Cultivo fora do solo de alface com diferentes concentrações de Nitrogênio na solução nutritiva Francieli Lima Cardoso; Jerônimo Luiz Andriolo; Marcieli Piccin; Jéssica Maronez de Souza UFSM - Av. Roraima nº 1000 - Cidade Universitária - Bairro Camobi - Santa Maria - RS - CEP: 97105-900 - Fone: (55) 3220-8000, franci-lc@hotmail.com, jeronimoandriolo@gmail.com, marcielipiccin@hotmail.com, jessica_maronez@hotmail.com RESUMO O objetivo do trabalho foi determinar o crescimento de plantas de alface fertirrigadas com cinco concentrações de nitrogênio na solução nutritiva em sistema fechado de cultivo fora do solo empregando areia como substrato. O trabalho foi realizado no Departamento de Fitotecnia da UFSM em sistema fechado utilizando vasos de 3dm 3 e areia como meio de cultivo. Os tratamentos foram compostos por cinco concentrações de nitrogênio na solução nutritiva e duas épocas de cultivo (outono-inverno e primavera), em esquema bifatorial 2x5, com blocos casualizados e 22 repetições de uma planta. Foram determinados o número de folhas por planta (NF), a massa fresca de folhas (MFF), massa seca de parte aérea (MSPA) e de raízes (MSR) e a relação parte aérea:raízes (PA:R). Não foram observadas diferenças significativas no número de folhas e na massa seca da parte aérea entre as concentrações de nitrogênio em ambas as épocas. As maiores relações PA:R foram encontradas na concentração mais elevada de N para as duas épocas de cultivo. Em todas as variáveis analisadas, com exceção da relação PA:R, os maiores valores foram encontrados na segunda época de cultivo. Os resultados indicam que é possível diminuir as concentrações de N na solução nutritiva sem afetar o número e massa seca de folhas. PALAVRAS-CHAVE: Lactuca sativa, relação parte aérea:raiz, crescimento da planta, nutrição mineral. ABSTRACT Nitrogen concentration in the nutrient solution for soilless cultivation of lettuce The objective of this research was to determine shoot and root growth of lettuce plants fertigated with five nitrogen concentrations in the nutrient solution in a closed soilless system using sand as substrate. The research was conducted at the Departament de Fitotecnia - UFSM in a closed soilless system using sand in 3 dm 3 pots as growing medium. Treatments were five nitrogen concentrations in the nutrient solution and two cropping periods (autumnwinter and spring) in a block randomized 2x5 factorial design. The number of leaves per plant (NF), the fresh weight of leaves (NFF), shoot and root dry mass (RDM) and shoot:roots ratio Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2863
were determined. Significant differences were not recorded among nitrogen concentrations in both cropping periods. The highest shoot:roots ratio was found in the highest N concentration in both cropping periods. In all variables, except for the shoot:roots ratio, the higher values were found in the second cropping period. Results show that N concentration in the nutrient solution can be reduced without any effects on number of leaves and shoot growth. Keywords: Lactuca sativa, ratio shoots:roots, plant growth, nutrition. As altas doses de adubação com o objetivo de aumentar a produtividade das culturas hortícolas podem causar impactos negativos no ambiente e nas plantas. A disponibilidade de nutrientes no entorno das raízes afeta a disponibilidade de água e o crescimento da parte aérea das plantas. Pode também influenciar a arquitetura do sistema radicular a fim de que a planta se adapte às condições nutricionais do solo (HELBEL JÚNIOR, 2008; SOARES et al., 2007; WILLANDINO; CAMARA, 2010). No cultivo da alface a adubação exerce grande influência na produtividade, sendo o nitrogênio o nutriente determinante do crescimento e qualidade das plantas (AÊGREN; FRANKLIN, 2003; THORNLEY, 1998). Porém, as altas concentrações deste elemento no meio radicular podem afetar o crescimento radicular e, consequentemente, a absorção de água e nutrientes, provocando redução na produção da cultura. Soares et al. (2007) cultivando alface em sistema hidropônico empregando soluções com alta concentração de sais observou que o teor de massa seca das raízes foi afetando, bem como a relação parte aérea:raízes, resultado de uma menor absorção de água pelas plantas. Segundo Helbel Júnior et al. (2008) as concentrações elevadas de nutrientes na solução nutritiva diminuem a absorção de água pelas raízes afetando diretamente o acúmulo de biomassa das plantas. No cultivo da alface fora do solo, podem ser empregados sistemas hidropônicos do tipo NFT ou em substrato. Estes são uma alternativa para diminuir os custos da fertirrigação, o risco de perdas da lavoura e o consumo de fertilizantes (ANDRIOLO et al., 2004). O objetivo do trabalho foi determinar o crescimento de plantas de alface fertirrigadas com cinco concentrações de nitrogênio na solução nutritiva em sistema fechado de cultivo fora do solo empregando areia como substrato. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido na área experimental do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) no interior de um abrigo tipo guarda chuva, coberto com polietileno de baixa densidade, aditivado. Os tratamentos foram compostos por Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2864
