CRESCIMENTO DE PLANTAS DE CRAMBE IRRIGADAS SOB DIFERENTES NÍVEIS DE SALINIDADE

Transcrição

1 CRESCIMENTO DE PLANTAS DE CRAMBE IRRIGADAS SOB DIFERENTES NÍVEIS DE SALINIDADE A. C. F. VASCONCELOS, H. R. GHEYI, F. G. SOUZA, L. H. G. CHAVES, J. D. FERNANDES RESUMO: O Brasil apresenta uma grande produção agrícola e tem potencial para atender a necessidade de biocombustíveis por meio do cultivo de culturas que servem de matéria prima para a sua produção. Dentre as mais de espécies vegetais de oleaginosas, apenas delas têm potencial para produção de biocombustível, como o crambe (Crambe abyssinica). Os efeitos da irrigação com águas salinas no desenvolvimento de plantas de crambe ainda são desconhecidos sob as condições semiáridas brasileiras. Este estudo objetivou avaliar a influência da salinidade no desenvolvimento de plantas de crambe em vasos com capacidade para dm de solo. As plantas foram irrigadas manualmente com volumes conhecidos de soluções salinas (NaCl, NaCl + CaCl ) nos seguintes níveis: ;,;,;, e 7, ds m -. O experimento seguiu um delineamento inteiramente casualizado com três repetições. Foram feitas medições de altura de plantas, número de folhas e de inflorescências em três datas ao longo do experimento e, após o corte das plantas, foram determinados os seus parâmetros vegetativos. Para os níveis de sais, os dados foram submetidos à análise de regressão, enquanto que para os tipos de sais foi feita a comparação de médias pelo teste Tukey por meio do programa estatístico SISVAR.. Os níveis de salinidade mostraram efeito significativo para os parâmetros analisados. Não houve diferença estatística entre os tipos de sais. PALAVRAS-CHAVE: oleaginosa, tolerância à salinidade, matéria seca. GROWTH OF CRAMBE PLANTS IRRIGATED UNDER DIFFERENT SALINITY LEVELS ABSTRACT: Brazil presents a large agricultural production and has the potential to meet the need of biofuels through the cultivation of crops that serve as raw material for their production. There are over species of oil, but only species have potential for biofuel production and, among these cultures highlights the crambe (Crambe abyssinica). The effects of irrigation with saline waters to produce crambe plants are still unknown under Brazilian semiarid conditions. This study aimed to evaluate the influence of salinity on the development of crambe plants in pots with a capacity of dm of soil. Plants were manually irrigated with determined volume of saline waters (NaCl, NaCl + CaCl ) at the following levels:,.,.,, and 7. ds m -. The experiment followed a completely randomized design with three replications. Three measurements of plant height, number of leaves and inflorescences on three dates were made during the experimental period. At7 days after germination, the plants were cut and determined the dry weight of shoots and roots, grain weight, the amount of inflorescences and it was calculated the root/ shoots ratio. Measurements of plant height, number of leaves and inflorescences on three dates throughout the experiment were made and, after cutting the plants their vegetative parameters were determined. For levels of salts, the data were subjected to regression analysis, while for the types of salts comparison of means was done by Tukey through Doutora, Pesquisadora CNPq, UFCG/Departamento de Engenharia Agrícola, Av. Aprígio Veloso, 88, CEP: 89-. Campina Grande, PB. anacarol@yahoo.com.br. Doutor, Professor UFCG/Depto de Engenharia Agrícola. hans@agriambi.com.br Estudante de graduação em Engenharia Agrícola, UFCG, Campina Grande, PB. felipeguedesjm_6@hotmail.com Doutora, Professora UFCG/Depto de Engenharia Agrícola. Campina Grande, PB. lhgarofalo@hotmail.com Doutor, Pesquisador UEPB/Escola Agrícola. Lagoa Seca, PB. joselysolos@yahoo.com.br.

