REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA ISSN 1519-5228 Volume 4- Número 2-2º Semestre 2004 Efeito da concentração salina da solução nutritiva na aclimatação de plantas micropropagadas de Violeta Africana (Saintpaulia ionantha Wendl) 1 Cícero Pereira Cordão Terceiro Neto 2 ; Fernando Felipe Ferreyra Hernandez 3 ; Fred Carvalho Bezerra 4 ; Ridelson Farias de Sousa 5 ; Mário Luiz Farias Cavalcanti 6 RESUMO O objetivo do trabalho foi verificar o efeito da concentração salina da solução nutritiva na aclimatização de mudas de violeta africana propagadas por cultura de tecidos. As mudas foram transplantadas para bandejas com 63 células (40ml/célula), usando-se como substrato pó de coco seco + casca de arroz + húmus (1:1:1). As mudas foram irrigadas com uma solução nutritiva de 3 concentrações diferentes (1, 2 e 3 ds/m), aplicada de forma contínua e alternada com água. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com seis tratamentos e 10 repetições. Aos 40 dias de cultivo avaliou-se as variáveis produção de massa fresca total, altura e diâmetro da copa. Os dados mostraram que mudas irrigadas com solução nutritiva com 1 ds/m + água de torneira (T4) e com solução com 2 ds/m + água de torneira (T5) apresentaram os melhores resultados para todas as variáveis avaliadas. Palavras chaves: cultura, solução nutritiva, micropropagação, violeta africana, substrato, aclimatização ABSTRACT The objective of the work was to verify the effect of the saline concentration of the nutritional solution in the acclimatization of African violet changes propagated by tissue culture. The crops had been transplantadas for trays with 63 cells (40ml/célula), using itself as substrat dust of dry coconut + rice rind + húmus (1:1:1). The crops had been irrigated with a nutritional solution of 3 different concentrations (1, 2 and 3 ds/m), applied of continuous form and alternated with water. The experimental delineation entirely was casualizado with six treatments and 10 repetitions. To the 40 days of culture one evaluated the variable production of total cool mass, height and diameter of the pantry. The data had shown that dumb irrigated with nutritional solution with 1 ds/m + water of tap (T4) and with solution with 2 ds/m + tap water (T5) had presented the best ones resulted for all the evaluated variable. Key Words; culture, nutritional solution, micropropagation, African violet, substrates, aclimatization
1- INTRODUÇÃO A produção de plantas ornamentais constitui hoje uma atividade altamente competitiva, exigindo, desta forma, estudos e pesquisas envolvendo as várias etapas de propagação, conhecimentos técnicos, um eficiente sistema de comercialização e o uso de tecnologias avançadas. Os avanços técnicos, a exemplo da utilização de cultivares melhoradas e mais produtivas, estufas, manejo da nutrição, irrigação, substratos e técnicas de propagação, permitiram um melhor controle dos fatores de produção.neste contexto, a produção de plantas micropropagadas surge como uma alternativa viável para a obtenção de mudas em escala comercial com alta qualidade genética e fitossanitária, em um curto espaço de tempo, atendendo, desta forma, às necessidades dos produtores de plantas ornamentais e flores, com mudas com certificado de garantia. A aclimatização constitui uma etapa fundamental na produção de plantas obtidas por cultura de tecidos, uma vez que as condições de cultura in vitro modificam características bioquímicas, anatômicas e morfológicas das plantas, alterando os processos fisiológicos normais (Lucas et al., 2002). A utilização de substratos no cultivo de plantas é uma técnica amplamente empregada na maioria dos países de horticultura avançada (Fernandes & Corá, 2001). A mesma apresenta várias vantagens, dentre elas a de exercer a função do solo, fornecendo à planta sustentação, nutrientes, água e oxigênio. Quando estes são usados na aclimatização, podem influenciar as respostas das plantas através de