CRESCIMENTO DE SOLANUM TUBEROSUM CULTIVADA EM HIDROPONIA COM DUAS CONCENTRAÇÕES DE FÓSFORO 1 SAUSEN, Darlene 2 ; ULIANA, Suzi Cerezer 3 ; NEIS, Franciele Antonia 3 ; SORIANI, Hilda Hildebrand 3 ; HILGERT, Marcos Nedel 4 ; NUNES, Pedro Arthur Albuquerque 4 ; ALVES, Jover da Silva 4 ; NICOLOSO, Fernando Teixeira 2,3,4 1 Trabalho de Pesquisa, parte da dissertação do primeiro autor UFSM. Auxílio financeiro: CAPES e CNPq 2 Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil 3 Programa de Pós-Graduação em Agrobiologia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil 4 Curso de Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria, RS, Brasil E-mail: darlene_sn@yahoo.com.br RESUMO A batata é a planta tuberífera mais cultivada no mundo. Apesar de ser o quinto nutriente em ordem decrescente de absorção, o P é o elemento que promove aumentos mais significativos na produtividade da batata. Sendo assim esse trabalho teve a finalidade de avaliar como a concentração de fósforo afeta o crescimento e a produção de fitomassa em Solanum tuberosum cultivada com solução nutritiva. Nas doses de 5 e 50% de P houve diferença entre os genótipos, com uma leve superioridade do genótipo SMIE040-6RY (L) em relação ao SMIF212-2 (M). Para a maioria dos parâmetros de crescimento a dose de 50% de P promoveu o maior crescimento de ambos os genótipos. Palavras-chave: tata, Fósforo, Solução nutritiva. 1. INTRODUÇÃO A batata é a planta tuberífera mais cultivada no mundo, pertencente a família Solanaceae, gênero Solanum, o qual contém mais de 2.000 espécies, das quais mais de 150 são produtoras de tubérculos. A espécie cultivada de maior importância no mundo é a Solanum tuberosum spp., que é cultivada em pelo menos 140 países (FORTES e PEREIRA, 2003), ocupando o quarto lugar em produção mundial de alimentos, sendo superada somente pelo trigo, milho e arroz (FAO, 2008). O Brasil ocupa atualmente o 18º lugar em área cultivada de batata, com 182.000 ha de onde se tem obtido a produtividade média de 18 t ha -1 (STRUIK e WIERSEMA, 1999). No Rio Grande do Sul cultiva-se anualmente cerca de 50.000 ha de batata e a produtividade média está em torno de 10 t ha -1, estando abaixo da média nacional (PASTORINI et. al., 2003). O fósforo desempenha nas plantas importantes funções na armazenagem de energia e na integridade estrutural das membranas. Além disso, compõe a estrutura de 1
compostos vitais das células vegetais como fosfato-açúcares, intermediários da respiração e fotossíntese, e de nucleotídeos dos ácidos nucléicos (TAIZ e ZEIGER, 2004). Os solos brasileiros em sua grande maioria são ácidos, com baixa fertilidade (NOVAIS e SMYTH, 1999). Nestes solos o fósforo fica altamente retido devido a sua elevada capacidade em formar complexos estáveis com outros elementos como alumínio (Al) e ferro (Fe), o que leva a baixa disponibilidade deste nutriente no solo. Estima-se que cerca de 25% dos solos tropicais e subtropicais apresentam deficiência acentuada de fósforo. Diversas variáveis condicionam o desempenho das plantas de batata, dentre elas a disponibilidade de nutrientes. Apesar de ser o quinto nutriente em ordem decrescente de absorção, o P é o elemento que promove aumentos mais significativos na produtividade da batata (PREZOTTI et al., 1986), proporcionado as maiores e mais freqüentes respostas no desenvolvimento dessa espécie de modo que sua baixa disponibilidade no solo promove um menor rendimento da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar como a concentração de fósforo afeta distintos parâmetros de crescimento de Solanum tuberosum cultivada com solução nutritiva. 