Francisco Hevilásio F. Pereira Cultivos em ambiente protegido

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1 ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS NAS PLANTAS SOB AMBIENTE PROTEGIDO Cultivos Protegidos Alterações fisiológicas nas plantas sob ambiente protegido Pombal PB Crescimento e desenvolvimento adequados as plantas dependem: Manejo cultural Potencial genético da cultivar Fatores ambientais Os fatores ambientais são: Luz ou radiação solar Temperatura e a UR do ar Concentração de CO 2 e O 2 na atmosfera Água Solo (nutrientes minerais) Obs: A ausência ou disponibilidade limitada ou excessiva de um desses fatores reduz ou até paralisa o crescimento das plantas ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS NAS PLANTAS SOB AMBIENTE PROTEGIDO TEMPERATURA Variação durante o ano: estacional Variação durante o dia: diária Efeito da temperatura sobre o desenvolvimento das plantas Varia com a espécie: mínima, máxima e ótima - T. mínima e máxima: são aquelas nas quais o crescimento cessa - T. ótima: é aquela na qual o crescimento é mais favorável ou rápido Assimilação de CO 2 (µmol m -2 s -1 ) Temperatura ( C) 1

2 ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS CAUSADAS POR ALTAS TEMPERATURAS Redução da fotossíntese FS: produz carboidratos Aumento da respiração RS: consome carboidratos Ponto de compensação: temperatura na qual o que é produzido pela fotossíntese é consumido pela respiração Redução na estabilidade das membranas celulares Causam perdas de íons Desnaturação de proteínas e perda da atividade enzimática Redução no crescimento e rendimento da planta ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS CAUSADAS POR BAIXAS TEMPERATURAS Redução na fotossíntese e respiração Efeito da luz e da temperatura sobre a fotossíntese (Pr), transpiração (E), condutância estomática (gs) e concentração intercelular de CO 2 (Ci) em melancia. Redução na absorção de água e nutrientes Redução na translocação de fotoassimilados Desnaturação de proteínas e perda da atividade enzimática Amarelecimento e senescência foliar Redução no crescimento e rendimento das plantas Efeito da luz e da temperatura sobre a produção e o peso médio do fruto em melancia. ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS NAS PLANTAS SOB AMBIENTE PROTEGIDO RADIAÇÃO SOLAR (LUZ) Principal importância da luz é sua essencialidade para o processo de fotossíntese nas plantas Intensidade: quantidade de luz que chega a parte aérea das plantas (RFA = radiação fotossinteticamente ativa) Qualidade da luz (comprimento de onda a 700 nm - RFA) Duração da luz (fotoperíodo comprimento do dia) 2

3 Distribuição da energia solar incidente A radiação solar no espectro visível é chamada de: Energia solar incidente (%) λ não absorvidos (60) Reflexão (6) Dissipação calor (10) Metabolismo (19) Carboidratos (5) Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA PAR) Assimilação de CO 2 (µmol m -2 s -1 ) ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS CAUSADAS POR ALTAS E BAIXAS IRRADIÂNCIAS Altas irradiâncias Fotoinibição (limitado pela concentração de CO 2 ) Dano ao aparato fotossintético Redução da fotossíntese Redução na produção de carboidrato Redução do crescimento e produção da planta Baixas irradiâncias Reduz a fotossíntese limitada pela luz Estiolamento da planta (síntese de giberelina) Folhas maiores e flácidas Aumento do ciclo ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS CAUSADAS POR ALTAS E BAIXAS IRRADIÂNCIAS Ponto de compensação: fotossíntese líquida da planta é nula Plantas hortícolas (20 a 40 µmol m -2 s -1 ) Ponto de saturação: não há aumento na fotossíntese da planta com o aumento da irradiância Plantas hortícolas (800 a µmol m -2 s -1 ) Região Nordeste: Ponto de compensação ocorre entre 5:00 e 6:00 h Ponto de saturação por volta de 8:00 h Meio dia (12:00 h): µmol m -2 s -1 3

4 Melão Cantaloupe Melão Cantaloupe ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS NAS PLANTAS SOB AMBIENTE PROTEGIDO Efeito da luz sobre a produção de frutos por planta (fruit mass), fotossíntese (NPQ) e dano a estrutura celular (MDA) em melancia. UMIDADE RELATIVA DO AR Umidade absoluta: quantidade de água presente em um volume de ar definido (g de H 2 O/L de ar) Umidade relativa: é a quantidade de água presente no ar em percentual de quanto poderia estar contido quando na saturação Sun (pleno sol) = µmol m -2 s -1 Shade (Sombreado) = 800 µmol m -2 s -1 Umidade relativa como fator de crescimento da planta Transpiração e evaporação < UR: > transpiração e a absorção de água e nutrientes do solo < UR: > evaporação de água do solo ALTERAÇÕES FISIOLÓGICAS CAUSADAS PELA UMIDADE RELATIVA Importância da transpiração Favorece a absorção de água e nutrientes do solo Promove a redução da temperatura da planta Ocorre principalmente pelos estômatos (95%) VIÇOSA - MG - Estufa: 41 84% - Fora: % UR ótima: tomate, melão, pimentão e melancia 60% alface e pepino 80% ÁGUA NO SOLO A disponibilidade de água no solo depende: Tipo e da estrutura do solo Solos arenosos: espaços entre as partículas são grandes (rápida drenagem e baixa retenção de água) Solos argilosos: espaços entre as partículas são pequenos (a água não drena com facilidade e ocorre alta retenção de água) Termos utilizados para expressar a quantidade de água no solo Capacidade de campo Ponto de murcha permanente 4

