Produção de sementes de cebola em condições tropicais e subtropicais

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1 Produção de sementes de cebola em condições tropicais e subtropicais Prof. Dr. Paulo César Tavares de Melo ESALQ/USP-Departamento de Produção Vegetal Introdução A cebola, Allium cepa L., pertence à família Alliaceae da qual fazem parte outras hortaliças importantes como o alho, a cebolinha e o alho-porró. É cultivada há mais de anos e largamente consumida pelos Hindus, Egípcios, Gregos e Romanos da antiguidade. O centro de origem da cebola localiza-se na Ásia Central, especialmente do noroeste da Índia e do Afeganistão. É uma espécie diplóide (2n=2x=16) conhecida apenas como planta cultivada. Existem barreiras de incompatibilidade nos cruzamentos entre a cebola cultivada e as espécies selvagens de Allium. O seu germoplasma é constituído de populações locais e de cultivares desenvolvidas ao longo dos séculos para adaptação a diferentes latitudes, sistemas de cultivo e preferências de consumo através do mundo. A cebola é a terceira hortaliça em importância econômica no mundo, sendo amplamente cultivada para consumo fresco, como condimento ou na forma industrializada. A produção mundial, em 2005, foi de 57,35 milhões de toneladas, para uma área de 3,17 milhões de hectares e rendimento médio de 18,0 t/ha. A Ásia é a principal região produtora com cerca de 60 % da produção mundial, seguida Europa com 20 %. A China e a Índia são os principais produtores mundiais, representando, em conjunto, aproximadamente 43% da produção total. Os maiores rendimentos foram registrados na Coréia do Sul (58,0 t/ha), Estados Unidos (52,0 t/ha), Japão (45,0 t/ha) e Holanda (40,0 t/ha). O rendimento da China foi de 21,1 t/ha e o da Índia 10,3 t/ha. O Brasil é o maior produtor da América do Sul tendo produzido 1,1 milhão de toneladas numa área de 56,8 mil hectares. Allium cepa é uma espécie polimórfica exibindo diferenças quanto à cor e nível de cerosidade das folhas, ao formato, tamanho e cor dos bulbos, e à reação

2 ao comprimento do dia. A Figura 1 mostra a diversidade do germoplasma dessa espécie caracterizado e mantido pela Wageningen UR, Holanda. Figura 1. Diversidade do germoplasma de Allium cepa da Wageningen UR, Holanda. Morfologia e desenvolvimento do bulbo O estímulo à bulbificação é condicionado pelo fotoperíodo (número de horas de luz diária) e temperatura. Embora a duração do dia seja o fator principal para a indução, formação e maturação do bulbo, seus efeitos são modificados pela temperatura. A bulbificação apenas se inicia quando a combinação dos fatores determinantes da bulbificação (fotoperíodo e temperatura) de cada cultivar é atingida. Esse processo é iniciado a partir do engrossamento das folhas basais acima do disco (caule) resultando no armazenamento de reservas nutritivas. A Figura 2 mostra as partes que compõem um bulbo de cebola. O prato ou disco corresponde ao caule e os catáfilos são as escamas externas e internas. Na

3 axila de cada folha se encontram gemas que darão origem a novas folhas e a escapos florais na segunda fase do desenvolvimento. Figura 2. Anatomia do bulbo de uma cultivar tropical de cebola. Morfologia floral e formação da semente Na extremidade de cada escapo se forma uma inflorescência esférica simples tipo umbela envolta por uma película que se rompe antes da abertura das flores. A quantidade de escapos que cada bulbo forma varia de 1 a 20, dependendo da variedade e das condições climáticas (Figura 3, à direita). A umbela pode conter de 50 a 2000 flores individuais que se abrem em seqüência irregular por um período de duas a mais de quatro semanas. A flor é hermafrodita e compreende três carpelos fundidos em seu pistilo, seis estames (três internos e três externos), um estilete, três segmentos de periantos interiores e três exteriores. O ovário é súpero e contém três lóculos, com dois rudimentos seminais em cada um. Os nectários se localizam na base dos estames e o néctar é acumulado entre os estames internos e externos. Quando a flor se abre o pistilo tem 1 (um) cm de comprimento, mas não está receptivo para o pólen que é liberado. Adquire tal condição quando atinge uns 05 (cinco) cm de comprimento. As anteras emitem quase todo o pólen durante um período de 9-17 horas, 26 a 36 horas antes que o estigma esteja receptivo. Esta diferença entre a liberação do pólen maduro e a não receptividade do estigma explica porque a cebola é uma planta tipicamente de polinização cruzada (alógama). Tal fenômeno recebe o nome de protandria ou dicogamia protândrica (Figura 3, à esquerda).