suas características químicas, físicas e biológicas (Fachinello et al., 1995). A escolha e o manejo correto dos mesmos é um dos principais problemas técnicos enfrentados pelos viveiristas, especialmente onde os cultivos não são feitos no solo e sim, em recipientes. Neste caso, as raízes dispõem de um volume restrito do meio a explorar, tornando estas propriedades aspectos de grande importância.a violeta africana (Saintpaulia ionantha Wendl) é uma dais mais populares plantas de interior e, quando cultivada adequadamente, se mantém florida em qualquer época do ano. É uma espécie ornamental bastante difundida nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, sendo muito apreciada nas grandes cidades. Tem apresentado no Brasil, nos últimos anos, uma demanda crescente para o comércio Desta forma, objetivou-se nesse trabalho, verificar o efeito da concentração salina da solução nutritiva na aclimatização de mudas de violeta africana micropropagadas. 2- ASPECTOS GERAIS DA CULTURA A violeta africana (Saintpaulia ionantha Wendl.) é uma espécie que há muito tempo vem sendo cultivada no Brasil, pela delicadeza e colorido de suas flores. Sua origem se deu nas montanhas de Usambra, Leste da África, onde foi encontrada pela primeira vez em 1892 pelo Barão Walter Von Saint Paul (Pasqual et al., 1996).Pertencente à família Gesneriaceae, a violeta é uma espécie florífera perene e, quando adequadamente cultivada, floresce com abundância em qualquer época do ano. É considerada uma das espécies ornamentais mais difundidas e apreciadas como planta de vaso para decoração de interiores no mundo todo (Tombolato et al., 1987). É uma planta de porte herbáceo, com folhas ovais de textura aveludada e cor verde escura. Possui flores simples ou dobradas com grande variação de cores: branca, rosa, roxo, azul ou bicolor, que florescem o ano todo e duram de 5 a 7 dias (Bianchini & Pântano, 1991). Além da popularidade, existem outras características interessantes: as violetas-africanas são fáceis de cultivar e não ocupam muito espaço, podendo colorir e enfeitar qualquer ambiente, desde que sejam atendidas suas necessidades básicas (Violeta africana, 2002). A propagação desta espécie é feita através de estaquia de folhas, com 3,0 cm de pecíolo, pela divisão de touceiras e pela propagação in vitro, uma das técnicas mais utilizadas em espécies ornamentais (Bianchini & Pântano, 1991). O tipo de substrato
usado no cultivo desta espécie deve ser de alta porosidade, rico em matéria orgânica e com boa drenagem (Salvador, 2000). 3- ACLIMATIZAÇÃO DE PLANTAS MICROPROPAGADAS A propagação in vitro é uma técnica de cultura de tecidos bem sucedida e tem sido amplamente utilizada, principalmente em espécies ornamentais. Essa técnica propicia vantagens sobre os métodos convencionais de propagação, permitindo a obtenção em curto espaço de tempo, em qualquer época do ano, de um grande número de plantas de boa qualidade fitossanitária (Maciel et al., 2000). Tem sido amplamente utilizada para obtenção de plantas matrizes sadias (Fachinello, 1999). Takebayashi (1987), trabalhando com a violeta africana micropropagada, concluiu que podem ser obtidas, após cinco meses, aproximadamente mil mudas a partir de cinco folhas, com qualquer variedade utilizada, destacando, desta forma, a vantagem da micropropagação, uma vez que, por métodos convencionais, seriam obtidas apenas vinte mudas. Além destas vantagens, a qualidade da muda micropropagada é notadamente superior a muda convencional. A distribuição das folhas ocorre em forma de roseta as quais são bem mais desenvolvidas e seu verde é mais acentuado que o da muda comum.na fase de aclimatização, um dos grandes problemas na produção de mudas pelo cultivo in vitro é a dificuldade de readaptação das plantas ao ambiente ex vitro. Quando se trabalha em grande escala, mesmo com um percentual relativamente pequeno de morte dessas plantas, isso pode significar um prejuízo econômico considerável devido