo essencial para a sobrevivência vegetal e por isso denominado metabolismo primário (SEIFERMAN-HARMS, 1987). Em condições de alta ou de baixa luminosidade, mecanismos fisiológicos e bioquímicos, além de alterações morfológicas são necessários, para que a planta utilize a energia luminosa e, consequentemente, aumente seu ganho de carbono. No entanto, a alta intensidade luminosa pode provocar graves danos ao aparato fotossintético. Visando preservar as propriedades físicoquímicas e a organização funcional das membranas dos tilacóides, plantas tolerantes a alta luminosidade desenvolvem mecanismos para não inviabilizar o funcionamento celular (QUILES e LOPES, 2004). A radiação não é para as plantas somente uma fonte de energia (efeito fotoenergético), mas também um estímulo que governa o condicionamento do desenvolvimento (efeito fotocibernético) e, às vezes, funciona como um fator estressante (efeito fotodestrutivo). Todos esses efeitos ocorrem por meio da absorção dos quantas de luz, a qual é mediada por fotorreceptores específicos (LARCHER, 2006). Apresentando como recurso crítico para planta, podendo limitar o crescimento e a reprodução. As plantas, desde a germinação, são influenciadas por uma série de fatores ambientais, entre os quais a luz exerce um papel de destaque por interferir sobre todos os estágios de seu desenvolvimento (SALGADO et al., 2001). Para Bewley e Black (1994), dependendo da espécie, as sementes podem germinar somente após longas exposições à luz ou apenas com breve exposição, no escuro ou com períodos de luz e escuro, sendo muitas sementes indiferentes à luz. O termo fotoblastismo tem sido usado para agrupar as sementes em diferentes categorias. Desta forma, Araújo Neto et 28 al. (2002) apresentam sementes fotoblásticas positivas sendo aquelas cuja germinação é promovida pela luz branca e não germinam no escuro, enquanto as fotoblásticas negativas são aquelas cuja germinação é inibida pela luz branca. Plantas de sol e sombra têm algumas características contrastantes em relação à anatomia e fisiologia. Fisiologicamente, de forma geral, as plantas de sol apresentam folhas mais espessas, com células do tecido paliçádico mais longas, ou várias camadas de tecido paliçádico, enquanto as de sombra possuem o tecido esponjoso mais desenvolvido que o paliçádico. As plantas de sol possuem em relação às de sombra maior número de componentes relacionados à fotossíntese, como transportadores eletrônicos, enzimas do Ciclo de Calvin, carotenóides relacionados à proteção contra a fotoinibição, levando a uma maior capacidade fotossintética por área foliar (LAMBERS et al., 1998). A quantidade de clorofila por cloroplasto e por massa seca normalmente é maior em plantas de sombra, o que favorece a captação de luz (GIVNISH, 1988). A eficiência do crescimento das plantas pode ser relacionada à habilidade de adaptação às condições luminosas do ambiente, sendo que algumas espécies se desenvolvem melhor em ambientes com baixa ou alta incidência de luz em comportamento fisiológico. Segundo Benincasa (1988), pela análise de crescimento é possível conhecer a cinética de produção de biomassa das plantas, sua distribuição e eficiência ao longo da ontogenia. Diversas variáveis de crescimento têm sido utilizadas para avaliar o comportamento das espécies vegetais em relação à luz, sendo a altura, a produção de massa seca, a área foliar e as relações entre a biomassa da parte aérea e radicular as variáveis mais frequentemente utilizadas. Algumas espécies apresentam características importantes para o sucesso de crescimento por apresentar plasticidade com relação incidência de luz, podendo desenvolver-se bem em seu ambiente natural ou em plantios abertos (GONÇALVES et al., 2012). Avaliando germinação de sementes e desenvolvimento das plântulas de Olea europaea L., Souza et al. (2012) não observaram influência nas condições de luminosidades estudadas. Freitas et al. (2010), avaliando o desenvolvimento de mudas de maracujá doce em diferentes níveis de sombreamento, observaram maior crescimento em ambiente com menor intensidade de luz. Almeida et al. (2004), 29 estudando o crescimento inicial de plantas de Cryptocaria aschersoniana Mez, submetidas a níveis distintos de radiação solar, concluíram que a matéria seca total e a matéria seca de raízes foram maiores nas plantas cultivadas sob 30% de sombreamento, sendo maior o acúmulo de matéria seca foliar nas plantas cultivadas sob 30 e 50% de sombreamento. Há grande diversidade de respostas das plantas à luminosidade, principalmente quanto ao desenvolvimento vegetativo da parte aérea e à sobrevivência das mudas. Acreditase que as espécies tolerantes ao sombreamento apresentam um crescimento mais lento em relação às não tolerantes, em função das suas taxas metabólicas mais baixas. O crescimento satisfatório de algumas espécies em ambientes com diferentes disponibilidades luminosas pode ser atribuído à capacidade de ajustar, eficaz e rapidamente, seu mecanismo fisiológico para maximizar a aquisição de recursos nesse ambiente (RÊGO e POSSAMAI, 2004). As respostas apresentadas pelas plantas à variação na disponibilidade de luz costumam envolver, ainda, alterações nas características das folhas relacionadas ao teor de clorofila. Todavia, a natureza da resposta morfogênica pode variar consideravelmente entre espécies de acordo com a capacidade de aclimatação e a dependência da quantidade ou qualidade da luz (TAIZ e ZEIGER, 2009). Existem poucos estudos que descrevem o comportamento do maracujazeiro em face de diferentes níveis de luminosidade, relacionando-o a parâmetros fisiológicos importantes para o desenvolvimento da planta. Ruggiero et al. (2004) descreveram novas perspectivas para o aproveitamento do potencial representado pela biodiversidade do Brasil, apresentando esse grande desafio aos pesquisadores. O conhecimento da capacidade de tolerância à luz das espécies é fundamental na busca do entendimento das estratégias adaptativas das plantas nos seus distintos estádios (MARIMON et al., 2008; PACHECOL e PAULILO, 2009). Assim, para o manejo de uma espécie, há a necessidade do conhecimento de suas exigências ecológicas, principalmente na fase de estabelecimento de plântulas, uma das fases do ciclo de vida dos vegetais mais vulneráveis ao ambiente. 30 3.0 REFERÊNCIAS ALEXANDRE R. S.; BRUCKNER C. H.; LOPES J. C. Propagação do maracujazeiro: Aspectos morfológicos, fisiológicos e genéticos. Alegre: EDUFES, 2009. 208 p. ALEXANDRE, R. S.; LOPES, J. C.; DIAS, P. C.; BRUCKNER, C. H. Germinação de sementes de maracujazeiro influenciada por tratamentos físicos no episperma e diferentes substratos. Revista Ceres, Viçosa, v. 51, n. 296, p. 419-427, 2004. ALMEIDA, L. P.; ALVARENGA, A. A.; CASTRO, E. M.; ZANELA, S. M. ; AIEIRA, C. V., Crescimento inicial de plantas de Cryptocaria aschersoniana Mez. Submetidas a níveis de radiação solar. Ciência Rural, Santa Maria, v. 34, n. 1, 2004. ANDREOLI, C. V., TAMANIN, C. R., HOLSBACH, B., PEGORINI, E. S., NEVES, P. S. Uso de lodo de esgoto na produção de substrato vegetal. 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O experimento foi conduzido em ambiente protegido, no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), em Alegre-ES. Os tratamentos foram distribuídos num esquema fatorial (2x3x4), constituídos de dois tipos de solo (Latossolo Amarelo e Latossolo Vermelho), tratamento com lodo de esgoto: sem lodo, com lodo e com lodo de esgoto corrigido com calcário e, quatro níveis de sombreamento: sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1); cobertura com uma malha preta (0,74 µmol m-2 s-1); cobertura com duas malhas pretas (0,70 µmol m-2 s-1); e cobertura com três malhas pretas (0,40 µmol m-2 s1 ). Houve maior porcentagem de emergência e maior índice de velocidade de emergência das sementes mantidas a sol pleno. No cultivo de maracujazeiro doce em substratos tratados com lodo de esgoto, as plantas apresentam maior crescimento. As mudas de maracujazeiro doce devem ser produzidas sob condições de luminosidade entre 0,74 – 0,70 µmol m-2 s-1. Palavras-chave: Passiflora alata. Desenvolvimento inicial. Sombreamento. Lodo de esgoto 40 ABSTRACT – The species Passiflora alata Curtis is native from Brasil, showing good growth by finding suitable ecological conditions. This study aimed to evaluate the physiological quality of seeds and