ANÁLISE DO CRESCIMENTO DE GENÓTIPOS DE PINHÃO-MANSO EM FUNÇÃO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA NO INÍCIO DO DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO Leonardo Fardim Christo 1, Lima Deleon Martins 1, Bruno Galvêas Laviola 2, Marcelo Antonio Tomaz 1, Tafarel Victor Colodetti 1, José Francisco Teixeira do Amaral 1. 1 Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Espírito Santo (CCA/UFES),Departamento de Engenharia Rural, Alegre, ES, Brasil. Email: leonardo_fardim@hotmail.com, deleon_lima@hotmail.com, tomaz@cca.ufes.br, tafarelcolodetti@hotmail.com, jfamaral@cca.ufes.br; 2 Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Agroenergia. Parque Estação Biológica PqEB, Asa Norte. CEP 70770-901 - Brasília, DF. Email: bruno.laviola@embrapa.br. Resumo - Com o intuito de promover maiores conhecimentos sobre acessos de pinhão-manso e aos aspectos de nutrição desta cultura, procurou-se com este trabalho avaliar as taxas de crescimento vegetativo de genótipos de pinhão-manso submetidos a quatro níveis de nitrogênio no solo. Para isso, utilizou-se um delineamento experimental em blocos ao acaso, em esquema fatorial 12x4, sendo doze genótipos de pinhão-manso (G01, G02, G03, G04, G05, G06, G07, G08, G09, G10, G11 e G12) e quatro níveis de nitrogênio aplicados no solo (0%, 50%, 100% e 150% do recomendado por Novais et al., (1991)) em quatro repetições. Foram semeadas quatro sementes por vaso, com posterior desbaste para uma planta por vaso. Aos 70 dias de cultivo, em cada unidade experimental, foram realizadas as avaliações de altura de planta (AP), diâmetro do caule (DC) e o número de folhas (NF). As maiores taxas de crescimento das variáveis dos 12 genótipos foram obtidas no maior nível de nitrogênio (150% do recomendado). Palavras-chave: Jatropha curcas L., desenvolvimento vegetativo, nitrogênio. Área do Conhecimento: Ciências Agrárias Introdução A atual exploração dos recursos naturais tem levado o homem a comprometer as futuras gerações, devido à queima de combustíveis fósseis de maneira desordenada e ao mesmo tempo em que tais recursos sofrem processo de esgotamento. Existe uma tendência emergente para o aproveitamento dos produtos agrícolas como substitutos de combustíveis fósseis, o chamado biodiesel, fonte de energia limpa e renovável, com grande potencial para contribuir na transição para uma nova matriz energética e, gradativamente contribuir para redução do uso de petróleo, reduzindo as emissões de GEE. Assim o incentivo ao emprego destas fontes de energia (especialmente o biodiesel) começa a receber atenção especial dos governos federais, estaduais e municipais (URQUIAGA et. al., 2005; BARROS, 2006). No Brasil, as pesquisas em busca de produção de matéria-prima para fabricação de óleo vegetal na produção de biodiesel se encontram nas plantas oleaginosas, que, de acordo com Beltrão (2005) e Saturnino et. al. (2005), se destacam algumas culturas como a mamona (Ricinus communis L.), dendê (Elaeais guineensis), canola (Brassica napus L. var. Oleifera Moench), soja (Glycine max L.), algodão (Gossypium hirsutum L.) e pinhão-manso (Jatropha curcas L.). Neste contexto, o pinhão-manso, apresenta algumas características favoráveis para a produção de biodiesel, como: boa produtividade em óleo (em média 3 t.ha -1 ), longo ciclo de produção (até 20 anos), resistência às condições adversas de solo e clima, e, alta qualidade do óleo