ao alto investimento e emprego de mão-de-obra nessa técnica (Fior & Kampf, 1999). Alguns pesquisadores apresentam conceitos distintos com relação aos termos aclimatação e aclimatização. Segundo Preece & Sutter (1991), o termo aclimatação refere-se ao processo pelo qual as plantas ou outros organismos vivos ajustam-se ou acostumam-se a uma nova condição de clima ou situação, como resultado de um processo natural. Já para George (1993) aclimatação é um processo regulado pela natureza, enquanto que aclimatização é aquele controlado pelo homem. De acordo com Debergh & Maene 1981, a aclimatização pode ser definida como a transferência da planta da condição in vitro para o ambiente natural ou intermediário, como casa de vegetação. De acordo com Maciel et al. (2000), na fase de aclimatização, é imprescindível a manutenção da umidade e temperaturas amenas. Em estudo realizado por Xu (1984), com mudas de violetas transferidas para casa de vegetação, obteve 100% de pegamento, com 20 26 o C de temperatura e alta umidade relativa. Dentre os fatores que podem influenciar as respostas das plantas na fase de aclimatização, destaca-se o substrato, através de suas características físicas, químicas e biológicas (Fachinello et al., 1995).Outro fator que assume grande influência durante a fase de aclimatização da maioria das espécies é a concentração da solução nutritiva usada na irrigação. Porém, poucas são as informações a seu respeito. De acordo com Schmidt et al (2001), a escolha da solução nutritiva é algo fundamental em um cultivo hidropônico, a qual deve ser formulada de acordo com as necessidades nutricionais de cada espécie, contendo todos os nutrientes essenciais em proporções adequadas para seu cultivo. A concentração dos vários íons presentes na solução, bem como seu potencial osmótico, são proporcionais aos valores de condutividade elétrica (Costa et al., 2001). Esta propriedade está diretamente relacionada ao teor de sais solúveis, que pode afetar negativamente o desenvolvimento das plantas. As espécies respondem diferentemente aos teores de sais no meio de cultivo e esses devem ser mantidos em níveis aceitáveis, em torno de 1,0 ds/m (Bezerra, 2003). De acordo com Bresler & Hoffman (1986), o potencial osmótico da solução nutritiva é um dos fatores que mais influenciam a absorção de água pelas plantas através do sistema radicular. Huett (1994) cita que tanto a absorção de água como a de nutrientes são influenciadas diretamente pela condutividade elétrica, estando estas propriedades ligadas intimamente. A variação
da condutividade elétrica da solução nutritiva poderá alterar a própria fisiologia das plantas, proporcionando mudanças na absorção de água e nutrientes (Beltrão et al., 1997). Tais alterações estão relacionadas a vários fatores como abertura estomática e aumento ou diminuição da área foliar, conseqüentemente com a produção de matéria seca pelas plantas, estando ligados diretamente à eficiência fotossintética. 4- MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Departamento de Ciências do Solo da UFC, localizado em Fortaleza-CE, com altitude de 47m, latitude Sul 3 o 44' 35'' e longitude Oeste 38 o 34' 33''. As plantas utilizadas foram obtidas por micropropagação no Laboratório de Cultura de Tecidos do Departamento de Fitotecnia - UFC, a partir de explantes de folhas de plantas de violeta, adquiridas no comércio local e mantidas em casa de vegetação. Utilizou-se uma solução nutritiva de Murashige & Skoog (1962) (Tabela 1) diluída com água de torneira (CE = 0,45 ds/m) de forma a obter as salinidades correspondentes à CE de 1,0; 2,0 e 3,0 ds/m. Essas soluções foram aplicadas via água de irrigação em duas formas de manejo de acordo com os seguintes tratamentos: T1 = Irrigação contínua com solução de 1 ds/m; T2 = Irrigação contínua com solução de 2 ds/m; T3 = Irrigação contínua com solução de 3 ds/m; T4 = Irrigação contínua com solução de 1 ds/m alternada com água de torneira; T5 = Irrigação