4 Figura 3. Plantas de cebola exibindo escapos florais (esquerda) e umbelas em diferentes estádios de desenvolvimento (à esquerda); à direita, são exibidos os diferentes estádios de desenvolvimento da flor (a início da deiscência das anteras; b fim da deiscência das anteras; c início da receptividade do estigma e, d murcha dos filamentos). A autopolinização é possível entre flores de uma mesma umbela ou de diferentes umbelas de uma mesma planta, embora predomine a polinização cruzada. O pólen de planta estranha se desenvolve mais rapidamente que aquele da própria planta, reforçando a condição de alogamia. A polinização é realizada, principalmente por abelhas, ainda que seja freqüente também a intervenção de moscas e vespas. As abelhas são atraídas pelo néctar e pólen produzidos pelas flores da umbela que permanecem abertas de 15 a 20 dias; as flores de todas as umbelas formadas na planta ficam abertas por cerca de 30 dias. O fruto da cebola é uma cápsula com três lóbulos, em que cada um deles contém uma ou duas sementes de cor preta. Fisiologia do desenvolvimento

5 A cebola é uma espécie cujo ciclo de desenvolvimento e crescimento é bianual. Sob condições normais, no primeiro ano produz bulbos a partir de sementes (fase vegetativa) e, no segundo ano, ocorre o florescimento a partir de bulbos (fase reprodutiva). A diferenciação da fase vegetativa para reprodutiva é determinada pela temperatura e se evidencia pelo surgimento dos escapos ou hastes florais. Os estádios de desenvolvimento e crescimento da fase vegetativa encontram-se ilustrados na Figura 4. Figura 4. Estádios de desenvolvimento e crescimento da fase vegetativa de Allium cepa L. (A-B = semente no solo após o semeio e início da emergência; C = surge a 1ª folha verdadeira; (D) senescência das folhas cotiledonares; E I = inicia com o desenvolvimento da folhagem, acúmulo de reservas nutritivas pela intensa atividade fotossintética, e, no final, a planta completa o processo de bulbificação; a folhagem tomba e os bulbos estão maduros prontos para ser colhidos (I-J). A bulbificação é induzida pela interação entre o comprimento do dia (fotoperíodo) e a temperatura e essa interação determina os limites de adaptação das diferentes cultivares. Na realidade, fisiologicamente, a cebola é espécie de dias longos para bulbificação e, dessa maneira, não forma bulbos sob condições de dias com menos de 10 horas de luz. Quando submetidas a tais condições, as plantas não bulbificam mesmo após períodos prolongados de crescimento. Todavia, à medida que as exigências em fotoperíodo requeridas pela cultivar são atendidas, o processo de bulbificação é iniciado, independentemente do tamanho da planta. As cultivares de cebola são classificadas em quatro grupos em função do número de horas de luz diária requerido para iniciar o processo de bulbificação:

6 1. de dias curtos (DC) a bulbificação é iniciada em dias com horas de luz; 2. de dias intermediários (DI) exigem 13 ou mais horas de luz; 3. de dias longos (DL) requerem acima de 14 horas de luz diária; 4. de dias muito longos (DML) exigem fotoperíodo superior a 15 horas de luz. Produtividade medíocre e/ou baixa qualidade dos bulbos resultam da escolha de cultivares não adaptadas às condições específicas (local e época) requeridas pela cultivar. Fatores que influenciam a produção de sementes Os fatores abaixo relacionados exercem relevante importância na implantação dos campos de produção de sementes e são fundamentais para obtenção de altos rendimentos de sementes de qualidade genética, fisiológica e sanitária elevadas: 1. As condições climáticas da região escolhida para implantar os campos de produção de sementes; 2. A presença de agentes polinizadores, especialmente abelhas; 3. A densidade de plantio que tem implicações na incidência de doenças e no rendimento de sementes; 4. Isolamento dos campos de produção de sementes de cultivares distintos, especialmente quando os bulbos têm cores diferentes. A distância mínima exigida para a produção de semente fiscalizada é determinada pela legislação dos países onde a produção é realizada podendo variar de 600 a m; 5. Inspeções de campo e roguings. São imprescindíveis para a obtenção de sementes de alta qualidade genética e varietal. No método semente-semente devem ser realizadas, no mínimo, duas inspeções durante o estádio vegetativo, removendo plantas fora do tipo; e antes do florescimento, removendo plantas florescidas prematuramente. No método semente-bulbo-semente a recomendação é que sejam procedidas, no mínimo, quatro inspeções: antes da maturação dos bulbos, após a cura dos bulbos, no plantio dos bulbos, e finalmente no início do