the development of seedlings of sweet passion fruit (Passiflora alata) in substrate fertilized with sewage sludge, and different levels of shading. The experiment was conducted in a greenhouse at the Center for Agricultural Sciences, Federal Universidade of Espírito Santo (CCA-UFES), AlegreES. The treatments were arranged in a factorial design (2x3x4) consisting of two soil types (Typic and Oxisol), treatment with sewage sludge: without sludge, with sludge and sludge-amended with limestone and four levels of shading : full sun (0,85 micromol m-2 s-1), cover with a black mesh (0,74 micromol m-2 s-1); cover with two black mesh (0,70 micromol m-2 s-1) and cover with three black mesh (0,40 mmol m-2 s-1). There were a greater percentage of emergence and a highest speed index of emergence of seeds stored in full sun. In the cultivation of sweet passion fruits in soil treated with sewage sludge, the plants had had a higher growth. The sweet passion fruit seedlings must be produced under conditions of luminosity between 0,74 to 0,70 mmol m-2 s-1. Keywords: Passiflora alata. Initial development. Sewage sludge. Shading 41 4.1 INTRODUÇÃO A espécie Passiflora alata Curtis é uma espécie nativa da América do Sul, especialmente do Brasil, mas encontrada também no Peru, Paraguai e Argentina (Killip, 1938). No Brasil, a espécie apresenta bom desenvolvimento por encontrar condições ecológicas adequadas. Possui denominação indígena, de origem tupi, que significa “alimento em forma de cuia” (FALEIRO et al., 2005a). É uma trepadeira pertencente à família Passifloraceae (FALEIRO et al., 2005b). Apresenta grande aceitação pelos consumidores, sendo comercializada principalmente para consumo in natura. Um dos grandes problemas enfrentados pelos produtores de maracujazeiro encontra-se em sua propagação (MARTINS et al., 2006). Em se tratando da espécie P. alata tem-se observado frequentes relatos de desuniformidade e baixa germinação das sementes (OSIPI et al., 2011). A tradicional prática para produção de mudas na fruticultura baseia-se na utilização de sementes. O maracujazeiro pode ser propagado pelo processo sexuado, por sementes, ou assexuado, por propagação vegetativa, utilizando-se os métodos de estaquia e de enxertia. A maior parte das mudas comerciais é produzida a partir de sementes por se tratar de metodologia mais simples e pela ausência de tecnologia assexuada desenvolvida, acessível e divulgada. As plantas necessitam de substratos com características químicas, físicas e microbiológicas que propiciem ao sistema radicular um crescimento adequado. Estes, por sua vez, precisam ser misturados a outros e também receberem corretivos e adubos para complementarem a sua composição. Dessa forma, muitos produtos minerais e orgânicos podem ser importantes nesse processo, e inclusive sem apresentar custo adicional ao viveiro. O lodo de esgoto, por exemplo, vem se caracterizando como um dos grandes problemas ambientais na atualidade. Assim, diversas pesquisas sobre o tema estão sendo realizadas a fim de buscar soluções adequadas para a destinação desse material. A destinação agrícola do lodo de esgoto pode se apresentar como uma solução adequada desse material. Diversos trabalhos têm mostrado aumento na produção e crescimento de plantas em solos tratados com lodo de esgoto (OLIVEIRA et al., 2007; OLIVEIRA et al., 2009, VENANCIO et al., 2010). 42 Entre os diversos componentes do ambiente, a luz é primordial para o crescimento das plantas, não só por fornecer energia para a fotossíntese, mas também por fornecer sinais que regulam seu desenvolvimento por meio de receptores de luz sensíveis a diferentes intensidades, qualidade espectral e estado de polarização (ZANELLA et al., 2006). As espécies têm exigências próprias para o seu desenvolvimento com relação à intensidade de luz. De acordo com Scalon et al. (2003), há grande diversidade de manifestações morfológicas frente às alterações da intensidade de luz incidente. Plantas de sol e de sombra têm algumas características contrastantes em relação à anatomia e fisiologia, sendo as respostas dessa adaptação refletidas no crescimento global da planta (MACHADO, 2009). Existem poucos estudos a respeito do desenvolvimento inicial do maracujazeiro sob diferentes níveis de radiação. Características de crescimento são utilizadas para inferir o grau de tolerância das espécies à baixa disponibilidade de luz, uma vez que o crescimento pode refletir a habilidade de adaptação da espécie às condições de radiação do ambiente (LACERDA et al., 2010). O presente trabalho teve como objetivo avaliar a emergência e o crescimento de mudas de maracujazeiro doce, em solo fertilizado com lodo de esgoto e diferentes níveis de sombreamento. 43 4.2 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), em Alegre-ES, 20° 45' 49" S e 41° 31' 58" W. Foram utilizadas sementes de Passiflora alata Curtis de frutos maduros coletados em pomares no município de Alegre-ES. As sementes foram extraídas manualmente dos frutos, friccionadas em peneiras de arame com cal virgem para auxiliar a extração do arilo e secas à sombra sobre papel de filtro. Antes da semeadura, foram escarificadas utilizando-se uma garrafa plástica com areia grossa na proporção de ½ - ½ v:v, durante 15 minutos de agitação. Em seguida, foi realizada a semeadura em vasos plásticos com capacidade de 4,5 L, a uma profundidade de 20 mm. Os solos utilizados foram Latossolo Vermelho e Latossolo Amarelo, cujas análises de macronutrientes, pH, Al, H+Al, SB, CTC, T e V foram feitas conforme metodologia proposta pela Embrapa (1997) e encontram-se na Tabela 1. O lodo de esgoto utilizado foi coletado junto à lagoa anaeróbica da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) de Valparaíso, município da Serra-ES, cujas análises foram feitas para a determinação das características físico-químicas e metais pesados (Tabela 2). Os solos e o lodo foram peneirados em peneira de malha de 2 mm. Utilizou-se a quantidade de corretivos de acordo com a análise química dos solos e foram adicionados 60 toneladas por hectare de lodo de esgoto. Após o período de incubação de 45 dias realizou-se o plantio, sendo distribuídas 25 sementes por vaso. Posteriormente, os vasos foram mantidos sob ambiente protegido, feito com malhas pretas de sombreamento (poliolefina), cuja intensidade luminosa foi determinada utilizando-se um Luxímetro Digital (TES 1332A) com resolução de 2000 LUX, que registraram: sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1); cobertura com uma malha preta (0,74 µmol m-2 s-1); cobertura com duas malhas pretas (0,70 µmol m-2 s-1); e cobertura com três malhas pretas (0,40 µmol m-2 s-1). A irrigação foi realizada diariamente de acordo com as necessidades da cultura. Os tratamentos foram distribuídos num esquema fatorial (2x3x4), constituídos de dois tipos de solos (Latossolo Amarelo e Latossolo Vermelho), com três substratos contendo lodo de esgoto: sem lodo (1), com lodo (2) (60 toneladas por hectare-1) e 44 com lodo de esgoto corrigido (3) com calcário até 80% de saturação das bases, e quatro níveis de sombreamento. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições por tratamento. A avaliação do experimento foi feita pela porcentagem e pelo índice de velocidade de emergência de acordo com Maguire (1962); análise de crescimento radicular e da parte aérea durante o ciclo da cultura, que foi avaliada pelo acúmulo de massa fresca e seca (mg), esta utilizando-se estufa com ventilação forçada regulada a 80 ºC por 72 horas (massa seca constante). Ao fim de 180 dias foram avaliados o número de folhas, a altura das plantas (medida do coleto das plantas até a gema apical,e os resultados expressos em milímetro), o diâmetro do coleto (medida no coleto da planta com um paquímetro, em milímetros), o comprimento da raiz principal (mm), a altura da planta (mm) e a área foliar (mm2) (BENINCASA, 2003). Os dados referentes às características avaliadas foram transformados: emergência Y= [para arco seno (x/100)1/2] e as demais, pela [(x + 0,5)1/2], observadas as pressuposições do teste de normalidade e de homogeneidade de variância. A comparação de médias foi feita utilizando-se o teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade. Tabela 1 - Valores médios de macronutrientes encontrados no Latossolo Vermelho (LV) e Latossolo Amarelo (LA). CCA-UFES, 2013 Solo pH H2O LV LA 6,5 6,1 P K -3 (mg dm ) 5,0 24 11,0 58 Ca Mg Al H+Al SB CTC T -3 -----------------------------(cmolc dm ) -------------------------2,,5 1,0 0,0 2,7 3,6 6,3 3,6 2,6 0,7 0,0 2,0 3,4 5,4 3,4 V (%) 57,0 63,0 Tabela 2 - Valores médios da caracterização química do lodo de esgoto. CCAUFES, 2013 pH H2O 6,32 Umidade natural % 98,12 N P Ca Mg Cu Cr Zn -3 ---------------------------------(cmolc dm ) ------------------------------154,00 2,771 156,89 1,20 0,90 49,70 15,47 Temperatura máxima média(ºC) Temperatura mínima média(ºC) Temperatura média compensada(ºC) Precipitação(mm) 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 250 200 150 100 50 Precipitação (mm) Temperatura (ºC) 45 0 jan/10 fev/10 mar/10 abr/10 Meses mai/10 jun/10 Figura 3 - Temperaturas máximas, mínimas, médias compensadas (oC) e precipitação pluvial mensal (mm). Fonte: INCAPER, Alegre-ES (2010) 46 4.