2 A. C. F. Vasconcelos et al. SISVAR. statistical program. Salinity levels showed significant effects on the parameters analyzed. There was no statistical difference between the types of salts. KEY WORDS: oil seed, salinity tolerance, dry matter. 78 INTRODUÇÃO A demanda crescente mundial por combustíveis e as preocupações ambientais a respeito do esgotamento das reservas energéticas não renováveis tem despertado o interesse dos países desenvolvidos e em desenvolvimento a pensar em novas opções de alternativas viáveis economicamente e ambientalmente corretas para atender a esta demanda. Assim, novas fontes de energia têm sido estudadas, como por exemplo, os biocombustíveis (Nascimento et al., 6). O Brasil é um país que, por apresentar extensa área territorial e clima tropical e subtropical, favorece uma ampla diversidade de matérias-primas para a produção de biodiesel. Destacam-se, dentre as principais matérias-primas para produção do biodiesel o algodão, amendoim, dendê, girassol, mamona, pinhão manso e soja. Assim, o Brasil apresenta um grande potencial para atender a demanda mundial de biocombustíveis (etanol, biodiesel e biogás) através das culturas que servirão de matériasprimas para a sua produção. Dentre os aspectos tecnológicos e agronômicos observados nestas matérias primas para a produção do biodiesel estão: teor de óleo, produtividade, sistema produtivo e ciclo da cultura, dentre outros. Considerando esses aspectos, acredita-se que o Crambe abyssinica tem grande potencial para constituir-se em matéria-prima para biodiesel, dentre as espécies oleaginosas com este potencial, além de atuar na rotação de cultura (Echevenguá, 7). No Brasil, as pesquisas com a cultura do crambe tiveram início em 99 na Fundação Mato Grosso do Sul, objetivando avaliar o seu comportamento na formação de cobertura do solo (Baez, 7; Pitol, 8). No entanto, com o advento da produção de biodiesel essa oleaginosa se tornou opção bastante interessante por apresentar vantagens como precocidade, tolerância à seca e a geadas, baixo custo de produção, produtividade entre e kg ha -, assim como maior produção de óleo em relação a culturas como girassol, nabo forrageiro, canola, pinhão manso, entre outras. Além disso, o crambe não compete com culturas destinadas à produção de alimentos, tornando-se viável o seu cultivo para produção de biocombustível (Baez, 7; Jasper et al., ). No Nordeste brasileiro os solos afetados por sais ocupam uma área de aproximadamente 9, milhões de hectares aumentando continuamente em função do manejo inadequado dos sistemas de irrigação e do desmatamento. A concentração de sais solúveis ou salinidade é um fator limitante ao desenvolvimento de algumas culturas. Uma elevada salinidade da água de irrigação ou do solo pode gerar problemas de fitotoxicidade e redução da absorção de alguns nutrientes. As modificações no metabolismo induzidas pela salinidade são conseqüências de várias respostas fisiológicas da planta, dentre as quais se destacam as modificações em balanço iônico, comportamento estomático e eficiência fotossintética. A concentração elevada de sódio ou outros cátions na solução interferem nas condições físicas do solo ou na disponibilidade de outros elementos, afetando indiretamente o desenvolvimento das plantas (Santos et al., 99). Diante do exposto, este estudo objetivou avaliar a influência da salinidade no desenvolvimento de plantas de crambe cultivadas em solo acondicionado em vasos e irrigados com soluções de NaCl e de NaCl + CaCl em diferentes níveis de salinidade. MATERIAL E MÉTODOS A pesquisa foi conduzida entre setembro e dezembro de em casa de vegetação pertencente à Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), Campina Grande, PB, situada a 7º'88"S e º'"O, com altitude média de m, onde foi instalado um experimento em vasos com capacidade para dm de solo. As características físicas e químicas do Neossolo precedente da cidade de Lagoa Seca foram determinadas conforme a metodologia descrita pela EMBRAPA (997) e estão apresentadas no Quadro. Após a caracterização química, realizou-se adubação básica seguindo a recomendação de Novais et al. (99) para vasos, adotando a dosagem - mg kg - de nitrogênio, fósforo e potássio, respectivamente, usando