contínua com solução de 2 ds/m alternada com água de torneira; T6 = Irrigação contínua com solução de 3 ds/m alternada com água de torneira. Tabela 1 - Composição da solução nutritiva de Murashige & Skoog (1962) 4.1- CONDUÇÃO Compostos Concentração (mg/l) KNO 3 1900 NH 4 NO 3 1650 CaCl 2 2H 2 O 440 MgSO 4 7H 2 O 370 KH 2 PO 4 170 MnSO 4 4H 2 O 22,3 ZnSO 4 7H 2 O 8,6 H 3 BO 3 6,2 CuSO 4 5H 2 O 0,025 Na 2 MoO 4 2H 2 O 0,250 CoCl 2 6H 2 O 0,025 FeSO 4 7H 2 O 27,8 Na 2 EDTA 2H 2 O 37,3 Utilizou-se como substrato à mistura pó de coco seco + casca de arroz + húmus (PCS + CA + H) na proporção 3:1:1. Inicialmente, as plantas foram retiradas dos frascos, realizando-se imediatamente a lavagem das raízes em água corrente para retirar todo o meio de cultura aderido às mesmas. Posteriormente, as mesmas foram transplantadas para bandejas com 63 células (40ml/célula) contendo o substrato descrito acima. Semanalmente era coletado o substrato (3 células por bandeja) para determinação da CE, avaliando seu comportamento durante o período de aclimatização. Aos 40 dias de cultivo fez-se a avaliação final, utilizando
10 plantas por tratamento, avaliando as seguintes características: produção de massa fresca, altura e diâmetro da copa. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 10 repetições, considerando uma planta por unidade experimental, totalizando 60 plantas. Os resultados obtidos de todas as variáveis estudadas foram submetidos à análise de variância através do teste F, sendo as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. 5- RESULTADOS E DISCUSSÃO As médias dos parâmetros avaliados no desenvolvimento de mudas de violeta africana irrigados com solução nutritiva em diferentes concentrações sob duas formas de manejo são apresentadas na tabela 2. Observa-se que os tratamentos irrigados com solução nutritiva de CE 1 e 2dS/m alternado com água de torneira (T4 e T5) apresentaram os maiores valores em todas as variáveis, embora não diferirem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade, seguindo-se pelo tratamento irrigado com solução nutritiva de 1 ds/m aplicado de forma contínua. O tratamento irrigado com solução nutritiva de CE 3 ds/m, aplicado de forma contínua, apresentou o menor rendimento em todas as variáveis. Este comportamento poderá estar relacionado à alta concentração de sais no substrato (Figura 1a) que certamente afetou o processo de absorção de água e nutrientes pelas raízes das plantas, reduzindo seu desenvolvimento (Huett, 1994). Em condições salinas o potencial osmótico da solução é um dos fatores que mais influencia a absorção de água pelas plantas através do sistema radicular (Bresler & Hoffman, 1986). Assim, uma alta concentração de sais solúveis na solução do solo, em contato com uma planta jovem, pode causar a perda de água pelas raízes, devido à pressão osmótica do meio (solução do substrato) ser maior que a do suco celular, levando à desidratação e até à morte das plantas (Malavolta, 1981). De acordo com Bezerra 2003, o alto teor de sais solúveis pode afetar negativamente o desenvolvimento das plantas, as quais respondem diferentemente aos teores de sais no meio de cultivo e esses devem ser mantidos em níveis aceitáveis, em torno de 1,0 ds/m. Desta forma, a violeta africana possivelmente está entre as espécies sensíveis à salinidade. Tabela 2. Avaliação do desenvolvimento de mudas de violeta africana (Saintpaulia ionantha Wendl), irrigados com solução nutritiva em diferentes concentrações sob duas formas de manejo, Fortaleza, 2004. Tratamentos Peso fresco Altura Diâmetro...(g)......(cm)... T1 (1dS/m contínuo) 5,207 ab 5,75 bc 5,80 bc T2 (2dS/m contínuo) 4,343 bc 4,95 cd 5,31 cd T3 (3dS/m contínuo) 2,800 c 3,27 e 3,95 d T4 (1dS/m alternado) 6,859 a 6,45 ab 7,15 ab T5 (2dS/m alternado) 7,056 a 7,15 a 7,37 a T6 (3dS/m alternado) 3,351 bc 4,50 d 4,95 cd Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem entre si pelo Teste de Tukey a 1% de probabilidade.