7 florescimento. Os roguings permitem a eliminação de plantas atípicas, isto é, fora do padrão da cultivar; 6. É essencial manter os campos de produção de sementes livres de doenças e pragas. As doenças afetam as raízes, bulbos, folhas, escapos florais e a inflorescência. Deve-se dar especial atenção ao controle de doenças que podem ser transmitidas via sementes. Entre as pragas que atacam a cebola, os tripes requerem medidas efetivas de controle e costumam atacar com maior intensidade sob condições de tempo seco. Métodos de produção de sementes Cultivares de polinização livre ou aberta são as mais usadas para a produção de cebola na maioria das regiões de cultivo dos trópicos e subtrópicos. No entanto, cultivares híbridas, adaptadas às condições climáticas dessas regiões, vêm sendo cultivadas em escala crescente devido a maior uniformidade de bulbificação e potencial produtivo. Para as empresas de sementes, os híbridos apresentam uma vantagem estratégica, uma vez que as linhas utilizadas lhes pertencem e assim os direitos de propriedade (proteção varietal) são naturalmente assegurados. Independente se a cultivar é de polinização livre ou híbrida existem dois diferentes métodos que são utilizados na produção de sementes de cebola: 1. Semente-bulbo-semente: na primeira fase (vegetativa) é realizada a produção de bulbos-mãe de maneira similar à produção de bulbos para o mercado; na segunda fase, os bulbos-mãe são plantados e ocorre a produção de sementes. Após a colheita e cura, os bulbos-mãe, são selecionados de acordo com o padrão da cultivar (formato e cor). Nessa etapa, são eliminados os bulbos mal formados, brotados e com sintomas de doenças. Em seguida, os bulbos são acondicionados em estrados e armazenados em galpões ventilados à temperatura ambiente. É recomendável fazer inspeções periódicas para eliminar bulbos apodrecidos. O processo de vernalização (indução ao florescimento) dos bulbos é feito em condições naturais em regiões subtropicais com temperaturas baixas durante o

8 inverno. Outra alternativa é fazer a vernalização artificial dos bulbos-mãe com o uso de câmaras frigoríficas. A Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária (IPA) vem utilizando pioneiramente essa tecnologia, em escala comercial, desde a década de Com isso, viabilizou a produção de sementes de cebola nas condições do semi-árido nordestino. Na atualidade, essa tecnologia vem sendo adotada na produção de sementes de cebola em zonas quentes das regiões sudeste e centro-oeste do Brasil. Por esse processo, o período de armazenamento e a temperatura vernalizante variam conforme a cultivar. Em geral, os bulbos-mãe são armazenados a temperaturas próximas de 2º C por 60 a 90 dias e 20 a 40 dias antes do plantio, a temperatura deve ser elevada para 8ºC para induzir a brotação. Depois de plantados no campo, os bulbos-mãe emitirão os escapos florais e essa fase (reprodutiva) termina com a produção de sementes. A produção de semente de cebola pelo método semente-bulbo-semente é padrão para a produção de sementes genéticas e básicas uma vez que não permite a seleção de bulbos. No Brasil, esse método é utilizado também para a produção de sementes fiscalizadas e certificadas; 2. Semente-a-semente: é o método mais utilizado em regiões onde ocorrem temperaturas baixas suficientes para propiciar a vernalização natural das plantas. As sementes (sistema de semeadura direta) ou as mudas (sistema de transplante) são dispostas na própria área onde se fará a colheita das sementes, em um único campo de produção. Por esse método é possível fechar o ciclo de produção de sementes em menos de um ano e os custos de produção são mais baixos. O método semente-semente é utilizado apenas para a produção de sementes fiscalizadas ou certificadas, pois não permite a seleção dos bulbos. Produção de sementes híbridas A produção de sementes híbridas é baseada na macho-esterilidade (MS) do tipo genético-citoplasmática. Duas linhas isogênicas, inclusive quanto ao gene que controla o caráter MS (ms/ms), devem ser desenvolvidas, se diferenciando apenas