3 II INOVAGRI International Meeting, cloreto de potássio (9,% de K), superfosfato simples (8% de P O ), sulfato de amônio (% de N) e uréia (8% de N). Após o acondicionamento do solo nos vasos, determinou-se o volume de água necessário para atingir a sua capacidade de campo, baseado no teor de água disponível no solo determinado em laboratório. Adicionou-se o NaCl e o CaCl à água de abastecimento local, visando à obtenção de águas com diferentes condutividades elétricas, cuja quantidade (Q) foi determinada pela equação Q (mg L - ) = 6 x CEa (ds m - ), conforme Rhoades et al. (), em que a CEa representa o valor desejado da condutividade elétrica da água. As respectivas águas foram acondicionadas em tonéis plásticos com L de capacidade de armazenamento. Os tratamentos resultaram da combinação de dois fatores: salinidade da água de irrigação (CEa) em cinco níveis (, - controle;,;,;,; e 7, ds m - ) e dois tipos de sais (NaCl e NaCl + CaCl ) com três repetições, totalizando parcelas experimentais. As sementes de crambe, cultivar FMS brilhante, foram fornecidas pela Fundação MS, escritório de Maracaju, Mato Grosso do Sul e foram semeadas em copos plásticos em substrato comercial para a produção de mudas. Após dias da semeadura, as mudas foram transplantadas para os vasos e irrigadas com água de abastecimento por 7 dias para garantir sua plena adaptação aos vasos. Em seguida foi iniciada a irrigação com as soluções salinas de NaCl e de NaCl + CaCl, que durou 6 dias, até o corte das plantas. As irrigações com os respectivos tratamentos foram realizadas duas vezes ao dia (7h e 6h) aplicando-se volumes que variaram entre ml e ml, baseado em trabalhos prévios citados por Nobre et al (). Durante o período experimental as plantas foram submetidas às medições de altura, número de folhas e de inflorescências e observadas quanto à ausência ou presença de grãos em três datas, com intervalo de dias entre as medições. O início destas medições se deu quando visualmente foram observadas mudanças no comportamento das plantas, sinalizando possível influência dos tratamentos nelas, a saber, aos dias após o início da irrigação com as soluções salinas, o que correspondeu aos dias após a semeadura. Assim, as medições das plantas foram feitas aos, 6 e 7 dias após a semeadura. No final do experimento as plantas foram cortadas e separadas em parte aérea, raízes e grãos. Posteriormente foram secas em estufa com circulação forçada de ar a 6 C por 7 horas e em seguida foram pesadas em balança de precisão de, g. Os dados obtidos foram avaliados mediante análise de variância e, nos casos de significância, foi realizada a análise de regressão polinomial, utilizando-se do software estatístico SISVAR. (Ferreira, ). Para os níveis de sais, os dados foram submetidos à análise de regressão, enquanto que para os tipos de sais foi feita a comparação de médias pelo teste Tukey. RESULTADOS E DISCUSSÃO Com base nos resultados do teste F dos dados (Quadro ), constatou-se não haver efeito na interação entre os fatores estudados (níveis de salinidade da água de irrigação e tipos de sais) para as variáveis analisadas nas medições feitas em três datas, denotando comportamento semelhante entre os sais na salinidade da água. Entretanto, observou-se o efeito significativo dos níveis de salinidade para número de folhas nas datas e segundo o modelo linear (Fg. a e c), para altura de plantas nas datas e segundo o modelo linear (Fig b e d) e para inflorescências na data segundo o modelo quadrático (Fig. e). Percebe-se pelas figuras que houve uma tendência de diminuição do desenvolvimento destes parâmetros em função dos níveis de salinidade no período de observação. Estudos com outras oleaginosas mostram comportamentos semelhantes ao apresentado pelo crambe neste estudo. Nery et al. (9) avaliaram a evolução da altura de plantas e número de folhas de pinhão manso em função dos dias após a semeadura e por nível de salinidade da água de irrigação e estes autores observaram que houve comprometimento do crescimento das plantas em função dos níveis de salinidade adotado em seu estudo, onde o maior deles foi de, ds m -. Vale et al. (6) verificaram, ao submeterem o pinhão manso a níveis crescentes de salinidade da água de irrigação em casa de vegetação na fase inicial de crescimento ( dias após a emergência), que a altura do pinhão manso e o número de folhas foram reduzidos pela condutividade elétrica da água; entre as plantas irrigadas com águas de condutividade elétrica de,6 e, ds m -. Para os parâmetros analisados após o corte das plantas, os resultados do teste F dos dados (Quadro ) mostram que houve efeito significativo dos níveis de salinidade ao nível de % de probabilidade para o peso de matéria seca de parte aérea, quantidade de inflorescências e peso de 78