A figura 1 mostra o comportamento da CE do substrato ao longo do cultivo nas duas formas de manejo da fertirrigação. Observa-se que nos tratamentos em que a solução nutritiva foi aplicada de maneira contínua, a CE do substrato foi notadamente superior à CE dos tratamentos em que foram alternados com água. Esse comportamento é explicado devido a que a irrigação alternada com água ocasionou a lixiviação ou diluição do excesso de sais, permitindo o melhor desenvolvimento das plantas. Confrontando os tratamentos em que a solução nutritiva de 3 ds/m foi aplicada continuamente (T3) e alternada com água (T6), nota-se que a salinidade do substrato nesse último foi reduzida em função do manejo aplicado, mesmo utilizando-se a mesma concentração da solução nutritiva para os dois tratamentos. 6 a) Irrigação contínua CEes do substrato (ds/m) 5 4 3 2 1 1dS/m 2dS/m 3dS/m y = -0,0024x 2 + 0,1974x + 1,0093 R 2 = 0,9888 y = -0,0012x 2 + 0,1084x + 0,9229 R 2 = 0,9577 y = 0,0009x 2 + 0,0019x + 1,1118 R 2 = 0,9964 0 0 7 14 21 28 35 42 Dias após o transplantio b) Irrigação alternada 5 CEes do substrato (ds/m) 4 3 2 1 1dS/m 2dS/m 3dS/m y = -0,0011x 2 + 0,1017x + 1,0982 R 2 = 0,9687 y = -0,0005x 2 + 0,0548x + 1,0179 R 2 = 0,9534 y = 4E-06x 2 + 0,0113x + 1,0896 R 2 = 0,9939 0 0 7 14 21 28 35 42 Dias após o transplantio
Figura 2 - Condutividade elétrica do substrato em função do tempo de transplantio após irrigações com solução nutritiva de diferentes concentrações salinas aplicadas de forma contínua (a) e alternada com água de torneira (b). 6- CONSIDERAÇÕES FINAIS Na aclimatização de mudas de violeta africana, a irrigação com solução nutritiva MS (1962) de CE 1 ds/m de forma contínua e de CE 1 e 2 ds/m alternada com água de torneira (CE = 0,4 ds/m) são as mais adequadas. 7. AGRADECIMENTOS: Ao CNPq e ao FUNDECI/BNB pelo apoio financeiro. 8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BELTRÃO, J.; TRINDADE,D.; CORREIA, P.J. Lettuce yield response to salinity of sprinkle irrigation water. Acta Horticulturae, v.449, p.623-627, 1997. BEZERRA, F. C. Produção de mudas de hortaliças em ambiente protegido. Documentos 72.Embrapa, 2003. p. 22. BIANCHINI, F.; PANTANO, A.C. Tudo verde, Guia de Plantas e Flores. São Paulo:Melhoramentos, 1991. 135 p. BRESLER, E.; HOFFMAN, G.J. Irrigation menagement for soil salinity control: theories and tests.soil Science Society of America Journal, v.50, p.1552-1560, 1986. COSTA, P.C.; DIDONE, E.B.; SESSO, T.M; CANIZARES, K.A.L.; GOTO, R. Condutividade elétrica da solução nutritiva e produção de alface em hidropônia. Scientia Agrícola, v.58, n.3, p.595-597,jul./set.2001. DEBERGH, P. C.; MAENE, L.J. A scheme for commercial propagation of ornamental plants by tissue culture. Science Horticulture, Amsterdam, v. 14, p. 335-345, 1981. FACHINELLO, J.C.; HOFFMANN, A; NACHTIGAL, J.C.; KERSTEN, E.; FORTES, G.R.L.Propagação de plantas frutíferas de clima temperado. Pelotas: Editora UFPel. 178p. 1995. FACHINELLO, J.C. Produção de mudas certificadas de morangueiro na Itália. In: SIMPÓSIO NACIONAL DE MORANGO, 1, Pouso Alegre, MG, Anais... Resumo p. 73-92, 1999. FERNANDES, C.; CORA, J. E. Substratos hortícolas. Cultivar HF, p. 32-34, out./nov. 2001. FIOR, C.S.; KAMPF, A.N. Substrato e nutrição na aclimatização ex vitro de Limonium platyphyllum Kuntze. Revista Brasileira de Horticultura Ornamental. Campinas, v.5, n.1, p.78-86, 1999. GEORGE, E.F. Plant propagation by tissue culture: part 1. the technology. 2.ed. Edington, 1993.786p. HUET, D.O. Growth, nutrient uptake and tipburn severity of hidroponic lettuce in response to electrical conductivity and K: Ca ratio in solution. Australian Journal of Agricultural Research, v.45, p.251 267, 1994. LUCAS, M.A.K.; SAMPAIO, N.V.; KOHN, E.T.; SOARES, P.F.; SAMPAIO, T.G. Avaliação de diferentes composições de substratos para a aclimatação de mudas de morangueiro (Fragaria xananassa Duch). Revista Cient. Rural, v.8, n.1, p. 16-23, 2002. MACIEL, A.L.R.; SILVA, A.B.; PASQUAL, M. Aclimatação de plantas de violeta africana (Saintpaulia ionantha Wendl.) obtidas in vitro : efeitos do substrato. Ciência e agrotecnologia, Lavras, v.24, n.1, p. 9-12, jan/mar., 2000. MALAVOLTA, E. Manual de química agrícola: Adubos e adubação. 3 ed. São Paulo: Editora Agronômica Ceres Ltda, p.80, 1981.
