Produção de biomassa e óleo essencial de menta em hidroponia.

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1 Produção de biomassa e óleo essencial de menta em hidroponia. Dalva Paulus 1 ;Osmar S. Santos 1 ;Sandro L. P. Medeiros 1 ;Cinei Riffel 1 ;Elis Borcioni 1 ; Eliseu G. Fabbrin 1 ;Eloi Paulus 1 1 UFSM CCR Departamento de Fitotecnia, , Santa Maria RS. dalvaufsmdeutch@yahoo.com.br RESUMO A menta (Mentha arvensis L.) é uma planta aromática e o seu principal princípio ativo é um óleo essencial rico em mentol. O objetivo deste trabalho foi determinar a produção de fitomassa (hastes e folhas) e produção de óleo essencial em cultivo hidropônico. O experimento foi conduzido no período de outubro a novembro de 2002 em Santa Maria, RS. Utilizou-se o sistema NFT, sendo que as mudas foram propagadas por estaquia em espuma fenólica, onde permaneceram 18 dias no berçário, quando foram transferidas para as bancadas de produção final. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso em esquema bifatorial 2x2 com os fatores: concentração da solução nutritiva e espaçamentos. Os melhores resultados de produção de óleo essencial (0,76g planta -1 ), fitomassa fresca (317g planta -1 ) e seca (44 g planta -1 ), foram obtidos na solução nutritiva com 100% da concentração da solução nutritiva no transplante e reposição de 50% quando a condutividade elétrica reduziu 50% do valor inicial e espaçamento 0,50m x 0,25m. Palavras-chave: Mentha arvensis L., solução nutritiva, fitomassa ABSTRACT Mint is an aromatic plant which principal active principle is the essential oil. The aim of this experiment was to determine production of shoot fresh matter and production essential oil in system hydroponic. The experiment was carried in the period on october to november, 2002 in Santa Maria, RS. The system hydroponic NFT was used and the seedlings were pealed as cuttings in phenolic foam and remain in the nursery for 18 days and after moved to their finaly water way production. The experimental design used was 2x2 bifactorial (nutrient solution concentration x spacing). The essential oil production 0,76g plant -1, of shoot fresch matter (317g plant -1 ) and total dry matter (44g plant -1 ) were the best results obtained with 100% nutrient solution in transplant and 50% replacemant when the electric condutivity decreased 50% of initial value and 0,5m x 0,25m spacing. Keywords: Mentha arvensis L., nutrient solution, matter.

2 No Brasil, estima-se que 25% dos US$ 8 bilhões do faturamento da indústria farmacêutica nacional sejam originados de medicamentos derivados de plantas. Em contrapartida, o Brasil tem importado mais de toneladas de plantas medicinais e aromáticas, além de extratos de essências para atender às necessidades da indústria nacional (Simões et al., 2003). A hortelã-japonesa (Mentha arvensis L.) é uma planta medicinal e aromática, contendo óleo essencial, sendo que o mentol é o seu principal e mais abundante componente, substância de larga utilização pelas indústrias química, farmacêutica e de alimentos. A menta é considerada como planta exigente quanto à nutrição (Maia, 1998). A espécie prefere solos férteis, bem drenados e ricos em matéria orgânica (Correa Jr. et al., 1991). O Brasil foi o principal produtor mundial de menta até o final da década de 70, quando a cultura passou a ser abandonada, pois os solos com fertilidade degradada, não contemplavam a exigência nutricional da planta. Nesse sentido, a hidroponia tem se tornado uma alternativa bastante interessante em relação ao cultivo tradicional feito no solo. Podem-se destacar algumas vantagens da hidroponia: alta produção por área, maior controle no fornecimento de água e nutrientes e obtenção de produtos de alta qualidade (Castellane & Araújo, 1995). Além disso, a utilização do cultivo em ambiente protegido tem permitido cultivos durante o ano todo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa e óleo essencial de menta em hidroponia. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido em estufa plástica de 250 m 2, localizada no Departamento de Fitotecnia da UFSM, Santa Maria RS. A cultura utilizada foi a menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701. O uso dessa cultivar se justifica devido à sua importância medicinal, comercial e adaptação às condições brasileiras (MAIA, 1994), além da boa produção agrícola, teor de mentol e óleo essencial (CZEPAK, 1995). A solução nutritiva foi calculada a partir dos dados de produção de fitomassa seca e da quantidade de nutrientes extraídos pela planta, obtidos por Maia (1994). A quantidade de macronutrientes e micronutrientes (mg L -1 ) da solução nutritiva utilizada foram de:

3 211,40 de N; 27,90 de P; 299,52 de K; 79,60 de Ca; 34,80 de Mg; 11,84 de S; 0,5 de B; 0,02 de Cu; 2,0 de Mn; 0,1 de Zn; 0,05 de Mo e 2,23 de Fe. As mudas foram propagadas por estaquia em substrato do tipo espuma fenólica, no berçário em sistema hidropônico, com solução nutritiva a 50%. Aos 18 dias, foram passadas para bancada de produção final constituída de seis canais de cultivo, formada por tubos de polipropileno de 6 m de comprimento e 10 cm de largura. Utilizou-se o sistema NFT (Técnica do Fluxo Laminar), onde a solução nutritiva foi distribuída nos canais de cultivo na vazão de 1,8 litros por segundo, através de um conjunto moto-bomba de 0,5Hp e recolhida no final da bancada de cultivo através de calha coletora, retornando ao reservatório. Foram realizadas leituras da condutividade elétrica e ph a cada dois dias. O delineamento experimental foi o blocos ao acaso com oito repetições em esquema bifatorial 2x2, com os fatores: concentração da solução nutritiva: 100% da concentração da solução no transplante, com reposição de 50% dos nutrientes quando a condutividade elétrica reduziu a 50% do valor inicial; 25% da concentração original no transplante, com reposição de 25% da solução a cada 15 dias e espaçamentos: 0,50 x 0,25m, correspondendo a 8 plantas m -2 (D8); 0,25 x 0,25m, correspondendo a 16 plantas m -2 (D16). Determinou-se a fitomassa fresca e seca das hastes e folhas. Para a extração do óleo essencial foi utilizado o método de arraste a vapor, em aparelho tipo Clevenger. Amostras de 100 g de hastes e folhas foram colocadas em balões com capacidade de 2 litros, com período de destilação de 1h e 20 minutos, conforme metodologia descrita por Alencar et al. (1984). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de F, até 5% de probabilidade. Como a análise foi significativa para as interações, prosseguiu-se os desdobramentos através de análise com teste de comparação de médias de Duncan até 5% de probabilidade de erro. RESULTADOS E DISCUSÃO Os melhores resultados de produção total de fitomassa fresca (Tabela1) foram observados na solução nutritiva com 100% da concentração dos nutrientes no transplante, com reposição de 50% dos nutrientes quando a condutividade elétrica reduziu-se a 50% do valor inicial e no espaçamento 0,50m x 0,25m.

4 A menor produção foi encontrada no tratamento com a solução nutritiva 25% da concentração original no transplante, com reposição de 25% da solução a cada 15 dias, pois esta foi menos concentrada em termos de nutrientes para atender as exigências nutricionais da cultura. Tal fato acentuou-se com o adensamento de plantas no D16, onde ocorreu maior competição entre plantas por água e nutrientes resultando em produção inferior a D8. Assim o D8 foi o espaçamento mais adequado ao manejo de solução nutritiva empregado. A maior produção de fitomassa seca foi encontrada na solução 100% e D8 (Tabela 2), porém para a solução com concentração parcelada não houve diferença estatística entre densidades. A produção de 44g planta -1 de fitomassa seca obtida em hidroponia, foi superior a alcançada por Maia (1994) com 28,5g planta -1 num ciclo produtivo de 78 dias em cultivo em vaso com solução nutritiva proposta por Sarruge (1975). Com relação a produção de óleo essencial verificou-se que houve diferença significativa entre os tratamentos utilizados (Tabela 3). Os melhores resultados para produção de óleo essencial de folhas e hastes foram observados na solução nutritiva 100% e densidade D8. As folhas apresentaram maior produção de óleo essencial em relação as hastes. A menor produção de óleo essencial foi encontrada nos tratamentos 25% e D16 pois esta, apresentou produção inferior de fitomassa e também, resultou em produção inferior de óleo essencial. Desta forma, a maior produção de óleo essencial se deve a maior produção de fitomassa e/ou concentração de óleo na fitomassa. Resultados semelhantes foram encontrados por Ocampos et al., (2002) em trabalhos com diferentes formas de adubação (orgânica, mineral, orgânica/mineral e hidropônica) para hortelã rasteira (Mentha x villosa) onde obteve maior produção de fitomassa fresca (63,61g planta -1 ) e de óleo essencial (0,88g planta -1 ) no sistema de cultivo hidropônico com solução nutritiva descrita por Castellane & Araújo (1995). As concentrações de nutrientes da solução nutritiva no cultivo de Mentha arvensis L. alteram a produção vegetal de fitomassa e rendimento de óleo essencial. Além disso, a redução do ciclo produtivo permite que se faça maior número de colheitas por ano quando comparado com o cultivo em solo. A solução nutritiva com concentração de 100% no transplante e reposição de 50% dos nutrientes quando a condutividade elétrica reduzir 50% do valor inicial e o espaçamento 0,50m x 0,25m podem ser recomendados para o cultivo hidropônico de Mentha arvensis L.