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados metereológicos foram registrados durante o período em que o experimento foi conduzido (Figura 3). Após a análise do histórico metereológico da região, observa-se que os valores médios de temperatura e precipitação são semelhantes aos que ocorreram durante a condução do experimento, caracterizando condições de clima tropical, sendo adequadas para o maracujá, que apresenta bom desenvolvimento sob condições de temperaturas ente 21 - 29 ºC. A intensidade luminosa influenciou no processo de emergência das plântulas e no desenvolvimento das mudas (Tabela 3). Observou-se que sob sol pleno houve maior porcentagem de emergência e maior índice de velocidade de emergência. Entretanto, para esta segunda característica, não houve diferença estatística para o sombreamento com uma malha preta nos substratos LA2, LA3 e LV2 e sob sombreamento com duas malhas pretas no solo LV2 (Tabela 3). Em presença de uma malha preta, a adição de lodo de esgoto ao solo, tanto Latossolo Amarelo, quanto Vermelho, foi importante na promoção da emergência de plântulas e na velocidade do processo, com valores significativamente superiores em relação aos solos com ausência de lodo. Tabela 3 - Emergência (EMER) e índice de velocidade de emergência (IVE) de plântulas oriundas de sementes de maracujá doce (Passiflora alata Curtis), em solos tratados com lodo de esgoto e em diferentes condições de sombreamento -2 -1 Sombreamento (µmol m s /malha) EMER (%) IVE Solo 0,85/0 0,74/1 0,70/2 0,40/3 0,85/0 0,74/1 0,70/2 0,40/3 LA1 22 Aab 0 Cc 4 Bc 0 Cc 0,21 Ab 0,00 Cc 0,04 Bd 0,00 Cd LA2 18 Ac 13 Ba 6 Cbc 9 Ca 0,16 Ac 0,14 Aa 0,06 Bc 0,09 Ba LA3 18 Ac 11 Ba 5 Cbc 7 Cab 0,16 Ac 0,14 Aa 0,06 Bc 0,06 Bb LV1 25 Aa 6 Db 15 Ba 10 Ca 0,25 Aa 0,05 Db 0,17 Ba 0,11 Ca LV2 17 Ac 10 Ba 9 Bb 4 Cb 0,12 Ad 0,11 Aa 0,10 Ab 0,03 Bcd LV3 20 Abc 12 Ba 8 BCb 6 Cb 0,21 Ab 0,13 Ba 0,08 Bbc 0,05 Cb CV (%) 18,98 19,89 Médias seguidas da mesma letra, minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade. 47 Legenda: LA1: Latossolo Amarelo; LA2: Latossolo Amarelo + lodo; LA3: Latossolo Amarelo + lodo + calcário; LV1: Latossolo Vermelho; LV2: Latossolo Vermelho + lodo; LV3: Latossolo Vermelho + lodo + calcário. Com relação à massa fresca da raiz (Tabela 4), os maiores valores foram encontrados nas plântulas desenvolvidas sob maiores condições de sombreamento (duas e três malhas pretas), à exceção das plantas cultivadas nos substratos LA1, LA2 e LV1, sob sombreamento com duas malhas e LA3 e LV2 sob três malhas pretas. Comportamento semelhante observou-se na massa seca da raiz, que apresentou maiores valores sob sombreamento com duas e três malhas pretas (Tabela 4). Em nenhum dos sombreamentos avaliados, em ambos os substratos, houve resposta no acúmulo de massa seca e fresca de raiz para o substrato sem adição de lodo, sugerindo efeito benéfico de sua adição, para a cultura. Na produção de massa fresca e seca da raiz e parte aérea houve destaque para as mudas cultivadas no substrato LA2 sob duas malhas. 48 Tabela 4 - Massa fresca (MFR) e seca da raiz (MSR) e massa fresca (MFPA) e seca da parte aérea (MSPA) de mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em dois tipos de solos tratados com diferentes níveis de lodo de esgoto, em diferentes condições de sombreamento -2 -1 Sombreamento (µmol m s /malha) MFR (mg) Substrato 0,85/0 LA1 427,97 Bc LA2 0,74/1 * 0,70/2 0,40/3 0,00 Bd 1233,75 Ac 0,00 Bc 3177,46 Ca 4563,62 Bb 5679, 45 Aa 1689, 81 Db LA3 2291,97 Cb 4865,92 Ab 710,50 Dc 3398,42 Ba LV1 195,32 Bc 195,00 Bd 739,78 Ac LV2 2305,30 Db 7294,16 Aa 2880,67 Cb 3507,75 Ba LV3 332,38 Cc 3263,50 Ac 3275,00 Ab 1374,30 Bb CV (%) 628,59 ABc 14,69 MSR (mg) LA1 47,36 Bc 0,00 Bd 482,37 Ad LA2 353,95 Da 722,21 Bc 1584,74 Aa 496,04 Cbc LA3 222,88 Cb 1162,56 Ab 270,50 Ce 540,12 Bb LV1 31,83 Cc 31,50 Cd 303,53 Ae 166,50 Bd LV2 291,70 Cab 1638,25 Aa 920,22 Bc 892,50 Ba LV3 47,63 Dc 650,75 Bc 1060,12 Ab 382,33 Cc CV (%) 0,00 Be 12,35 MFPA (mg) LA1 308,65 Bb 0,00 Be 3099,72 Ad 0,00 Be LA2 2140,63 Da 3628,25 Cd 12307,83 Aa 7730,78 Bd LA3 2634,50 Da 10587,97 Bb 5925,00 Cc 13990,81 Ab LV1 218,42 Bb 355,79 Be 1342,78 Ae 942,59 Ae LV2 1737,25 Dab 14039,00 Ba 8332,08 Cb 16737,00 Aa LV3 475,88 Db 7518,84 Cc 13794,50 Aa 9772,00 Bc CV (%) 13,67 MSPA (mg) LA1 65,44 Bd 0,00 Be 730,50 Ad 0,00 Bd LA2 498,76 Db 891,71 Cd 3252,25 Aa 1759,99 Bc LA3 530,55 Db 1993,00 Bb 1214,75 Cc 2644,69 Ab LV1 58,69 Bd 93,00 Be 422,04 Ad LV2 580,78 Ca 3294,50 Aa 1796, 51 Bb 3588,75 Aa LV3 121,50 Cc 1536,25 Bc 3067,00 Aa 2910,33 Ab CV (%) 16,20 200,67 ABd 49 Médias seguidas da mesma letra, minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade. Legenda: LA1: Latossolo Amarelo; LA2: Latossolo Amarelo + lodo; LA3: Latossolo Amarelo + lodo + calcário; LV1: Latossolo Vermelho; LV2: Latossolo Vermelho + lodo; LV3: Latossolo Vermelho + lodo + calcário. Os substratos LA1 e LV1 proporcionaram as menores médias quando se avaliou as massas da parte aérea fresca e seca, diferindo estatisticamente dos demais (Tabela 4). Isso reforça o que foi observado para a MFR e MSR, confirmando o efeito favorável do lodo na formação das mudas. Avaliando o efeito da adubação utilizando lodo de esgoto em Helianthus annuus, Lobo e Grassi Filho (2007) concluíram que o lodo promoveu aumento significativo na massa do caule e folhas secos. Oliveira et al. (2009) avaliaram o efeito do lodo de esgoto no desenvolvimento inicial de cultivares de mamona, e concluíram que a sua adição ocasionou efeito benéfico, aumentando o crescimento das plantas, com aumento da massa da parte aérea e de raízes secas. Resultados similares foram obtidos por Silva et al. (2004b) na produção de mudas de mamoeiro e porta-enxerto de limão cravo. Para todas as variáveis analisadas (Tabela 4), observa-se que os maiores valores foram encontrados sob menores regimes de luz. Esses resultados concordam com os obtidos por Farias Júnior et al. (2007), que verificaram que a luz, por ser fonte primária de energia relacionada à fotossíntese, influencia no crescimento dos vegetais. Segundo Scalon et al. (2002), o crescimento das plantas pode refletir a habilidade de adaptação das espécies às condições de radiação do ambiente em que estão se desenvolvendo. Discordando com os resultados apresentados, Melo et al. (2008), ao avaliarem o crescimento inicial de mudas de Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. sob diferentes níveis de sombreamentos, observaram que para as variáveis massa seca da raiz e da parte aérea, foram encontrados maiores valores quando cultivadas a sol pleno. Martinazzo et al. (2007) estudaram o efeito do sombreamento sobre o crescimento inicial e o teor de clorofila foliar de Eugenia uniflora Linn (pitanga), e verificaram que a maior produção de massa fresca e seca, tanto da raiz quando da parte aérea, foram obtidas para as mudas que se encontravam sob sol pleno. Trabalhando com mudas de Passiflora 50 cincinnata Mast., Machado (2009) também observou que houve perda de massa seca da raiz em função do sombreamento. Houve diferença significativa entre os tratamentos para a variável comprimento da raiz (Tabela 5). Plantas desenvolvidas em substratos enriquecidos com lodo de esgoto apresentaram maiores valores quando comparadas àquelas que se desenvolveram em substratos ausentes de lodo de esgoto. Entretanto, plantas em LV3 e sol pleno, e sob maior condição de sombreamento apresentaram redução significativa no comprimento da raiz. O sombreamento com duas malhas pretas proporcionou melhores condições ao desenvolvimento da raiz em todos os substratos. Com relação à altura das plantas, as maiores médias foram obtidas sob o maior nível de sombreamento (três malhas pretas), à exceção das plantas dos substratos LA1 e LV3, que diferiram, apresentando os menores valores. Resultados similares foram encontrados nos substratos LA1 a sol pleno, LV1 sob uma malha preta e substratos LA1, LV1 e LV3 sob duas malhas pretas. Com relação ao número de folhas, diâmetro do coleto e área foliar, verificou-se que a menor intensidade luminosa proporcionou maiores valores médios, quando comparados aos demais níveis de sombreamentos. A fertilização com lodo de esgoto favoreceu o desenvolvimento das mudas, apresentando médias com maiores valores para as variáveis avaliadas (Tabela 5). 