MURASHIGE, T., SKOOG, F. A revised médium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Phisiologia Plantarum, Kopenhagen. v.15, p.473-497, 1962. PASQUAL, M.; MACIEL, A.L.R.; SILVA, A.B. Enraizamento de rotações de violeta africana (Saintpaulia ionantha Wendl.): Efeitos da incubação em ácido indolbutírico. Ciência e agrotecnologia, Lavras, v.20, n.4, p. 462-467, out/dez., 1996. PREECE, J.E.; SUTTER, E.G. Acclimatizacion of micropropagated plants to the greenhouse. In: SALVADOR, E. D. Caracterização física e formulação de substratos para o cultivo de algumas ornamentais. Piracicaba: ESALQ, 2000. 148p. (Tese de Doutorado em Produção Vegetal). SCHMIDT, D.; SANTOS, O.S.; BONNECARRERE, R.A.G.; MARIANI, O.A.; MANFRON, P.A. Desempenho de soluções nutritivas e cultivares de alface em hidropônia. Horticultura brasileira, v. 19, n.2, jul. 2001. TAKEBAYASHI, S.S.G. Propagação in vitro de violeta africana (Saintpaulia ionantha H. Wendl.). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE FLORICULTURA E PLANTAS ORNAMENTAIS, 6., Anais...Campinas, 20 a 25 de setembro de 1987, p. 122-127. TOMBOLATO, AF. C.; CASTRO, C. E. F.; MATTHES, L. A. F. & TAMADA, E. T. Violeta africana. In: CAMPINAS. Instituto Agronômico. Instruções agrícolas para o Estado de São Paulo. 4. ed.campinas, 1987. p.209. (Boletim 200). VIOLETA Africana, Flores e folhas. Disponível:<http//www.jardimdeflores.com.br/floresefolhas/violetaafricana.html> Acesso em: nov. de 2002. XU, L.Q. The promotive effects of ginseng on rapid clonal in vitro propagation of African Violet (Saintpaulia ionantha Wendl.). Acta Botanica Sinica, Peking, v.26, n.2, p. 489-498, fev. 1984. [1] Parte da Dissertação apresentado pelo primeiro autor ao Centro de Ciências agrárias UFC, como requisito para obtenção do grau de Mestre. [2] Engenheiro Agrônomo; Mestre pela UFC. E-mail: cicerocordao@yahoo.com.br [3] Professor Titular do Departamento de Ciências do Solo da Universidade Federal do Ceará, 60.021-970, cx. Postal 12.168, Fortaleza-CE. [4] Pesquisador da Embrapa Agroindústria Tropical, 60.511-110, Fortaleza, CE. [5] Engenheiro Agrícola; Aluno de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola pela UFCG. E- mail: ridelsonfarias@bol.com.br [6] Biólogo; Doutorando em Engenharia Agrícola - Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Engenharia Agrícola. E-mail: mariolfcavalcanti@yahoo.com.br