2. METODOLOGIA Os experimentos foram conduzidos durante o período de março a junho de 2012 na casa de vegetação do Departamento de Biologia, Centro de Ciências Naturais e Exatas da Universidade Federal de Santa Maria, RS. O material vegetal utilizado foi proveniente de plantas de batata micropropagadas no Laboratório de Biotecnologia Vegetal e foram aclimatizadas por 14 dias em sistema de cultivo sem solo, mantidas sob sombrite (60% de interferência) durante 5 dias. As plantas foram transplantadas para um sistema contendo areia, previamente utilizado para aclimatização de plântulas de batata, composto de uma bandeja preta de polietileno (55 x 34 x 15 cm), na qual foi colocada uma camada de 7 cm de brita média para drenagem da solução de irrigação. Esta camada de brita foi coberta por uma tela fina de polietileno para separar o substrato, o qual foi formado por uma camada de 8 cm de areia média. Foram realizadas três irrigações durante o dia, com a duração de 15 min cada uma, com o auxílio de um programador digital e uma bomba de baixa vazão, de modo que todo o substrato ficasse saturado de solução. A solução excedente foi drenada através de dois orifícios, um situado na base e outro na parte superior da bandeja. Como tratamentos foram utilizados dois genótipos de batata, SMIF212-2 (M) e SMIE040-6RY (L) e duas doses de fósforo (P) na solução nutritiva desenvolvida para o cultivo sem solo de batata (ANDRIOLO, 2006), uma contendo 5% de P e outra 50% de P. Para manter o teor de potássio da solução padrão, foi utilizado KCl. A condutividade elétrica 2
(CE) foi mantida em 2 ds m -1 e o ph em 5,7. Foi utilizado HCl para baixar o ph e água para reduzir a CE quando necessário. No final do ciclo (75 dias após transplantio) foi avaliado o número de folhas, de tubérculos e de estolões, altura média das hastes, massa fresca e seca da parte aérea, de estolões, de raízes, de tubérculos e de hastes. O experimento foi em fatorial (2x2) com delineamento inteiramente casualizado, utilizando-se seis repetições. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro, com o auxílio do programa estatístico Sisvar 5.0 (UFLA). 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A altura média de plantas foi maior na dose de 50% de P para ambos os genótipos. O genótipo SMIE040-6RY (L) teve maior altura de hastes nas duas doses 5 e 50% de P, em relação ao SMIF212-2 (M) (Tabela 1). Para número de folhas e de estolões não houve diferença entre genótipos nem entre as doses. Já em estudos com plantas de milho, foi observado que a deficiência de P reduz a taxa de emissão e o crescimento de folhas, particularmente das folhas baixeiras (GRANT, 2001). O número de tubérculos para o genótipo SMIE040-6RY (L) foi maior na dose de 50% de P, no entanto, para o genótipo SMIF212-2 (M) não houve diferença entre as doses. Na dose de 5% de P o número de tubérculos foi maior para o genótipo SMIE040-6RY (L) em relação ao genótipo SMIF212-2 (M). Cultivares de batata possuem respostas diferentes entre si para a absorção de nutrientes, o que confere papel fundamental à obtenção de matéria-prima de qualidade e alta produtividade, sendo as exigências nutricionais variáveis, conforme o estádio de desenvolvimento da batata (BREGAGNOLI, 2004). Tabela 1: Efeito de duas doses de fósforo (5 e 50% da concentração padrão da solução nutritiva) na altura média das hastes (Alt. haste), número de folhas (Folhas), número de tubérculos (Tubérculos) e número de estolões (Estolões) dos genótipos SMIF212-2 (M) e SMIE040-6RY (L) avaliados no final do ciclo (75 dias após transplantio). Alt. haste (cm) Folhas (n o pl -1 ) Tubérculos (n o pl -1 ) Estolões (n o pl -1 ) Genótipo 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P M 12,48 Bb* 21,15 11,75 14,83 3,67 Bb 8,08 9,23 7,33 L 17,22 30,97 14,91 17,25 6,66 7,75 5,00 7,75 *médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, dentro de cada variável não diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade de erro. Para a massa fresca da parte aérea (MFPA) e massa fresca de hastes (MFH) houve diferença entre as doses para os dois genótipos, enquanto que, para a massa fresca de 3