5 LITERATURA CITADA ALENCAR, J. W.; CRAVEIRO, A. A.; MATOS, F. J.A. Kovats indici as a presention routine in mass espectro searches of volaties. Journal of Natural Products, n. 47, p , CASTELLANE, P.D.& ARAÚJO, J.A.C. de. Cultivo sem solo hidroponia. Jaboticabal, FUNEP, p. CORREA, J.R.; C., MING, L.C.; SCHEFFER, M.C. Cultivo de plantas medicinais, condimentares e aromáticas. Curitiba: EMATER, p. CZEPAK, M.P. Produção de óleo bruto e mentol cristalizável em oito frequências de colheita de menta (Mentha arvensis L.). Piracicaba, p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo. MAIA, N. B. Nutrição mineral, crescimento e qualidade do óleo essencial da menta (Mentha arvensis L.) cultivada em solução nutritiva. Piracicaba p. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, Produção e qualidade do óleo essencial de duas espécies de menta cultivadas em soluções nutritivas. Piracicaba p. Tese (Doutorado em Agronomia) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo,1998 OCAMPOS, R.K., LAURA, V.A., CHAVES, F.C.M. Efeito de diferentes formas de adubação em hortelã rasteira: biomassa e teor de óleo essencial. Horticultura Brasileira. v. 20, n.2, suplemento julho de SARRUGE, J.R. Soluções nutritivas. Summa Phytopathologica, v.1, p , SIMÕES, C.M.O., SPITZER, V. Óleos voláteis. In: SIMÕES, C.M.O. et al. Farmacognosia: da planta ao medicamento. 5.ed. Porto Alegre/Florianópolis: Editora da UFSC, p. 516.

6 TABELA 1 - Produção de fitomassa fresca das folhas, hastes e total (g planta 1 ) de menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações de 100% e 25% e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS Folhas (g planta 1 ) Hastes (g planta 1 ) Total (g planta 1 ) Trat. 100% 25% 100% 25% 100% 25% D8 122 a*a 38 a B 195,0 a A 78,3 a B 317,0 a A 116,3 a B D16 70 b A 31 b B 161,1 b A 58,1 b B 231,1 b A 89,1 b B C.V.% 16,77 13,17 12,07 *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan a 5% de probabilidade de erro. TABELA 2 - Produção de fitomassa seca das folhas, hastes e total (g planta 1 ) de menta (Mentha arvensis L), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações de 100% e 25% e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS Folhas (g planta 1 ) Hastes (g planta 1 ) Total (g planta 1 ) Trat. 100% 25% 100% 25% 100% 25% D8 17,2 a* A 7,8 a B 26,8 a A 10,5 a B 44,0 a A 18,3 a B D16 12,5 b A 5,1 b B 20,3 b A 9,9 a B 32,8 b A 15,0 a B C.V.% 17,43 19,42 17,56 *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade de erro. TABELA 3 - Produção de óleo essencial das folhas, hastes e total (g planta 1 ) de menta (Mentha arvensis L.), cultivar IAC 701, cultivada em solução nutritiva nas concentrações: 100% e 25% e nos espaçamentos: 0,50m x 0,25m (D8) e 0,25m x 0,25m (D16). Universidade Federal Santa Maria, Santa Maria, RS Folhas (g planta 1 ) Hastes (g planta 1 ) Total (g planta 1 ) Trata. 100% 25% 100% 25% 100% 25% D8 0,63 a* A 0,32 a B 0,13 a A 0,09 a B 0,76 a A 0,41 a B D16 0,45 b A 0,23 b B 0,08 b A 0,05 b B 0,53 b A 0,28 b B C.V.% 18,25 21,75 17,98 *Médias seguidas das mesmas letras, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, em cada variável, não diferem estatisticamente pelo teste de Duncan, a 5% de probabilidade de errro.