produzido, podendo se tornar competitivo internacionalmente, pois suas características superam inclusive o padrão de qualidade do óleo de colza, comercializado na Europa (VEDANA, 2007). Um dos fatores que mantém uma boa produtividade de qualquer cultura é a fertilidade do solo, pois ela determina as condições para o suprimento dos nutrientes minerais, o desenvolvimento radicular e, também, o rendimento e a qualidade do produto colhido (EPSTEIN & BLOOM, 2006). O nitrogênio é o nutriente que tem maior efeito no crescimento da planta e, por esta razão, pode limitar grandemente a produção de fitomassa, pois, quando absorvido pode ser assimilado na própria raiz ou pode, também, ser transportado para as folhas onde ocorre a sua assimilação (BREDEMEIER & MUNDSTOCK, 2000). Essa assimilação de nutriente varia de acordo com o tipo de genótipo utilizado, pois existe uma grande 1
variabilidade genética governandando esta característica (SILVA, 2008). Contudo, a fim de obter conhecimentos sobre a influência do nitrogênio na cultura do pinhãomanso, e a busca por genótipos eficientes na assimilação de N, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a taxa de crescimento sob influência de níveis de nitrogênio em estádios iniciais do desenvolvimento dessa cultura. Metodologia O experimento foi conduzido em casa de vegetação na área experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Espírito Santo (CCA-UFES), localizado no município de Alegre ES, cuja latitude é de 20 45 S, longitude de 41 33 W e altitude de 277,41m, no período compreendido entre os meses de dezembro de 2011 a fevereiro de 2012. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 12x4, sendo doze genótipos de pinhão-manso (G01, G02, G03, G04, G05, G06, G07, G08, G09, G10, G11, G12) e quatro níveis de adubação nitrogenada, sendo estes: 0%, 50%, 100% e 150% do recomendado por Novais et al. (1991), em quatro repetições. Foram semeadas quatro sementes por vaso, com desbaste posterior para uma planta por vaso. As sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) utilizadas no estudo foram fornecidas pela Embrapa Agroenergia, procedentes da safra de 2011, as quais foram beneficiadas eliminando as sementes imaturas e deterioradas. O teor de água das sementes foi mantido entre 10-12%, embaladas e armazenadas em geladeira (3ºC), até serem utilizadas. Estas foram cultivadas em vasos plásticos com capacidade de 10 dm 3. O solo utilizado foi coletado na área experimental do CCA-UFES, a uma profundidade de 20 a 40 cm, descartando-se os primeiros 20 cm do perfil do solo com o intuito de reduzir o efeito da matéria orgânica presente na camada superficial do perfil do solo. Uma amostra deste solo foi encaminhada ao laboratório para análises química e física (Tabela 1). Tabela 1 - Caracterização física e química do solo utilizado no experimento Caracterização Parâmetro Unidade Valor Física Química Areia (1) (g kg -1 ) 553,00 Silte (1) (g kg -1 ) 43,60 Argila (1) (g kg -1 ) 403,40 DS (2) (kg dm -3 ) 1,20 ph (3) 6,00 P (4) (mg dm -3 ) 3,00 K (5) (mg dm -3 ) 59,00 Na (5) (mg dm -3 ) 4,00 Ca (6) (cmol c dm -3 ) 1,40 Mg (6) (cmol c dm -3 ) 1,00 Al (7) (cmol c dm -3 ) 0,00 H+A (8) (cmol c dm -3 ) 1,70 MO (9) (g kg -1 ) 6,10 SB (10) (cmol c dm -3 ) 2,51 CTC (11) (cmol c dm -3 ) 4,18 t (12) (cmol c dm -3 ) 2,51 V (13) (%) 60,10 m (14) (%) 0,00 (1) Método da Pipeta (Agitação Lenta); (2) Método da Proveta, onde DS: densidade do solo; (3) ph em água (relação 1:2,5); (4) Extraído por Mehlich-1 e determinado por colorimetria; (5) Extraído por Mehlich-1 e determinado por fotometria de chama; (6) Extraído com cloreto de potássio 1 mol L -1 e determinado por titulometria; (7) Extraído com cloreto de potássio 1 mol L -1 e determinado por espectrofotômetro de absorção atômica; (8) Extraído com acetato de cálcio 0,5 mol L -1, ph 7,0 e determinado por titulação; (9) Extraído por oxidação, via úmida, com dicromato de potássio em meio sulfúrico e determinado por titulação, onde MO: matéria orgânica; (10) soma de bases; (11) CTC a ph 7,0; (12) CTC efetiva; (13) porcentagem de saturação por bases; (14) porcentagem de saturação por alumínio (EMBRAPA, 1997). Os níveis de adubação foram calculados de acordo com a recomendação de Novais et al. (1991) para estudos em ambientes controlados. A adubação com N foi realizada em quatro aplicações em cobertura, iniciando 10 dias após o plantio com intervalo de 15 dias. As adubações com P e K foram realizadas em dose única para todos os tratamentos no ato do semeio, incorporando-os ao substrato. Para todas as adubações os nutrientes foram fornecidos através de sais como (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24.4H 2 O, NH 4 NO 3, Ca(H 2 PO 4 ) 2.H 2 O, MgSO 4.7H 2 O, KNO 3, entre outros, para promover o balanço nutricional. A irrigação foi realizada mantendo-se a umidade do solo durante todo período do experimento a 60% do volume total de poros, obtido pela densidade das partículas e do solo, determinados pelo método da proveta, de acordo com Embrapa (1997). Os tratos culturais foram realizados manualmente de acordo com a necessidade. Aos 70 dias de cultivo, em cada unidade experimental, foi realizada a medição das variáveis de crescimento, utilizando um paquímetro digital para medição do diâmetro do caule, e uma régua graduada em cm para medir a altura das plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância (p 0,05), utilizando-se o programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2008) e, quando significativos, foi utilizado o teste de Scott-Knott (p 0,05) para os fatores qualitativos e a análise de regressão para os fatores quantitativos. Os modelos de regressão foram escolhidos com base na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste t de Student ao nível de 5% de probabilidade e pelo coeficiente de determinação (R²). 2
Resultados e Discussão Para a variável altura de plantas, no menor nível de N, o genótipo G11 foi superior aos demais, figurando o grupo de maior média, com altura de 51,33 cm. Já para o segundo nível de N, destacaram-se os genótipos G04 e G07, com alturas de 61,33 e 61,0 cm, respectivamente. No terceiro nível de N, o genótipo que compôs o maior grupo de médias foi o G11, com altura de 73,33 cm. Por fim, no maior nível de N, os genótipos G05 e G11 demostraram-se superiores aos demais com alturas de 77,33 e 76,0 cm, respectivamente (Tabela 2). Tabela 2 - Valores médios de altura (cm) de genótipos de pinhão-manso, em quatro níveis de nitrogênio, respectivamente, N1, N2, N3 e N4 Altura G01 38,67e 49,33 f 58,66 e 62,66 f G02 40,33 d 51,00 e 59,33 e 60,33 g G03 42,33 c 59,33 b 61,66 d 64,33 e G04 45,00 b 61,33 a 63,33 d 69,00 c G05 44,67 b 58,00 c 67,33 b 77,33 a G06 31,67 g 55,00 d 62,33 d 65,66 d G07 38,67 e 61,00 a 67,33 b 70,66 b G08 35,33 f 55,67 d 65,33 c 66,33 d G09 43,33 c 