51 Tabela 5 - Comprimento da raiz (CR), altura (ALT), número de folhas (NF), diâmetro do coleto (DC) e área foliar (AF) de mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em dois tipos de solos tratados com diferentes níveis de lodo de esgoto em diferentes condições de sombreamento Sombreamento (µmol m-2 s-1/malha) CR (mm) Substrato 0,85/0 LA1 182,67 Bb 0,00 Cd LA2 266,83 Aa LA3 246,63 Ba LV1 LV2 LV3 0,74/1 0,70/2 0,40/3 325,00 Ab 0,00 Cc 205,21 Bb 281,25 Ab 278,88 Aa 291,38 Aa 288,75 Ab 244,17 Bab 181,25 Cb 122,50 Dc 297,50 Ab 249,16 Bab 251,75 BCa 305,00 Aa 282,78 Bb 235,00 Cab 170,00 Cb 278,33 Ba 405,00 Aa 200,00 Cb CV (%) 11,04 ALT (mm) LA1 46,56 ABb 0,00 Bd 97,50 Ac 0,00 Bd LA2 71,75 Dab 269,00 Cc 532,25 Bb 643,25 Ab LA3 60,25 Cb 522,67 Ba 540,50 Bb 705,00 Ab LV1 33,75 Bc 60,40 Ad 76,25 Ac LV2 121,25 Da 264,50 Cc 469,62 Bb 844,32 Aa LV3 58,56 Db 416,37 Bb 608,33 Aa 190,67 Cc 0,00 Bc 11,50 Ac 0,00 Bd CV (%) 47,42 ABd 13,64 NF LA1 9,25 Ab LA2 11,75 Ba 12,25 Bb 13,75 Ba 16,75 Aa LA3 11,75 Ba 13,75 Bab 13,50 Ba 17,25 Aa LV1 7,75 Bb 10,75 Ab 11,25 Ac 7,00 Bc LV2 12,25 Ca LV3 9,50 Bab 15,00 Ba 12,00 Ca 18,00 Aa 13,25 ABab 14,50 Aa 12,25 Ab 0,00 Bc 27,25 Ab 0,00 Bd 35,00 Bb CV (%) 14,12 DC (mm) LA1 21,25 Ac LA2 34,33 Bb 40,00 Aa 41,65 Aa LA3 25,00 Cc 45,00 Aa 40,00 ABa 35,00 Bb LV1 20,00 Ac 23,32 Ab 23,75 Ab 18,35 Ac LV2 43,75 ABa 47,50 Aa 37,50 Ba 41,75 Ba LV3 24,00 Bc 42,50 Aa 37,50 Aa 28,33 Bb CV (%) 14,53 AF (mm2) LA1 575,45 ABbc 0,00 Bd 1493,25 Ac 0,00 Bd LA2 1177,59 Da 4167,92 Cc 9694,43 Ba 15272,22 Ab LA3 865,70 Cb 9260,99 Ba 10260,71 Ba 16204,76 Ab LV1 390,36 Cc 865,63 Bd 1060,53 Ac 508,35 Cd LV2 1981,99 Da 5285,97 Cc 7521,26 Bb 19170,16 Aa LV3 746,04 Db 7448,55 Bb 11161,81 Aa 2800,73 Cc CV (%) 15,85 Médias seguidas da mesma letra, minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas, não diferem entre si pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade. 52 Legenda: LA1: Latossolo Amarelo; LA2: Latossolo Amarelo + lodo; LA3: Latossolo Amarelo + lodo + calcário; LV1: Latossolo Vermelho; LV2: Latossolo Vermelho + lodo; LV3: Latossolo Vermelho + lodo + calcário. Zanella et al. (2006), estudando a formação de mudas de maracujazeiro amarelo sob diferentes níveis de sombreamento, observaram aumento progressivo na altura das plantas com a menor intensidade do sombreamento. De forma semelhante, Morais et al. (2003) verificaram que o maior sombreamento induziu ao maior crescimento em altura, em plantas de café. Carvalho et al. (2006) afirmaram que a redução de irradiância causou aumento na altura média das plantas de artemísia cultivadas sob sombreamento, sendo que estas médias foram superiores às obtidas em plantas cultivadas a sol pleno, sugerindo que esse estímulo ao crescimento seja uma resposta rápida ao sombreamento. Alguns estudos têm evidenciado a plasticidade fisiológica de espécies vegetais em relação à radiação fotossinteticamente ativa, disponível por meio de avaliações de crescimento inicial em relação a diferentes níveis de sombreamento (ALMEIDA et al., 2005). No crescimento de mudas de Passiflora cincinnata Mast. sob diferentes níveis de sombreamento, Machado (2009) não observou diferença de número de folhas e de diâmetro de caule, entretanto, a área foliar apresentou crescimento significativo ao aumento do nível de sombreamento. Este resultado discorda dos resultados apresentados por Silva (2004) em plantas de Passiflora edulis, que ressalta que a sol pleno as plantas apresentaram maior número de folhas por planta, em relação aos tratamentos sob sombreamento. Muitas espécies trepadeiras necessitam de maiores intensidades luminosas, diante disso, em áreas de conservação ou reflorestamento é necessário desenvolver manejo adequado sob a perspectiva de privilegiá-las para seu bom desenvolvimento (DIAS, 2009; SFAIR e MARTINS, 2011). 53 4.4 CONCLUSÕES A aplicação de lodo de esgoto no solo favorece a emergência e o desenvolvimento de mudas de maracujazeiro. As sementes de maracujazeiro doce apresentam maior porcentagem de emergência e maior índice de velocidade de emergência quando expostas a sol pleno. A utilização de duas e três malhas pretas proporciona maior crescimento vegetativo das mudas de maracujazeiro doce. 54 4.5 REFERÊNCIAS ALMEIDA, S. M. Z.; SOARES, A. M.; CASTRO, E. M.; VIEIRA, C. V.; GAJEGO, E. B. Alterações morfológicas e alocação de biomassa em plantas jovens de espécies florestais sob diferentes condições de sombreamento. Revista Ciência Rural, Santa Maria, v. 35, n. 1, p. 62-68, 2005. BENICASA, M. M. P. Análise de crescimento de plantas (Noções básicas). Jaboticabal: FUNEP, 2003, 41p. BRAGA, M. F.; JUNQUEIRA, N. T. Produção de mudas de maracujá-doce. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados,– (Documentos / Embrapa Cerrados, ISSN 15175111.93. 2003. 28p. CARVALHO, N. O. S.; PELACANI, C. R.; RODRIGUES, M. O. S.; CREPALDI, I. C. Crescimento inicial de plantas de lucuri (Syagrus coronata (Mart. 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Revista Ciência e Agrotecnologia, Lavras, v. 30, n. 5, p. 880-884, 2006. 57 5 CAPÍTULO 2 – CRESCIMENTO DA PLANTA E QUALIDADE DE FRUTOS DE MARACUJAZEIRO DOCE CULTIVADOS EM SOLOS TRATADOS COM LODO DE ESGOTO E SOB DIFERENTES SOMBREAMENTOS RESUMO – O presente estudo teve como objetivo avaliar o crescimento do maracujazeiro doce em solo tratado com lodo de esgoto e sob diferentes regimes de luz. Foram utilizadas mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), com 150 dias, oriundas de sementes extraídas de frutos coletados em pomares do município de Alegre-ES, germinadas em substrato Latossolo Vermelho, adubado com lodo bruto (60 ton ha-1) e lodo corrigido com calcário, sendo mantidas sob sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1) e, sob cobertura com malha preta de sombreamento (poliolefina), (0,74 µmol m-2 s-1). Após o período em condições de viveiro, foram transferidas para o campo, em covas de 40x40x40 cm, contendo solo Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi em blocos, em esquema 3x2, com seis repetições por tratamento. Os tratamentos foram: Latossolo Vermelho puro (1), Latossolo Vermelho com lodo (2) e Latossolo Vermelho com lodo corrigido com calcário (saturação de bases (V) para V= 80%) (3), e mantidas sob sol pleno e ambiente protegido com uma malha preta de sombreamento (poliolefina). A avaliação do experimento deu-se pela análise de crescimento e do desenvolvimento da parte aérea durante o ciclo da cultura. A antese e o número de flores foram avaliados a cada dois dias no período de 69 dias. Após a antese, avaliou-se o desenvolvimento dos frutos por 90 dias, com intervalo de 15 dias entre as avaliações, sendo utilizados seis frutos por avaliação. A partir de 630 dias após a semeadura determinaram-se os teores dos pigmentos fotossintéticos das plantas. As plantas de maracujazeiro doce apresentam maior desenvolvimento fisiológico e número de flores na antese em solos tratados com lodo de esgoto sob ambiente sombreado. Sob condições de sol pleno, o teor de clorofila nas plantas de maracujazeiro doce é maior. Palavras-chave: Passiflora alata. Biossólido. Luz. Desenvolvimento 58 ABSTRACT - The present study aimed to evaluate the growth of sweet passion in soil treated with sewage sludge and under different light regimes. We used seedlings of sweet passion fruit (Passiflora alata), with 150 days, from seeds extracted from fruits collected from orchards in the municipality of Alegre-ES, germinated on substrate Oxisol fertilized with raw sludge (60 