9 quanto ao fator citoplasmático. Uma linha (linha A) possui o fator citoplasmático S que confere a expressão da MS e a outra possui o fator N que restaura a fertilidade masculina e é designada de linha B, ou mantenedora da MS. A produção de sementes híbridas em escala comercial envolve uma terceira linha chamada de linha C, que é usada como parental polinizador. O genótipo dessa linha deve ser Nms/ms a fim de impedir a obtenção de sementes F 2. Ademais essa linha deve exibir uma alta capacidade de combinação com o outro parental para possibilitar a obtenção de híbridos com características superiores. A produção comercial de sementes híbridas de cebola é antecedida por um longo período visando à identificação das linhas parentais A, B e C. Além disso, como se trata de uma espécie de ciclo bianual constitui um trabalho de melhoramento complexo e oneroso. O esquema adotado para identificação das linhas parentais A, B e C pode ser visto na Figura 5. Na condução de campos de produção comercial de híbridos de cebola os seguintes fatores devem ser considerados: 1. Coincidência do florescimento é muito importante que seja conhecido com antecedência o comportamento das linhas parentais (A e C) com respeito ao seu hábito de florescimento. Com isso, é possível obter a coincidência de florescimento de ambas as linhas e, conseqüentemente, o máximo de rendimento de sementes; 2. Proporção de parentais masculino : feminino usualmente é adotada a proporção 1:4, ou seja, um sulco da linha polinizadora macho-fértil (linha C) para quatro sulcos da linha fêmea ou MS (linha A); 3. Roguings procedimento crítico tanto na manutenção das linhas parentais quanto na produção do híbrido. A linha MS (A) deve ser cuidadosamente examinadas visando eliminar eventuais plantas contaminantes férteis; as linhas B e C devem ser inspecionadas para manutenção de características desejáveis da planta;

10 4. Polinização as flores das plantas macho-estéreis são pouco atrativas para as abelhas, pois não produzem pólen. Esse fator pode contribuir para reduzir consideravelmente o rendimento de sementes.

11 Colheita e processamento das sementes Colheita: a determinação do período ideal de colheita exercerá influência tanto no rendimento quanto na qualidade das sementes. Para cada cultivar deve ser determinado o ponto de maturidade fisiológica das sementes. A colheita deve ser iniciada quando o teor de água nas sementes estiver ao redor de 40%. Em termos práticos, geralmente inicia-se a colheita quando cerca de 10% das umbelas apresentam sementes expostas, isto é, quando as cápsulas começam a abrir (Figura 6). Como as umbelas não amadurecem simultaneamente, há a necessidade de proceder mais de uma colheita. O retardamento da colheita pode causar a queda das sementes no solo, reduzindo a produtividade. A colheita pode ser manual ou mecânica. Depois de colhidas as sementes são transportadas em sacos para os galpões de secagem. Figura 6. Diferentes estádios de desenvolvimento da umbela de cebola.