duas épocas de cultivo e cinco concentrações de nitrogênio na solução nutritiva, caracterizando um experimento bifatorial 2 x 5. As épocas de cultivo foram no outonoinverno, entre 6 de maio a 27 junho de 2013, e primavera, entre 28 de outubro a 5 de dezembro de 2013. As concentrações de nitrogênio utilizadas nas soluções nutritivas foram, em mmol -1 : 6,53 (D1), 8,53 (D2), 10,53 (D3), 12,53 (D4) e 14,53 (D5). O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizado com 22 repetições de uma planta. As plantas foram cultivadas em vasos de 3 dm 3 preenchidos com areia, em sistema fechado de cultivo fora do solo (ANDRIOLO et al., 2007). O plantio das mudas, cv. Veneranda, foi realizado em 6 de maio e 28 de outubro no outono-inverno e primavera, respectivamente, com mudas apresentando entre quatro e cinco folhas. A solução nutritiva foi fornecida por meio de tubos gotejadores conectados a uma bomba submersa no interior de um reservatório de 300L (bomba de aquário, 8W, vazão de 520L h -1 ), realizando três fertirrigações diárias com duração de 15 min, controladas por um programador horário. A condutividade elétrica das soluções foi mantida entre 0,7 e 1,2 ds m -1, sendo corrigida quando necessário mediante adição de água ou volumes complementares de solução nutritiva. O ph da solução foi mantido entre 5,5 e 6,5 utilizando NaOH ou H 2 SO 4 na concentração de 1 eq. L -1. Aos 53 e 32 dias após o plantio, respectivamente no outono-inverno e na primavera, foram coletadas quatro plantas por tratamento e determinados o número de folhas (NF) e a massa fresca de folhas (MFF). A massa seca da parte aérea (MSPA) e das raízes (MSR) foi determinada após secagem em estufa de circulação forçada de ar na temperatura de 65ºC, até obtenção de massa constante. A relação entre a massa seca da parte aérea e das raízes (PA:R) foi determinada. Os dados foram submetidos à análise de variância usando o Software Sisvar (FERREIRA, 2010). As diferenças entre as médias das variáveis qualitativas foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro e as quantitativas por regressão polinomial. RESULTADO DE DISCUSSÃO Houve interação significativa entre as concentrações de nitrogênio e as épocas de cultivo para a relação parte aérea: raízes (PA:R) das plantas de alface (Figura 1). Os resultados seguiram tendência polinomial e linear crescente com o aumento de N na solução nutritiva nas estações de outono-inverno e primavera, respectivamente. As maiores relações foram encontradas na concentração mais elevada de N nas duas estações, porém esta relação foi 2,05 vezes superior no outono-inverno comparada com a primavera. Na primavera as temperaturas e radiação solar foram superiores do que no outono, o que implicou maior evapotranspiração das plantas Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2865
e maior necessidade hídrica. Quando a demanda de transpiração é elevada, as plantas destinam uma fração maior de fotoassimilados para o crescimento de raízes, com a finalidade de aumentar a absorção de água e nutrientes (THORNLEY, 1998). Esses fatores explicam o crescimento radicular 1,75 vez mais elevado na primavera em comparação com o outonoinverno. Na comparação entre concentrações, todos os valores de massa seca de raízes também apresentaram superiores na primavera (Figura 2). Com o aumento das concentrações de N na solução nutritiva o crescimento radicular foi reduzindo nas duas épocas de cultivo. Essa redução foi de 79,11% na estação de outono-inverno e de 35,17% na primavera entre as concentrações de 6,53 e 14,53 mmol -1. Esses resultados indicam que no outono-inverno o crescimento da parte aérea foi favorecido simultaneamente pela menor demanda evaporativa da atmosfera e menor força de dreno das raízes e que o crescimento das raízes pode compensar a concentração mais baixa de N na solução nutritiva. A massa fresca de folhas (MFF) das plantas fertirrigadas com as diferentes concentrações de N, que é uma das características determinantes do valor comercial da alface, apresentou diferença significativa entre épocas e tendência linear crescente entre as concentrações de N em ambas as épocas (gráficos não apresentados). Na comparação entre as