t ha-1) and corrected with lime sludge, being kept under full sun (0,85 micromol m-2 s-1) and, under cover with black mesh shading (polyolefin), (0,74 micromol m-2 s-1). After the period under nursery conditions, were transferred to the field, in pits of 40x40x40 cm, containing soil Oxisol. The experiment was arranged in blocks in 3x2 layout, with six replicates per treatment. The treatments were Rhodic pure (1), Typic sludge (2) and Oxisol sludge amended with limestone (base saturation (V) for V = 80%) (3), and kept under full sun and environment protected with a black mesh shading (polyolefin). The evaluation of the experiment was due to the analysis of growth and development of shoots during the crop cycle. Anthesis and number of flowers were evaluated every two days in the period of 69 days. After anthesis, we evaluated the development of the fruit for 90 days with a 15 day interval between assessments, six fruits being used for evaluation. As of 630 days after sowing were determined levels of photosynthetic pigments in plants. The sweet passion fruit plants are more physiological development and number of flowers at anthesis in soils treated with sewage sludge under shade. Under conditions of full sun, the chlorophyll in plants of sweet passion is greater. Keywords: Passiflora alata. Biosolids. Light. Development 59 5.1 INTRODUÇÃO O maracujazeiro (Passiflora spp.) é uma planta trepadeira, cuja família Passifloraceae possui 12 gêneros e cerca de 300 espécies (MALERBO-SOUZA e RIBEIRO, 2010). A espécie P. alata é considerada tropical nativa, apresentando grande importância econômica devido à sua aceitação e consumo no mercado. Caracteriza-se pela qualidade de seus frutos ricos em sais minerais e vitaminas, sobretudo, A, C e do complexo B, pelas suas propriedades farmacológicas, como a maracujina, a passiflorina e a calmofilase, especialidades farmacêuticas de amplo uso como sedativo, depurativo, antiinflamatório e antiespasmodico; e ainda pelo valor decorativo de suas flores (BELLON et al., 2009). Nos últimos anos, o elevado volume de resíduos orgânicos industriais acumulados nas estações de tratamentos e as dificuldades em encontrar fins de aproveitamento, demonstram a necessidade de maiores estudos. O lodo de esgoto é um resíduo que contém teores elevados de N, bons teores de P e micronutrientes essenciais, como Fe e Zn. Barbosa et al. (2007) afirmam que as propriedades do lodo de esgoto são semelhantes às de outros produtos orgânicos comumente usados na agricultura, como os estercos suíno, bovino e avícola. Alguns trabalhos têm apresentado aumento na produção e crescimento de plantas em solos tratados com lodo de esgoto (OLIVEIRA et al., 2009; RODRIGUES et al., 2009). A utilização do lodo é uma prática altamente promissora para o desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. Comercialmente, o uso desses resíduos orgânicos poderá proporcionar maior valor agregado ao produto colhido devido ao aproveitamento de uma fonte orgânica diferenciada. A grande preocupação da utilização desses resíduos industriais e urbanos na agricultura está associada à presença de metais pesados e microrganismos patogênicos em sua composição química, com isso, normas rígidas para elaboração de projetos devem ser seguidas para minimizar o impacto desta prática no ambiente, como a norma técnica P4.240 (CONAMA, 2006). Apesar de presentes no lodo de esgoto, estudos sobre os metais pesados têm apresentado resultados pouco consistentes quanto à efetiva contaminação do solo e nas plantas (ANJOS e MATTIAZZO, 2000; CHIBA et al., 2008; OLIVEIRA et al., 2009). Corrêa et al. (2008), 60 utilizando os mesmos resíduos industriais e urbanos, não observaram alteração nos teores de metais pesados em Latossolo Vermelho distrófico sob sistema de plantio direto. O comprimento do dia e a temperatura do ar são considerados os fatores ambientais mais importantes para o controle do florescimento (TAIZ e ZEIGER, 2009). A baixa radiação solar limita o crescimento das plantas, a produção e a qualidade dos frutos, por lhes restringir a disponibilidade de fotoassimilados. No entanto, a radiação solar excessiva, acima do ponto de saturação luminoso, também pode ser prejudicial à fotossíntese em razão de danos ao aparato fotossintético e, quando associada à elevadas temperaturas, pode favorecer a transpiração excessiva levando à redução do potencial hídrico na folha, o que resulta em fechamento estomático e redução na captação do CO2 pelas plantas (ANDRIOLO, 2000). Atualmente, as pesquisas com a Passiflora spp encontram-se mais concentradas na área fitossanitária e no manejo (podas, adubações e enxertia). No entanto, há poucos estudos a respeito do comportamento do maracujazeiro sob diferentes níveis de radiação, relacionando-o a parâmetros fisiológicos importantes para o desenvolvimento da planta, como crescimento e fotossíntese. Plantas de sol e de sombra têm algumas características contrastantes em relação à anatomia e fisiologia. Em geral, os diferentes níveis de luminosidade causam mudanças morfológicas e fisiológicas na planta, e sua adaptação é determinada por características genéticas em interação com o meio ambiente (MORAES NETO et al., 2000) influenciando na produção e qualidade de frutos. Conhecer as características de crescimento das espécies permite adequar o planejamento de acordo com os métodos de cultivo, contribuindo na expressão do potencial de espécies vegetais. A análise de crescimento descreve as condições morfofisiológicas da planta em diferentes intervalos de tempo. É um método a ser utilizado na investigação do efeito dos fenômenos ecológicos sobre o crescimento, como a adaptabilidade das espécies em ecossistemas diversos, efeitos de competição, diferenças genotípicas da capacidade produtiva e a influência das práticas agronômicas sobre o crescimento (CASTRO et al., 2008). Conhecer a época, a frequência e a duração da antese floral de uma espécie é de grande importância para o manejo cultural e definições de técnicas específicas para o melhoramento genético. Segundo Teixeira et al. (1994), diferentes espécies de 61 maracujazeiro apresentam períodos de abertura floral distintos, mas quase sempre curtos. Estudos sobre o ciclo da cultura, reciclagem da matéria orgânica e de nutrientes originados da aplicação de resíduos orgânicos em solos agrícolas, e observações sobre o efeito das diferentes intensidades de luz no cultivo são necessários para o estabelecimento de alternativas ambientais economicamente viáveis para a disposição desses materiais. Dessa forma, no presente estudo objetivou-se avaliar o desenvolvimento do maracujazeiro doce em solo tratado com lodo de esgoto e sob diferentes regimes de luz. 62 5.2 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido na propriedade rural Ponte da Braúna, distrito de Rive, Município de Alegre-ES, 20º 45’S e 41º 29’W e altitude de 138 m (INCAPER, 2013). Foram utilizadas mudas de maracujazeiro doce (Passiflora alata), com 150 dias, oriundas de sementes extraídas de frutos coletados em pomares do município de Alegre-ES, germinadas em substrato Latossolo Vermelho, adubado com lodo (60 ton ha-1) e lodo corrigido com calcário. As mudas apresentavam em média de 50 cm de altura, onde foram divididas em dois lotes e mantidas sob sol pleno (0,85 µmol m-2 s1 ) e, sob cobertura com malha preta de sombreamento (poliolefina), (0,74 µmol m-2 s- 1 ). Após o período sob condições de viveiro, as mudas foram transferidas para o campo, em covas de 40x40x40 cm. Na fase inicial e final do experimento, a camada superficial do solo (0-20 cm) e o lodo utilizado, proveniente da lagoa anaeróbica da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da Companhia Espírito Santense de Saneamento (CESAN) de Valparaíso, município da Serra-ES, apresentaram as características físicas e químicas conforme Tabelas 6 e 7. O delineamento experimental foi em blocos, em esquema fatorial 3x2, com seis repetições. Os tratamentos foram: Latossolo Vermelho puro (1), Latossolo Vermelho com lodo (2) e Latossolo Vermelho com lodo corrigido com calcário (saturação de bases (V) para V= 80%) (3), e mantidas sob sol pleno e ambiente protegido com malha preta de sombreamento (poliolefina). A densidade de fluxo de fótons foi medida utilizando-se Luxímetro Digital (TES 1332A) com resolução de 2000 LUX, coletados por 15 minutos, em