5 MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO Fluxo de massa ( de potencial hídrico) ABSORÇÃO DE ÁGUA PELAS RAÍZES Deve existir contato íntimo raiz-solo Absorção de água ocorre pela parte apical (por quê?) Presença de substâncias impedem a entrada de água em regiões mais madura da raiz (suberina) MOVIMENTO DE ÁGUA NA RAIZ Três rotas diferentes: Apoplástica: parede celular e espaços intercelulares Transmembrana: célula a célula atravessando as membranas celulares Simplástica: célula a célula (através de poros plasmodesmas) A ENDODERME (ESTRIAS DE CASPARY) Impregnada com suberina Barreira ao movimento de água e soluto Finalidade: forçar solutos e água a passar pela membrana celular (seletividade) Fatores que prejudicam a absorção de água pelas plantas Baixas temperaturas e alta UR Condições anaeróbicas (solos compactados - duros e solos encharcados excesso de água) Transporte de água no xilema XILEMA Tipos de células: traqueídes e elementos de vaso Características do xilema São células mortas Não tem membrana nem organelas Paredes celulares lignificadas e grossas MOVIMENTO DE ÁGUA DA FOLHA PARA O AMBIENTE - Transporte através do xilema até as folhas - A água que vai ser utilizada adentra as células do mesofilo - Células paredes celulares espaços intercelulares do mesofilo - Espaços intercelulares: perdida para o ambiente por difusão: Estômatos (95%) Cutícula (5%) 5

6 Efeito da UR sobre a massa fresca (fresh mass), comprimento do caule (stem lenght), massa seca (dry mass) e área foliar (leaf area) em melão. Tomate Melão Alface 6

7 Cultivos Protegidos Caracterização climática e manejo de ambientes protegidos Pombal PB CARACTERIZAÇÃO E MANEJO DAS ESTUFAS PARA CULTIVO PROTEGIDO OBJETIVO: obter as melhores condições ambientais para cada planta, nas suas diferentes fases de desenvolvimento vegetativo TEMPERATURA: Temperatura: dentro da estufa é maior do que fora Temperatura: Brasília [8,7ºC (14h) e 4,7ºC (8h)] Estufas não climatizadas: controlada manualmente Recomenda-se que se instale um termômetro no centro da estufa para registrar as temperaturas máxima e mínima (1,5 a 2,0 m) Temperatura alta: Verão (Sudeste: guarda-chuva; Nordeste: redução da radiação) Problemas: Redução da germinação Morte de plântulas Queda de flores Abortamento de frutos Aumento da taxa de evapotranspiração Distúrbios fisiológicos 7

8 Temperatura alta: Mecanismos para diminuir a temperatura Instalar a estufa em local bem ventilado (evitar ventos fortes) Pintar o lado externo do plástico da estufa, em faixas alternadas, com tinta látex (2 semanas após exposição ao sol) Instalar externamente telas sombrite (30-50%) ou clarite interno Abrir as janelas ou lanternins na parte superior Permitir ventilação pelas laterais Instalar exaustores para retirada do ar quente Construir estufas elevando o pé-direito (mínimo 2,5m) Instalar nebulizadores no teto da estufa Temperatura baixa: Inverno (Sudeste: armazenar calor) Problemas: Germinação lenta e desuniforme Desenvolvimento lento das plantas Prolongamento do ciclo vegetativo Distúrbios fisiológicos Perdas no caso de geadas Temperatura baixa: Mecanismos para aumentar a temperatura Instalar a estufa com pé-direito mais baixo Utilizar cortinas para fechar as laterais Observação importante: - Cortina fechada mais umidade relativa alta (quente e úmido) favorece o aparecimento de doenças - Importante a abertura periódica das laterais para que haja ventilação e remoção do ar úmido UMIDADE RELATIVA: - Umidade relativa: dentro da estufa > que fora - A umidade baixa atrasa o desenvolvimento fisiológico da planta - Favorece o aumento da evapotranspiração - Favorece a maior incidência de pragas (trips, pulgão e ácaro) Medidas para aumentar a umidade Utilização de nebulizadores Fechamento das cortinas Medidas para diminuir a umidade Favorecer a ventilação na estufa Estufas de convecção forçada RADIAÇÃO SOLAR: µm - Posição da estufa: Leste-oeste (69%) e Norte-sul (60%) 150 µm - Local de instalação da estufa - Depende do requerimento de luz pela espécie hortícola utilizada Medidas para reduzir a quantidade de luz Utilização de telas de sombreamento (sombrite, clarite, etc.) Pintura externa do plástico (tinta branca em faixas) Medidas para aumentar a quantidade de luz Utilização de lâmpadas (controle de fotoperíodo) 8