54,33 d 68,00 b 68,00 c G10 42,67 c 57,33 c 63,00 d 65,00 d G11 51,33 a 60,00 b 73,33 a 76,00 a G12 44,00 b 60,33 b 67,33 b 68,00 c A altura de plantas para os genótipos G03, G04, G05, G06, G07, G08, G09 e G12, mostrouse linear e crescente em função do aumento dos níveis de nitrogênio no solo. Os genótipos G01, G02, G10 e G11, não apresentaram variação nos valores de altura de plantas com o aumento dos níveis de nitrogênio, mantendo a média desta variável sem alteração para estes genótipos (Tabela 3). Tabela 3 - Equações de regressão para altura (cm) de genótipos de pinhão-manso em quatro níveis de nitrogênio Genótipo Equações R² G01 AP = 22,00 - G02 AP = 24,25 - G03 AP = 46,66 + 0,1366* N 87,61 G04 AP = 48,56 + 0,148* N 83,93 G05 AP = 45,73 + 0,2146* N 99,10 G06 AP = 37,26 + 0,2186* N 84,71 G07 AP = 44,09 + 0,2044* N 83,62 G08 AP = 40,26 + 0,2053* N 84,79 G09 AP = 45,26 + 0,1753* N 89,57 G10 AP = 24,25 - G11 AP = 22,50 - G12 AP = 48,06 + 0,158* N 83,36 Laime et al. (2011) observou resposta linear e crescente para altura de plantas no crescimento inicial de pinhão-manso quando submetidos a doses de adubação nitrogenada, corroborando com os resultados obtidos neste trabalho. Analisando a Tabela 4, para a variável diâmetro de caule, o menor nível de N possuiu quatro grupos de médias, tendo como representantes no grupo de maior média o genótipo G02, com diâmetro de 23,00 mm, e o genótipo G09, com 23,33 mm. O segundo nível de N também foi composto por quatro grupos de médias distintos, destacando-se os genótipos G02 e G10 no grupo de maior média, com diâmetro de 25,67 e 26 mm, respectivamente. Já o terceiro nível de N possui cinco grupos de médias, sendo que o genótipo G09 obteve maior média, com diâmetro de 26 mm. O maior nível de N, foi composto por 3 grupos de médias, sendo que o grupo com maior média foi representado pelos genótipos G02 e G06, com diâmetros de 25,66 e 26,0 mm, respectivamente (Tabela 4). Tabela 4 - Valores médios de diâmetro (mm) do caule de genótipos de pinhão-manso, em quatro níveis de nitrogênio, N1, N2, N3 e N4 Diâmetro do caule G01 21,67 c 23,00 d 21,66e 23,33c G02 23,00 a 25,67 a 24,66 b 25,66 a G03 22,33 b 24,33 c 25,00 b 25,00 b G04 22,00 b 24,33 c 23,66 c 23,66 c G05 21,00 d 24,00 c 24,00 c 25,00 b G06 20,67 d 23,66 c 24,33 c 26,00 a G07 22,00 b 24,33 c 24,00 c 25,00 b G08 21,00 d 23,00 d 25,00 b 24,00 c G09 23,33 a 25,00 b 26,00 a 24,00 c G10 22,33 b 26,00 a 24,00 c 25,00 b G11 20,66 d 24,00 c 22,00 e 25,00 b G12 22,33 b 23,00 d 23,00 d 24,00 c Para variável diâmetro de caule não foi possível gerar as equações de regressão, pois não observou-se significância com o aumento dos níveis. Albuquerque et al. (2008), avaliando o crescimento inicial de plantas de pinhão-manso submetidas a doses de nitrogênio, verificaram que as mesmas apresentaram resposta quadrática no diametro do caule em função das doses de N. No menor nível de N verificou-se a formação de quatro grupos de médias quanto ao número de 3