três horários (08:00, 12:00 e 16:00 horas), com intervalo de um dia durante oito dias após instalação do experimento, que registraram: sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1) e cobertura com malha preta (0,74 µmol m2 s-1). As plantas foram conduzidas em haste única durante 330 dias. Após esse período foram despontadas, padronizando o comprimento da haste principal em 1,80 metros. Posteriormente, realizou-se a condução dos cordões laterais, e destes os verticais, formando a condução em cortina, com o apoio de arame. A avaliação do experimento foi feita pela análise de crescimento e do desenvolvimento da parte aérea durante o ciclo da cultura. Foram realizadas oito 63 avaliações por um período de 240 dias, em que foram avaliadas as seguintes variáveis: comprimento da haste principal (cm), número de folhas, número de brotações, número e comprimento de gavinhas (mm) e diâmetro do coleto (mm). Na fase de floração, foram avaliadas a antese e o número de flores a cada dois dias, no período de 69 dias. Após a antese, foi avaliado o desenvolvimento dos frutos durante o período de 90 dias, com intervalos de 15 dias entre as avaliações, e foram utilizados seis frutos por avaliação. As variáveis avaliadas foram: massa média dos frutos (g) e da mucilagem (g), espessura do mesocarpo (mm) e diâmetro equatorial (mm), ambos avaliados com auxílio de um paquímetro (1/10 mm), teores de sólidos solúveis totais (% ºBrix), por refratometria utilizando-se um refratômetro de campo, e número médio de sementes por fruto. A partir de 630 dias após a semeadura determinaram-se os teores dos pigmentos fotossintéticos das plantas, utilizando-se a segunda folha completamente expandida, do ápice para a base, retirando-se três discos foliares com um cm de diâmetro, que foram imersos em cinco mL de Dimetilsulfóxido (DMSO), em tubos escuros e vedados, mantidos sobre bancada, na temperatura de 25 ºC por 30 horas. Posteriormente, foram determinadas as leituras da densidade ótica a 470, 663 e 645 nm. A obtenção da massa dos discos foliares secos foi feita por secagem por 24 horas em estufa a 70±3 ºC. Os teores de clorofila e carotenóides foram expressos em mg g-1 MS, e calculados de acordo com as equações de Arnon (1949) e Lichtenthaler (1987), conforme segue: Clor a= (12,7.A663 – 2,69.A645/1000.MS).V Clor b= (22,9.A645 – 4,68.A663/1000.MS).V Clor. total= (20,2.A663 – 2,69.A645/1000.MS.V Carotenóides= (1000.A470) – (1,82.clor a) – (85,02.clor b)/(198).V em que: A470 = absorbância a 470 nm; A663 = absorbância a 663 nm; A645 = absorbância a 645 nm; V = volume da amostra (mL); MS = massa seca da amostra (g). Os dados referentes às características avaliadas foram transformados [(x + 0,5)1/2], mas as médias apresentadas foram os valores originais. Observadas as pressuposições do teste de homogeneidade de variância e a comparação de médias 64 foi feita pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade e da análise de regressão para os dados quantitativos. Tabela 6 - Valores médios de macronutrientes encontrados no Latossolo Vermelho. CCA-UFES, 2013 Solo pH H2O P K -3 5,4 Ca Mg Al H+Al SB CTC t V -3 (mg dm ) -----------------------------(cmolc dm ) ----------- (%) 4,0 1,9 49,4 13,9 1,1 0,1 3,5 3,4 6,9 3,5 Tabela 7 - Valores médios da caracterização química do lodo de esgoto. CCAUFES, 2013 pH H2O Umidade Natural (%) 6,32 98,12 N P Ca Mg Cu Cr Zn ---------------------------------(cmolc dm-3) ---------------------154,00 2,771 156,89 1,20 0,90 49,70 15,47 Figura 4 - Dados climatológicos (Temperaturas máximas, mínimas e médias compensadas (ºC) e precipitação pluvial mensal (mm)), durante o período experimental. Fonte: CCAUFES/ INMET, Alegre-ES, 2012. 65 5.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Figura 4 estão apresentadas as temperaturas máximas, mínimas, médias compensadas do ar (ºC) e a precipitação pluvial mensal ocorrida durante a fase experimental. Após 510 dias da aplicação do lodo de esgoto e calcário no solo, verificou-se aumento nos teores de macronutrientes em todos os solos tratados com lodo (Tabela 8). Assim como os teores de macronutrientes, a capacidade de troca catiônica e a saturação de base do solo apresentaram resultados superiores em relação ao solo puro. Tabela 8 - Valores médios de macronutrientes encontrados no solo puro e no solo tratado com lodo de esgoto. CCA-UFES, 2013 Solo pH H2O P K Ca -3 -----------------------------(cmolc dm ) -------------- (mg dm ) Mg Al H+Al SB CTC t -3 M.O. -1 V (g kg ) (%) 1 5,4 4,0 13,9 1,9 1,1 0,1 3,5 3,40 6,90 3,50 6,9 49,4 2 SP 4,4 8,0 44,0 3,5 1,2 0,3 4,7 4,89 9,55 5,14 14,5 51,2 3 SP 5,1 10,0 53,0 3,9 1,3 0,0 3,0 5,39 8,39 5,39 16,1 64,2 2 SB 4,4 6,0 39,0 3,4 1,1 0,3 4,7 4,60 9,26 4,85 15,2 49,6 3 SB 4,7 11,0 45,0 4,4 1,1 0,2 4,7 5,63 10,29 5,83 20,3 54,7 Legenda: 1: solo puro; 2 SP: solo + lodo em condições a sol pleno; 3 SP: solo + lodo + calcário em condições a sol pleno. 2 SB: solo + lodo em condições de sombreamento com malha preta; 3 SB: solo + lodo + calcário em condições de sombreamento com malha preta. Apesar de muitas pesquisas apresentarem diversos estudos sobre a aplicação e efeito do lodo de esgoto nos últimos anos, a maior parte volta-se para o comportamento de desenvolvimento fisiológico das espécies, uma vez que poucos são os trabalhos que apresentam os teores de macronutrientes do solo após sua aplicação. Em estudos realizados por Alves et al. (2007) e Campos et al. (2008), os autores similarmente observaram melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. De Maria et al. (2007) verificaram que em solos que receberam lodo houve aumento gradativo no diâmetro dos agregados, de acordo com a quantidade aplicada. Oliveira (2000) observou o aumento da CTC em função das doses de lodo de esgoto ao avaliar durante dois anos as amostras de solo em cultivo de cana-de-açúcar. 66 Verifica-se que mesmo havendo a aplicação de calcário (Tabela 8), os solos tratados com lodo apresentaram-se mais ácidos quando comparados ao solo puro. O lodo de esgoto apresenta em sua composição, elevado teor de nitrogênio, e também se caracteriza como uma importante fonte de matéria orgânica, havendo a formação de ácidos orgânicos e inorgânicos no processo de decomposição da matéria orgânica. Desta forma, as reações nítricas e a presença de ácidos inorgânicos liberam íons de hidrogênio do solo, sendo que a redução do pH é decorrente da dissociação em ânion e hidrogênio. A acidificação dos solos decorre da formação de ácidos orgânicos e reações de nitrificação de nitrogênio amoniacal já presente no lodo ou gerado na mineralização de nitrogênio orgânico (BOEIRA, 2009). Concordando com os resultados encontrados, Lopes et al. (2007) e Araújo et al. (2009), estudando a aplicação do lodo de esgoto no crescimento de gramíneas, observaram que solos onde houve aplicação do lodo apresentaram maior acidez após o ciclo da cultura. Considerando o desenvolvimento da cultura do maracujazeiro, de acordo com os resultados obtidos é possível observar os efeitos favoráveis do lodo de esgoto em proporcionar maior desenvolvimento das plantas, quando mantidas sob condições de máxima luminosidade, sol pleno (Figura 5). As plantas apresentaram desenvolvimento progressivo até o quarto mês do plantio, após esse período foi constatado decréscimo para as variáveis: número de folhas (B), número de gavinhas (D) e comprimento de gavinhas (E). O diâmetro do coleto (A) e o número de brotos (C) apresentaram crescimento progressivo com o crescimento das plantas ao longo do período de avaliação. O comprimento da haste principal (F) apresentou crescimento progressivo, porém após 330 dias, as plantas com hastes maiores que 1,80 m foram despontadas, assim, constatou-se que a presença de lodo de esgoto proporcionou plantas maiores quando comparadas com os tratamentos sem a presença de lodo de esgoto. 