concentrações a massa fresca de folhas foi 44,16% e 9,27 % superior na maior dose comparada com a menor no outono e na primavera, respectivamente. Porém, quando as épocas são comparadas observa-se que na primavera o acúmulo de massa fresca nas plantas ao final dos experimentos foi 35,6% superior na primavera. Com relação ao número de folhas (NF), as plantas cultivadas na primavera apresentaram número de folhas 1,26 vezes superior enquanto a massa seca da parte aérea foi 2,34 vezes mais elevada em comparação com aquelas cultivadas no outono, não apresentando diferenças significativas entre as concentrações de N na solução nutritiva (Figura 3). Resultados semelhantes foram encontrados por Costa et al. (2007), onde as plantas cultivadas na primavera também apresentaram valores mais elevados de matéria fresca e seca nesta estação comparados as plantas cultivadas no outono-inverno. O maior número de folhas das plantas na primavera pode estar relacionado com o filocrono das plantas, que é a soma térmica necessário para a emissão de duas folhas sucessivas, bem como temperaturas mais favoráveis para seu desenvolvimento (COSTA et al., 2007). Nas plantas cultivadas na primavera essa soma térmica pode ter sido mais rapidamente alcançada, pois as temperaturas na segunda época de cultivo foram mais elevadas o que resulta em uma maior Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2866
soma térmica acumulada. Os resultados indicam que é possível diminuir as concentrações de N na solução nutritiva a ser empregada na fertirrigação da alface em cultivo fora do solo. REFERÊNCIAS AÊGREN, GI; FRANKLIN O. 2003. Root: Shoot Ratios, Optimization and Nitrogen Productivity. Annals of Botany 92: 795-800. ANDRIOLO JL.; DA LUZ G. L.; GIRALDI C.; GODOI R. S.; BARROS G. T. 2004. Cultivo hidropônico da alface empregando substratos: uma alternativa a NFT? Horticultura Brasileira, 22: 4, p.794-798. ANDRIOLO JL. 2007. Preparo e manejo da solução nutritiva na produção de mudas e de frutas do morangueiro. In: SEMINÁRIO SOBRE O CULTIVO HIDRÔPONICO DE MORANGUEIRO. Anais: Santa Maria: UFSM, CCR, Departamento de Fitotecnia. p. 41-50. ANDRIOLO, JL. 1999. Fisiologia das culturas protegidas. Santa Maria: UFSM. 142 p. COSTA CC; CECÍLIO FILHO AB; REZENDE BLA; BARBOSA JC; GRANGEIRO LC. 2007. Viabilidade agronômica do consórcio de alface e rúcula, em duas épocas de cultivo. Horticultura brasileira 25: 034-040. FERREIRA, D. F. SISVAR. 2010. Versão 5.3. DEX/UFLA, Lavras - MG: UFLA. HELBEL JUNIOR C; REZENDE R; FREITAS PSL; GONÇALVES A C A; FRIZZONE JA. 2008. Influência da condutividade elétrica, concentração iônica e vazão de soluções nutritivas na produção de alface hidropônica. In: Ciência e Agrotecnologia 32:1142-1147. SOARES TM; SILVA EFF; DUARTE SN; MÉLO RF; JORGE C A; BONFIM-SILVA EM. 2007. Produção de alface utilizando águas salinas em sistema hidropônico. Irriga, 12:2, 235-248. THORNLEY JHM. 1998. Modelling shoot : root relations: the only way forward? Annals of Botany 81: 167-171. WILLANDINO L; CAMARA TR. 2010. Tolerância das plantas à salinidade: aspectos fisiológicos e bioquímicos. Enciclopédia Biosfera, Centro Científico Conhecer. Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2867
Figura 1. Relação parte aérea: raízes de plantas de alface em sistema fechado de cultivo fora do solo com concentrações de nitrogênio de 6,53; 8,53; 10,53; 12,53 e 14,53 mmol L -1 na solução nutritiva no período de outono-inverno e primavera. (Shoot: roots ratio of lettuce plants grown in a closed soilless system and supplied with nutrient solutions at N concentrations of 6.53; 8.53; 10.53; 12.53 e 14.53 mmol L -1 in autumn-winter and spring). Santa Maria, UFSM, 2013. Figura 2 Massa seca de raízes de plantas de alface em sistema fechado de cultivo fora do solo com concentrações de nitrogênio de 6,53; 8,53; 10,53; 12,53 e 14,53 mmol L -1 na solução nutritiva no período de outono-inverno e primavera. (Root dry mass of lettuce plants grown in a closed soilless system and supplied with nutrient solutions at N concentrations of 6.53; 8.53; 10.53; 12.53 e 14.53 mmol L -1 in autumn-winter and spring). Santa Maria, UFSM, 2013. Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2868
Figura 3 Massa seca de parte aérea de plantas de alface em sistema fechado de cultivo fora do solo com concentrações de nitrogênio de 6,53; 8,53; 10,53; 12,53 e 14,53 mmol L -1 na solução nutritiva no período de outono-inverno e primavera. (Shoot dry mass of lettuce plants grown in a closed soilless system and supplied with nutrient solutions at N concentrations of 6.53; 8.53; 10.53; 12.53 e 14.53 mmol L -1 in autumn-winter and spring). Santa Maria, UFSM, 2013. Hortic. bras., v. 31, n. 2, (Suplemento-CD Rom), julho 2014 2869