folhas. O genótipo G09 representou o grupo de maior média, com 31 folhas, e os genótipos G05 e G08 apresentaram as menores médias, com 17,33 e 17,67, respectivamente (Tabela 5). No segundo nível de N, para a variável número de folhas, houve a formação de sete grupos de médias, sendo que o genótipo G05 apresentou a maior média, com 27,67 folhas. O terceiro nível de N apresentou comportamento diferenciado aos anteriores, sendo composto por cinco grupos de médias, destacando-se os genótipos G03, G05 e G09 como sendo superiores em comparação com os quatro grupos restantes. No maior nível de N o genótipo G05 se destacou, apresentando aproximadamente 59 folhas (Tabela 5). Tabela 5 - Valores médios de número de folhas de genótipos de pinhão-manso, em quatro níveis de nitrogênio, N1, N2, N3 e N4 Número de Folhas G01 24,33 b 42,00 c 46,00 b 52,00 d G02 23,00 b 27,67 g 46,00 b 44,00 f G03 20,00 c 44,67 b 51,00 b 58,00 b G04 19,67 c 34,33 e 40,67 d 49,00 e G05 17,33 d 50,00 a 52,00 a 59,67 a G06 20,00 c 34,00 e 41,00 d 49,00 e G07 20,67 c 30,33 f 34,00 e 42,33 g G08 17,67 d 34,00 e 47,00 b 49,67 e G09 31,00 a 37,00 d 51,00 a 56,00 c G10 24,67 b 30,00 f 43,00 c 39,00 h G11 23,33 b 41,00 c 46,33 b 56,00 c G12 21,00 c 33,00 e 43,00 c 48,00 e O aumento dos níveis de N proporcionou aumento linear no número de folhas dos genótipos, de maneira geral (Tabela 6). O único caso que apresentou diferenciação foi o genótipo G05, o qual apresentou uma função quadrática (Tabela 6). Tabela 6 - Equações de regressão para número de folhas de genótipos de pinhão-manso em quatro níveis de nitrogênio Genótipo Equações R² G01 NF = 28,03 + 0,1739* N 88,63 G02 NF = 22,96 + 0,1626* N 82,30 G03 NF = 25,36 + 0,2406* N 88,04 G04 NF = 21,76 + 0,1886* N 96,10 G05 NF = 19,15 + 0,63299* N 0,25* N² 93,58 G06 NF = 21,90 + 0,188* N 96,74 G07 NF = 21,53 + 0,1373* N 96,13 G08 NF = 20,73 + 0,218* N 92,10 G09 NF = 30,40 + 0,178* N 95,79 G10 NF = 25,76 + 0,112* N 84,23 G11 NF = 26,16 + 0,2066* N 94,40 G12 NF = 22,60 + 0,182* N 96,42 Albuquerque et al. (2006), objetivando verificar o crescimento vegetativo da mamoneira submetida a duas fontes (torta de mamona e sulfato de amônio) e diferentes doses de nitrogênio (30, 60, 120, 240 e 480 kg/ha), observaram que altas quantidades de nitrogênio (291,2 e 465,9 kg/ha) proporcionaram os melhores resultados para altura, diâmetro e área foliar. Conclusão O maior desenvolvimento das variáveis de crescimento (AP, DC e NF) dos 12 genótipos foi obtido em resposta ao maior nível de N. Referências - ALBUQUERQUE, R. C.; SAMPAIO L. R.; BELTRÃO N. E. de M.; LIMA R. De L. S. de. Influência de fontes e doses de nitrogênio sobre o crescimento e desenvolvimento da mamoneira. In: II CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, Campina Grande. Anais... Campina Grande: Embrapa, 2006, CDROM. - ALBUQUERQUE, W. G. de; AZEVEDO, C. A. V. de; BELTRÃO, N. E. de M.; FREIRE, M. A. de O.; NASCIMENTO, J. J. V. R. do. Crescimento do pinhão manso (Jatropha curcas L.) em função de níveis de água e adubação nitrogenada. In: III CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, Salvador. Anais... Salvador: SEAGRI: Embrapa Algodão, 2008, CDROM. - BARROS, A. R. Estudo Biodiesel. Relatório setorial integrante do Projeto Economia de Pernambuco. Secretaria de Planejamento, 2006. Disponível em: < http://www.datametrica.com.br/>. Acessado em 20 de jul. de 2012. - BELTRÃO, N.E.M. Agronegócio das oleaginosas no Brasil. Informe Agropecuário, 26:44-78, 2005. - BREDEMIER, C.; MUNDSTOCK, C. Regulação da absorção e assimilação do nitrogênio nas plantas. Ciência Rural, v. 30, n. 2, p. 365-372, 2000. - EMBRAPA EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Manual de métodos de análises de solo. 2.ed. Rio de Janeiro, Ministério da Agricultura e do Abastecimento, p. 212, 1997. 4
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