67 A B 16 30 Número de folhas Diâmetro (cm) y = 0,0188x + 0,7312 R² = 0,9452 14 y = -0,1487x 2 + 2,3461x + 3,4699 12 R2 = 0,9979 10 8 6 4 25 20 15 y = -0,001x2 + 0,5584x - 54,641 R² = 0,7972 y = -0,627x2 + 5,662x + 6 R2 = 0,9179 10 y = 1,0883x + 5,6548 R2 = 0,9042 2 y = -0,0004x2 + 0,2829x - 34,063 R² = 0,9956 5 0 0 150 180 210 240 PURO 270 300 DIAS LODO 330 360 150 390 180 210 240 270 300 330 360 DIAS PURO LODO+CALCÁRIO LODO LODO+CALCÁRIO D 150 180 210 240 y = 0,0705x - 11,718 R² = 0,933 2 25 y = -0,001x + 0,6005x - 61,521 R² = 0,9401 20 30 y = 0,0001x 2 - 0,0523x + 5,5069 R² = 0,9366 y = 0,0386x - 5,9266 R² = 0,9841 y = 0,9607x + 0,7476 R2 = 0,9924 Número de gavinhas Número de brotos C 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 270 300 330 360 15 10 5 y = -0,8158x2 + 8,177x + 1,1499 R2 = 0,8843 0 390 150 180 210 240 DIAS PURO LODO 270 300 330 360 390 DIAS LODO+CALCÁRIO PURO LODO LODO+CALCÁRIO E F 450 30 400 25 y = -0,0011x 2 + 1,9161x - 316,9 R² = 0,9608 350 20 300 y = -0,0008x 2 + 0,5452x - 72,781 R² = 0,9823 y = -0,0003x 2 + 0,201x - 6,6576 R² = 0,5792 y = -0,627x 2 + 5,662x + 6 R2 = 0,9179 15 10 5 0 150 180 210 240 270 300 330 360 390 C. haste (cm) C. gavinha (cm) 390 250 200 150 y = -0,0174x2 + 10,786x - 1290,6 R² = 0,8855 y = -12,744x2 + 144,89x - 55,32 R2 = 0,9470 100 50 0 150 180 210 240 DIAS PURO LODO 270 300 330 360 390 DIAS LODO+CALCÁRIO PURO LODO LODO+CALCÁRIO Figura 5 - Diâmetro do coleto (A), número de folhas (B), número de brotos (C), número de gavinha (D), comprimento de gavinhas (E) e comprimento da haste principal (F) de plantas de maracujazeiro doce sob condições a sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1). 68 Na Figura 6, verifica-se que os tratamentos com presença de lodo de esgoto em ambiente sombreado apresentaram maiores médias, que foram significativas quando comparados com tratamentos com ausência do lodo, sugerindo benefícios como fonte de nutrientes para o desenvolvimento fisiológico de plantas de maracujazeiro doce. Em condições sombreadas, verificou-se um acréscimo significativo com o aumento do período de desenvolvimento das plantas, em todas as variáveis, à exceção do número de folhas (B) e número de gavinhas (D), os quais apresentaram decréscimo a partir de 180 dias. 69 A 14 30 10 8 6 y = -0,0002x 2 + 0,1208x - 11,137 4 R² = 0,9672 2 y = -0,0001x 2 + 0,0849x - 6,5218 R² = 0,9726 Número de folhas y = -0,0001x 2 + 0,1169x - 12,808 R² = 0,9972 12 Diâmetro (cm) B y = -0,0013x 2 + 0,756x - 89,429 R² = 0,8861 25 20 15 y = -0,0004x 2 + 0,2149x - 11,404 R² = 0,3604 y = -0,0004x 2 + 0,243x - 20,134 R² = 0,8727 10 5 0 0 150 180 210 240 270 300 330 360 150 390 180 210 240 270 LODO 330 360 PURO LODO+CALCÁRIO LODO LODO+CALCÁRIO C D 25 y = 0,0335x - 6,8294 R² = 0,9085 8 7 3 2 y = 0,0179x - 1,9226 R² = 0,9078 1 0 150 180 210 240 270 y = -0,0011x 2 + 0,6775x - 85,247 R² = 0,9513 20 y = 0,0321x - 4,4127 R² = 0,9385 6 5 4 300 330 360 Número de gavinhas Número de brotos 9 15 10 390 y = -0,0004x 2 + 0,2273x - 16,16 R² = 0,9843 5 y = -0,0004x 2 + 0,2236x - 16,783 R² = 0,7685 0 150 180 DIAS PURO LODO LODO+CALCÁRIO 210 240 270 300 330 360 PURO LODO LODO+CALCÁRIO F 400 30 350 25 300 C. haste (cm) 35 20 y = -0,0007x 2 + 0,4764x - 51,456 R² = 0,7541 y = -0,0004x 2 + 0,2411x - 13,666 R² = 0,6906 15 10 y = -0,0003x 2 + 0,2043x - 5,9034 R² = 0,6877 5 180 210 240 270 300 330 360 250 y = -0,0142x 2 + 9,0451x - 1125,7 R² = 0,8946 200 150 y = -0,0075x 2 + 4,893x - 478,38 R² = 0,9116 y = -0,011x 2 + 7,0917x - 822,47 R² = 0,936 100 50 0 0 150 390 150 180 210 240 DIAS PURO LODO 390 DIAS E C. gavinha (cm) 390 DIAS DIAS PURO 300 270 300 330 360 390 DIAS LODO+CALCÁRIO PURO LODO LODO+CALCÁRIO Figura 6 - Diâmetro do coleto (A), número de folhas (B), número de brotos (C), número de gavinha (D), comprimento de gavinhas (E) e comprimento da haste principal (F) de plantas de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis) em condições de sombreamento com uma malha preta (0,74 µmol m-2 s-1). 70 As plantas desenvolvidas em solos tratados com lodo apresentaram maior crescimento, quando comparadas com as de solo puro (Tabela 9). Oliveira et al. (2009), avaliando o efeito do lodo de esgoto no desenvolvimento inicial de cultivares de mamona concluíram que a adição de lodo de esgoto ocasionou efeito benéfico, aumentando o crescimento das plantas e,consequentemente, a massa seca da raiz e da parte aérea. Rodrigues et al. (2009) observaram que o crescimento da mamoneira foi favorecido pela irrigação com a água residuária de origem doméstica. Ao avaliar o desenvolvimento de plantas de girassol, Lobo et al. (2012) observaram que o uso de lodo de esgoto promoveu incremento no crescimento, mostrando-se eficiente. Nascimento et al. (2004) observaram incremento na altura e no diâmetro da mamoneira, com a aplicação de água residuária, tornando a planta mais vigorosa e robusta. Com relação à intensidade de luz, observou-se que as diferentes intensidades de luz proporcionaram diferenças significativas entre os tratamentos para as variáveis analisadas. Nos solos com ausência de lodo de esgoto, em todas as variáveis analisadas houve maior desenvolvimento das plantas em condições de ambiente sombreado, fato constatado em todas as variáveis de crescimento avaliadas (Tabela 9). Estes resultados corroboram com os resultados apresentados por Zanella et al. (2006), em estudo do desenvolvimento de plantas de maracujazeiro amarelo sob diferentes níveis de sombreamento, que observaram aumento no desenvolvimento das plantas com a redução da intensidade luminosa. 71 Tabela 9 - Diâmetro (%), número de folhas, brotos e gavinhas, e comprimento de gavinhas e da haste principal de maracujazeiro doce (Passiflora alata Curtis), em Latossolo Vermelho tratados com lodo de esgoto em condições de sombreamento -2 -1 Sombreamento (µmol m s ) MO Diâmetro Número de folhas Número de brotos -------------------------- -------------------------- -------------------------- 0,85 0,74 0,85 0,74 0,85 0,74 1 6,0 Bb 7,9 Ab 13 Bb 23 Aa 0 Bb 2 Ab 2 10,8 Aa 9,9 Aa 23 Aa 20 Aa 5 Aa 5 Aa 3 10,4 Aa 8,3 Bab 20 Aa 18 Ab 5 Aa 3 Bab Número de gavinhas Comprimento de gavinha Comprimento da haste -------------------------- -------------------------- -------------------------- 1 8 Bb 17 Aa 19,2 Ba 23,2 Aa 116,7 Bb 266,7 Aa 2 21 Aa 18 Aa 22,8 Aa 22,8 Aa 369,8 Aa 280,5 Ba 3 24 Aa 18 Ba 23,3 Aa 25,9 Aa 336,5 Aa 298,8 Aa Médias seguidas da mesma letra minúscula nas colunas e maiúscula nas linhas não diferem entre si pelo teste de Tukey, em nível de 5% de probabilidade. Legenda: 1 - Latossolo Vermelho puro; 2 - Latossolo Vermelho com lodo; 3 - Latossolo Vermelho com lodo corrigido. Em solos tratados com lodo de esgoto não foi observada diferença entre os sombreamentos à exceção do comprimento da haste principal (Tabela 9), que apresentou menores valores sob ambiente sombreado. Em solo tratado com lodo de esgoto + calcário, sob ambiente sombreado, as plantas apresentaram menores valores no diâmetro do caule, número de brotos e número de gavinhas (Tabela 9). Silva (2004), avaliando plantas de maracujazeiro-amarelo, ressalta que as plantas mantidas sob sol pleno apresentaram maior número de folhas e gavinhas, em relação àquelas mantidas sob sombreamento. Na Figura 7 verifica-se o comportamento do período de antese floral. A partir da análise de frequência relativa e acumulada foi observado maior número de flores no período de antese nos meses de junho-julho, período em que foi constatado menor índice de precipitação pluviométrica (Figura 4). 72 Sol Pleno Sombreado A B C E D F Figura 7 - Frequência relativa (A e B), acumulada (C e D) e número acumulado (E e F) de flores de P. alata Curtis, no período da antese, sob sol pleno e ambiente sombreado. 73 O florescimento em época de menor precipitação pluviométrica pode trazer muitos benefícios para a frutificação e sobrevivência da espécie. Principalmente em culturas polinizadas por número restrito de espécies, como é o caso das Passifloras (KLEIN et al., 2006). De acordo com Siqueira et al. (2009), no período seco, com a floração reduzida de essências nativas, as espécies de Xylocopa encontram oferta alternativa de alimento na cultura, ocorrendo aumento no número de visitas, desta forma, na estação chuvosa, não só a vegetação nativa compete com a cultura, como também as plantas invasoras do cultivo, deslocando o forrageio dos polinizadores. Outras espécies apresentam comportamento diferente, como é o caso da Annona muricata L., que apresenta pico de floração nos períodos de maior precipitação (NASCIMENTO et al., 2002). Avaliando o florescimento de Passiflora edulis f. flavicarpa na região norte fluminense, Benevides et al. (2009) verificaram que o florescimento ocorreu durante nove meses, de forma não sincrônica durante o ano. Em solos tratados com lodo de esgoto, verificou-se maior ocorrência de número de flores e precocidade na floração, de forma crescente, para todos os parâmetros de crescimento fisiológico de interesse agronômico das plantas de maracujazeiro doce (Figura 7). Nas Figuras 8 e 9, verifica-se que os valores das variáveis avaliadas de desenvolvimento dos frutos foram maiores sobre solos tratados com lodo de esgoto. À exceção do peso médio dos frutos (A) e número de sementes (F) foi observado comportamento progressivo para as variáveis de plantas sob condições de sol pleno e de sombreamento. Verificou-se que houve crescimento regressivo para a espessura do mesocarpo (C), e aumento progressivo do peso da mucilagem (B), diâmetro dos frutos (D) e º Brix (E) em relação ao período de dias (Figura 8 e 9). 