4 A. C. F. Vasconcelos et al. matéria seca de grãos, segundo o modelo linear (Fig. a, Fig. c e Fig. d, respectivamente) e ao nível de % de probabilidade para o peso de raízes segundo o modelo linear (Fig. b). Pelos modelos apresentados percebe-se que houve a tendência de diminuição nos parâmetros analisados, mostrando o efeito dos níveis de salinidade no desenvolvimento de plantas de crambe. Estes resultados mostram-se contrários aos encontrados por Francois e Kleiman (99) que não acharam significante redução no crescimento vegetativo das plantas de crambe cultivadas com soluções salinas de NaCl com níveis de salinidade que variaram entre,9 e 7,9 ds m -. Tais autores afirmam que o crambe é uma cultura moderadamente sensível à salinidade, apesar de seus resultados não terem mostrado diminuição de produtividade nas condições de salinidade adotadas em seu estudo, e ainda afirmarem que é possível ter um com crescimento de plantas de crambe em solos levemente salinos. Nobre et al. () verificaram que o fator salinidade da água alterou o peso de matéria seca da parte aérea e de raiz de plantas de girassol irrigadas com água de,9 ds m -, em relação à testemunha. Segundo Asch et al. () citados por Nobre et al. (), a água de irrigação ou solo contendo concentração salina elevada, ocasionada principalmente pela presença de íons de Na + e Cl -, pode causar desbalanço iônico na interfase solo planta e promover toxidez no vegetal, alterando seu crescimento e a produção de matéria seca, além de promover redução na absorção de nutrientes. Nos resultados apresentados neste estudo percebe-se que o crambe mostrou-se sensível aos níveis de salinidade das águas de irrigação adotados para avaliação de seu desenvolvimento em vasos sob as condições de casa de vegetação. Entretanto, consideramos prematuro afirmar que esta cultura não apresente boa produtividade sob condições de solos levemente salinos ou salinos, o que deve ser motivo de futuras investigações. CONCLUSÕES Os níveis de salinidade da água de irrigação adotados neste estudo afetaram o desenvolvimento das plantas de crambe. Não houve interação significativa entre os tipos de sais NaCl e NaCl + CaCl e os níveis de salinidade para os parâmetros avaliados no estudo. Devido à escassez de dados na literatura sobre a tolerância do crambe à salinidade, os resultados obtidos neste estudo sinalizam a necessidade de se continuar a estudar este tema a fim de se obter conclusões mais precisas sobre o comportamento do crambe em face à salinidade do solo e das águas de irrigação. Quadro. Características físicas e químicas do Neossolo utilizado no experimento. Densidade Porosidade total Capacidade de campo Ponto de murchamento Água disponível Complexo sortivo Ca + Mg + K + Na + P assim ph C.E. kg dm - % g kg mmolc kg mg dm - ds m -,,97 8,, 7,6,6 9,,, 9,,, Quadro. Resultados do teste F para altura de planta (ALT), número de folhas (NF) e número de inflorescências (INF) nas datas +, e em função dos níveis da salinidade da água de irrigação e dos tipos de sais. Fonte de variação 78 Teste F ALT ALT ALT NF () NF () NF () INF () INF () INF () cm Nível (N) ns ns ** * ns ns ns ns ** Linear ns ** ** ** ** ns ns ns ** Quadrático ns ns ** ns ns ns ns ns * Sal (S) ns ns ns ns ns ns ns ns ns Interação (N * S) ns ns ns ns ns ns ns ns ns CV (%) 6,,, 7,98 6,, 9,89, 8,6 * significativo a % de probabilidade e ns não significativo pelo teste F, () Dados transformados em raiz quadrada, () Dados transformados em raiz quadrada de Y +,. + data = dias após o início da irrigação com as soluções salinas; data = dias após o início da irrigação com as soluções salinas; data = dias após o início da irrigação com as soluções salinas.