12 Secagem e trilhagem: as umbelas são secas sobre lonas ao sol por alguns dias, tomando-se o cuidado de revolvê-las periodicamente. A secagem das umbelas permite melhoria na maturação das sementes, além de facilitar a trilhagem. As umbelas estão aptas para serem trilhadas quando estas apresentarem-se quebradiças. Se colhidas manualmente, as umbelas são trilhadas em máquinas estacionárias, tendo-se o cuidado na regulagem da mesma (principalmente na velocidade que deve estar entre 450 e 550 rpm), evitando assim a ocorrência de danos mecânicos nas sementes. Após a trilhagem, é recomendável uma nova secagem do material antes do beneficiamento. A secagem das sementes poderá ser realizada naturalmente, ao sol, em local ventilado, espalhando as sementes sobre telas ou tecidos finos, sobre estrados. Pode ser utilizadas também estufas de circulação forçada de ar à temperatura de 32ºC no início da secagem e a 42ºC no final da secagem, até que as sementes atinjam a umidade de 6%, que é a umidade adequada para o acondicionamento em embalagens impermeáveis. Beneficiamento: após a trilhagem, as sementes devem ser passadas por máquinas de ar e peneiras e em seguida pela mesa de gravidade. Pode-se ainda utilizar um soprador pneumático, para eliminar impurezas, como restos de umbelas, e sementes chochas (imaturas ou mal formadas). A utilização de água para separação, embora utilizada, não é recomendada uma vez que pode prejudicar a qualidade das sementes. Quando esse método for utilizado, as sementes devem ser secas imediatamente. Tratamento: o tratamento das sementes tem a finalidade de reduzir uma possível infecção e/ou infestação de fungos nas sementes, além de maior controle de microrganismos na fase inicial de estabelecimento da cultura. Fungicidas de amplo espectro de ação, à base de captan ou thiram são os mais utilizados. Encontramse no mercado sementes de cebola revestidas por uma fina película (film coating). Esse tratamento propicia uma melhor uniformidade e eficiência no tratamento fungicida das sementes, permitindo ainda uma melhor visualização das mesmas no solo. Outra técnica disponível é a peletização que objetiva uma distribuição mais uniforme das sementes durante a semeadura.

13 Embalagem e armazenamento: as sementes devem ser acondicionadas em embalagens à prova de umidade, como sacos aluminizados ou em latas. O grau de umidade das sementes deve se situar em torno de 6%. A semente de cebola apresenta longevidade curta necessitando de baixa umidade relativa e baixa temperatura para sua conservação. Rendimento: o rendimento de sementes de cebola é bastante variável e está diretamente relacionado à cultivar, ao número de umbelas por unidade de área e tamanho das umbelas. Outros fatores tais como época e local de produção, manejo cultural e condições edafoclimáticas também podem influenciar o rendimento. Em geral, o rendimento pode ser mais elevado quando se adota o método de semente-a-semente em razão da maior densidade de plantas por unidade de área. Os rendimentos obtidos nos campos de produção do sul do Brasil variam de kg/ha de sementes e são muito baixos se comparados aos índices obtidos em outros países quando os rendimentos oscilam de 600 a 1300 kg/ha. No sul do Brasil, em termos práticos, considera-se boa uma produção de sementes equivalente a 10% do peso dos bulbos plantados. Avaliação da qualidade das sementes Cada lote de sementes deve ser amostrado e submetido aos testes de germinação e pureza, exigidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). A Portaria Ministerial, no. 457, de 18 de dezembro de 1986 estabelece os padrões para distribuição, transporte e comercialização de sementes fiscalizadas de cebola. O teste de emergência das plântulas em campo, velocidade de germinação ou o teste de envelhecimento acelerado podem determinar o vigor das sementes. A análise sanitária avalia a incidência de microrganismos associados às sementes. O teste de papel de filtro é muito utilizado para a detecção de vários fungos associados às sementes. Literatura consultada

14 CURRAH, L.; OCKENDON, D. J. Protandry and the sequence of flower opening in the onion (Allium cepa L.). New Phytologist, Cambridge, Inglaterra, v. 81, p , Jan CURRAH, L. Onion flowering and seed production. Scientific Horticulture, Kent, v. 32, p , HANTHORN, L.R.; POLLARD, L.H. Vegetable and flower seed production. The Blakiston Co. Inc. New York, Toronto, p. MELO, P.C.T.; RIBEIRO, A. Produção de sementes de cebola: cultivares de polinização abertae híbridos. In: PRODUÇÃO DE SEMENTES DE. HORTALIÇAS, Castellane, P.D.; NICOLASI, W.M.; HASEGAWA, M. Editores. p NASCIMENTO, W. M. Produção de Sementes de cebola. In: SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE CEBOLA, 5. Embrapa Hortaliças, dez Versão eletrônica. SIDIA, W; BETINA, B. Efeito da polinização por abelhas e outros insetos na produção de sementes de cebola. Pesq. agropec. bras., Brasília, v. 38, n. 12, p , dez Versão, 17/05/2007.