74 A B 60 200 160 140 120 100 y= -0,0154x2 + 1,7993x + 95,9 R² = 0,8483 y = -0,0419x2 + 4,7551x + 28,68 R² = 0,7078 y = -0,0131x2 + 1,7778x + 70,702 R² = 0,8493 80 60 40 20 50 Peso da mucilagem (g) Peso médio dos frutos (g) 180 40 y = -0,0099x2 + 1,5596x - 16,95 R² = 0,9396 y = -0,0098x2 + 1,6167x - 18,141 R² = 0,9208 y = -0,0083x2 + 1,5098x - 22,302 R² = 0,9213 30 20 10 0 0 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 15 30 LODO+CALCÁRIO 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 LODO+CALCÁRIO C D 80 14 70 12 DDiâmetro equatorial (mm) ESEspessura do mesorcarpo (mm) 16 10 y = -0,0819x + 14,8 R² = 0,8954 y = -0,0676x + 12,8 R² = 0,8624 y = -0,101x + 15,633 R² = 0,9592 8 6 4 2 60 50 30 30 y = -0,0008x 2 + 0,357x + 48,82 R² = 0,9817 y = -0,0035x 2 + 0,5101x + 47,55 R² = 0,9144 10 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO y = -0,0036x2 + 0,5228x + 46,68 R² = 0,9657 20 0 15 40 LODO 75 0 90 15 30 45 60 75 90 DIAS APÓS ANTESE LODO+CALCÁRIO PURO LODO LODO+C ALCÁRIO E F 25 220 215 20 205 15 º Brix Número de sementes 210 y = -0,0044x2 + 0,7663x - 13,01 R² = 0,8796 10 y = -0,0031x2 + 0,6471x - 11,2 R² = 0,8979 y = -0,0049x2 + 0,8411x - 14,42 R² = 0,8834 5 0 200 195 y = -0,0074x2 + 0,9274x + 184,5 R² = 0,2325 190 185 180 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE 75 90 LODO+CALCÁRIO Figura 8 - Peso médio dos frutos (A) e da mucilagem (B), espessura do mesocarpo (C), diâmetro equatorial (D), º Brix (E) e número médio de sementes por fruto (F) de plantas de maracujazeiro doce sob condições de sol pleno (0,85 µmol m-2 s-1). 75 Resultados semelhantes foram encontrados por Silva et al. (2010), que estudando a maturação de maracujazeiro amarelo, observaram que a espessura do mesocarpo reduziu com o maior amadurecimento dos frutos, e o º Brix comportou-se de forma progressiva de acordo com o amadurecimento. Observa-se que a partir de 75 dias houve redução no peso médio dos frutos (A) (Figura 8 e 9). Esse efeito pode ser atribuído à perda de turgescência celular e, consequentemente, redução de massa dos frutos devido ao estádio de maturação avançado. Ao avaliar o número de sementes por fruto (F) verificou-se heterogeneidade entre os frutos (Figura 8 e 9). 76 A B 60 200 160 140 120 y= -0,048x2 + 5,4521x + 12,899 R² = 0,8306 y = -0,0435x2 + 4,7317x + 53,094 R² = 0,8568 y = -0,0326x2 + 3,6679x + 65,823 R² = 0,7984 100 80 60 40 20 50 Peso da mucilagem (g) Peso médio dos frutos (g) 180 40 y = -0,0093x2 + 1,6794x - 22,563 R² = 0,9443 y = -0,0101x2 + 1,6648x - 17,364 R² = 0,891 30 20 y = -0,0109x2 + 1,7777x - 23,73 R² = 0,8906 10 0 0 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 15 30 LODO+CALCÁRIO 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 LODO+CALCÁRIO D 16 80 14 70 Diâmetro equatorial (mm) Espessura do mesocarpo (mm) C 12 10 8 y = -0,0905x + 14,833 R² = 0,9287 y = -0,0467x + 12,367 R² = 0,9312 y = -0,0448x + 12,433 R² = 0,7039 6 4 2 60 50 40 y = -0,0023x2 + 0,488x + 47,675 R² = 0,972 y = -0,0022x2 + 0,4092x + 53,375 R² = 0,9802 y = -0,0016x2 + 0,257x + 55,58 R² = 0,845 30 20 10 0 0 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 15 30 LODO+CALCÁRIO 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 LODO+CALCÁRIO E F 250 20 200 Número de sementes 25 15 º Brix 90 150 y = -0,0044x2 + 0,8122x - 13,94 R² = 0,8883 y = -0,0048x2 + 0,8282x - 14,01 R² = 0,8746 y = -0,0042x2 + 0,7898x - 13,54 R² = 0,8898 10 5 0 100 y = 0,0117x2 - 1,2879x + 226,3 R² = 0,1123 50 0 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE PURO LODO 75 90 15 30 45 60 DIAS APÓS ANTESE 75 90 LODO+CALCÁRIO Figura 9 - Peso médio dos frutos (A) e da mucilagem (B), espessura do mesocarpo (C), diâmetro equatorial (D), º Brix (E) e número médio de sementes por fruto (F) de plantas de maracujazeiro doce sob condições de sombreamento com malha preta (0,74 µmol m-2 s-1). 77 Os resultados do estudo da relação clorofila a/b, teor de clorofila total e carotenóides encontram-se na Tabela 10. Em condições de sol pleno a relação clorofila a/b nas folhas foi menor. No entanto, ao determinar o teor de clorofila e carotenóides totais, os menores valores foram encontrados sob condições de sombreamento. Tabela 10 - Relação clorofila a/b, teor de clorofila total e carotenóides totais na massa seca (MS) de folhas de P. alata Curtis sob condições de sol pleno e de sombreamento Tratamentos -2 Clorofila a/b -1 Clorofila total Carotenóides totais -1 (µmol m s ) (mg g MS) 0,85 2,96 b 6,62 a 3,78 a 0,74 4,06 a 5,72 b 3,292 b CV (%) 7,89 4,1 5,5 Médias seguidas da mesma letra, não diferem entre si pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade. Estes resultados discordam daqueles observados por Souza et al. (2011), que verificaram que as plantas medicinais estudadas, quando mantidas sob sol pleno apresentaram o teor de clorofila total menor em relação às plantas mantidas sob sombreamentos e, Senevirathna et al. (2003), que similarmente, observaram decréscimos significativos nos teores de clorofila entre folhas de sol comparadas às folhas de sombra de Hevea brasiliensis. Segundo Silva e Silva (2009), os teores de clorofila a, clorofila b, e clorofila total não apresentam diferença significativa em folhas expostas ao sol e folhas de sombra de acerola. A relação clorofila a/b, de uma maneira geral tende a diminuir com a redução da intensidade luminosa devido à maior proporção relativa de clorofila b em ambiente sombreado, fato que ocorre devido a esta clorofila ser degradada mais lentamente em plantas de sombra, do que a clorofila a (ANGEL e POGGIANI, 1991). 78 5.4 CONCLUSÕES A aplicação do lodo de esgoto eleva os teores de nutrientes do solo. As plantas de maracujazeiro doce apresentam maior crescimento e número de flores em antese em solos tratados com lodo de esgoto e sob condições de sol pleno. O maior número de flores no estádio de antese se dá no mês de julho, e no período de menor índice de precipitação pluviométrica. Os sólidos solúveis totais (º Brix) aumentam de forma progressiva de acordo com o grau de amadurecimento. Em condições de sol pleno o teor de clorofila total nas plantas de maracujazeiro doce é maior. 79 5.5 REFERÊNCIAS ALVES, M. C.; SUZUKI, L. G. A.; SUZUKI, L. E. A. S. Densidade do solo e infiltração de água como indicadores da qualidade física de um Latossolo Vermelho distrófico em recuperação. Revista Brasileira de Ciências do Solo, Viçosa, v. 31, p. 617625, 2007. ANDRIOLO, J. L. Fisiologia da produção de hortaliças em ambiente protegido. Horticultura Brasileira, Campinas, v. 18, n. 2, p.23-33, 2000. ANJOS, A. R. M.; MATTIAZZO, M. E. Metais pesados em plantas de milho cultivadas em Latossolos repetidamente tratados com biossólido. Scientia Agrícola, Piracicaba, v. 57, n. 2, p. 769-776, 2000. ARAUJO, F. F.; GIL, F. C.; TIRITAN, C. S. 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As sementes de maracujazeiro doce apresentam maior porcentagem de emergência e maior índice de velocidade de emergência quando expostas a sol pleno. A utilização das duas e três malhas pretas proporcionam maior crescimento vegetativo das mudas de maracujazeiro doce. A aplicação do lodo de esgoto eleva os teores de nutrientes do solo. As plantas de maracujazeiro doce apresentam maior crescimento e número de flores em antese em solos tratados com lodo de esgoto e sob condições de sol pleno. O maior número de flores no estádio de antese se dá no mês de julho, e no período de menor índice de precipitação pluviométrica. Os sólidos solúveis totais (º Brix) aumentam de forma progressiva de acordo com o grau de amadurecimento. Em condições de sol pleno o teor de clorofila total nas plantas de maracujazeiro doce é maior.