5 II INOVAGRI International Meeting, Quadro. Resultados do teste F para altura de peso matéria seca de parte aérea (Pesopa), peso de matéria seca de raízes (Pesoraiz), número de inflorescências (INF) e peso de matéria seca de grãos (Pesograo) das plantas de crambe no final do experimento em função dos níveis da salinidade da água de irrigação e dos tipos de sais. Fonte de variação Grau de liberdade Quadrado médio Pesopa Pesoraiz INF () Pesograo NIV 7,*,ns,**,96** Linear,9**,7* 8,8**,87** Quadrático,ns,ns 7,88ns,9ns Desvio 7,68ns,8ns,676,98ns SAL 9,ns,ns,98ns,ns NIV*SAL,ns,ns,ns,ns Resíduo 9 6,,9,77,666ns CV (%),,, 76, Média geral 9,9,696,8, ** significativo a % de probabilidade, * significativo a % de probabilidade e ns não significativo pelo teste F, () Dados transformados em raiz quadrada de Y +, Número de folha (a) y = -,x +,66 R =,87 Altura da planta, 7 6 (b) y = -,x + 7,8 R =,897 Número de folhas 6 (c) y = -,x +, R =,7779 Altura da planta, (d) y = -,99x +,79x + 6,99 R =,9 78

6 A. C. F. Vasconcelos et al. Número de Inflorescê y = -,6x +,7x + 6,886 R =,8897 Fig.. Número de folhas e altura de planta na data (a e b), número de folhas e altura de planta na data (c e d) e número de inflorescências na data (e) das plantas de crambe em função dos níveis de salinidade. Pesopao (a) y = -,8x +,7 R =,96 Peso raiz,,8,6,, (b) y = -,7x +,98 R =,77 78

7 II INOVAGRI International Meeting, QUANTINFLO y = -,97x + 9,66 R =,97 (c) Peso gra,,, y = -,9x +,88 R =,97 (d) Fig.. Peso de matéria seca de parte aérea (a), peso de matéria seca de raízes (b), quantidade de inflorescências (c) e peso de matéria seca de grãos (d) das plantas de crambe em função dos níveis de salinidade. 78

8 A. C. F. Vasconcelos et al. REFERÊNCIAS EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA. Manual de métodos de análise de solo..ed. Rio de Janeiro, Centro Nacional de Pesquisa de Solos, 997. p. FERREIRA, D.F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia (UFLA), v., n.6, p. 9-,. FRANCOIS, L.E.; KLEIMAN, R. Salinity Effects on Vegetative Growth, Seed Yield, and Fatty Acid Composition of Crambe. Agronomy Journal. n. 8, 99. p. -. NERY, A.R.; RODRIGUES, L.N.; SILVA, M.B.R.; FERNANDES, P.D.; CHAVES, L.H.G.; DANTAS NETO,J.; GHEYI, H.R. Crescimento do pinhão-manso irrigado com águas salinas em ambiente protegido. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, n., 9, p NOBRE, R.G.; GHEYI, H.R.; SOARES, F.A.L.; CARDOSO, J.A.F. Produção de girassol sob estresse salino e adubação nitrogenada. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v., p ,. NOVAIS, R.F.; NEVES, J.C.L. BARROS, N.F. Ensaio em ambiente controlado. In: OLIVEIRA, A.J. Métodos de pesquisa em fertilidade do solo. Brasília, Embrapa-SEA, 99. p.89-. RHOADES, J.D.; KANDIAH, A.M.; MARSHALI, A.M. Uso de águas salinas para produção agrícola. Campina Grande, Universidade Federal da Paraíba,. 7p. (Estudos da FAO - Irrigação e Drenagem, 8). VALE, L. S.; SEVERINO, L. S.; BELTRÃO, N. E. M. Efeito da salinidade da água sobre o pinhão manso. In: Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia do Biodiesel., 6, Brasília. Anais... Brasília: IBPS. Anais p