tubérculos (MFT) houve diferença entre as doses apenas para o genótipo SMIE040-6RY (L) e apenas para o genótipo SMIF212-2 (M) na massa fresca de estolões (MFE). Sendo que para MFPA, MFH e MFT a maior biomassa foi encontrada na dose de 50% de P e para MFE na dose de 5% de P. O genótipo SMIE040-6RY (L) apresentou MFPA, MFR, MFT e MFH maiores que o genótipo SMIF212-2 (M) na dose de 5 e 50% de P (Tabela 2). O P é o macronutriente que promove maior incremento na produtividade da batata, sendo considerado como condicionador da produção, estimulando a formação de tubérculos, apressando a maturação e aumentando a incidência de tubérculos graúdos (PREZOTTI et al., 1986). Tabela 2: Efeito de duas doses de fósforo (5 e 50% da concentração padrão da solução nutritiva) na massa fresca de parte aérea (MFPA), massa fresca de estolões (MFE), massa fresca de raízes (MFR), massa fresca de tubérculos (MFT) e massa fresca de hastes (MFH) dos genótipos SMIF212-2 (M) e SMIE040-6RY (L) avaliados no final do ciclo (75 dias após transplantio). MFPA (g pl -1 ) MFE (g pl -1 ) MFR (g pl -1 ) MFT (g pl -1 ) MFH (g pl -1 ) Genótipo 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P M 8,468 Bb* 26,384 3,637 0,993 0,662 0,836 29,437 65,984 1,187 Bb 3,590 L 25,91 5 55,663 2,418 1,135 1,720 2,188 73,193 147,322 2,876 8,028 *médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, dentro de cada variável não diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade de erro. Observou-se diferença de efeito das doses de P na massa seca de hastes (MSH) para ambos os genótipos e para a massa seca da parte aérea (MSPA) e massa seca de tubérculos (MST) apenas para o genótipo SMIE040-6RY (L). A dose de 50% de P proporcionou maiores valores tanto para MSH como para MSPA e MST, comparada com a menor dose (5% de P) para os dois genótipos. O genótipo SMIE040-6RY (L) foi superior ao SMIF212-2 (M) na dose de 5 e 50% de P para os parâmetros massa seca de raiz (MSR) e massa seca de haste (MSH) e superior apenas na dose de 50% de P para massa seca de parte aérea (MSPA) e massa seca de tubérculo (MST) (Tabela 3). As limitações na disponibilidade de P podem acarretar restrições no desenvolvimento, que vão desde a diminuição na altura da planta, atraso na emergência das folhas e redução na brotação e desenvolvimento de raízes secundárias, na produção de matéria seca e na produção de sementes (GRANT, 2001). 4
Tabela 3: Efeito de duas doses de fósforo (5 e 50% da concentração padrão da solução nutritiva) na massa seca de parte aérea (MSPA), massa seca de estolões (MSE), massa seca de raízes (MSR), massa seca tubérculos (MST) e massa seca de hastes (MSH) dos genótipos SMIF212-2 (M) e SMIE040-6RY (L) avaliados no final do ciclo (75 dias após transplantio). MSPA (g pl -1 ) MSE (g pl -1 ) MSR (g pl -1 ) MST (g pl -1 ) MSH (g pl -1 ) Genótipo 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P 5%P 50%P M 2,276 * 2,140 0,275 0,064 0,063 0,065 14,408 12,105 0,087 Bb 0,244 L 2,236 4,819 0,411 0,120 0,149 0,190 7,780 30,931 0,206 0,514 *médias seguidas da mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, dentro de cada variável não diferem pelo teste Tukey a 5% de probabilidade de erro. 4. CONCLUSÃO Observou-se que para grande parte das variáveis de crescimento analisadas a dose de 50% de P foi superior a de 5% de P para ambos os genótipos. O genótipo SMIE040-6RY (L) demonstrou ser mais responsivo ao fósforo do que o genótipo SMIF212-2 (M) para a maioria dos parâmetros analisados. 5. REFERÊNCIAS ANDRIOLO, J. L. Sistema hidropônico fechado com subirrigação para produção de minitubérculos de batata. In: Simpósio de melhoramento genético e previsão de epifitas em batata, 2006, Santa Maria, Anais... Santa Maria: UFSM, 2006. p. 26-40. BREGAGNOLI, M. et al. Acúmulo de nutrientes pela cultura da batata cv. Atlantic sob quatro níveis de adubação. Horticultura Brasileira, Brasília, v. 22, n. 2, supl. jul. 2004. 1 CD-ROM. FAO. FAOSTAT, 2008. Disponível em: <http://faostat.fao.org/faostat>. Acesso em: 12 dez.2008. FORTES, G. R. L. e PEREIRA, J. E. S. Classificação e descrição botânica. In: PEREIRA, A. S.; DANIELS, J. (Coord.). O Cultivo da batata na região sul do Brasil. 1. ed. Brasília: Embrapa Clima Temperado, 2003. p. 69-79. GRANT, C. A. A importância do fósforo no desenvolvimento inicial da planta. Informações Agronômicas, no 95, 2001. 16p. 5
NOVAIS, R. F. e SMYTH, T. J. Fósforo em solo e planta em condições tropicais. Viçosa: UFV Departamento de Solos, 1999, 399p. PASTORINI, L.H. et al. Produção e teor de carboidratos não estruturais em tubérculos de batata obtidos em duas épocas de plantio1. Horticultura Brasileira, Brasília, v. 21, n. 4, p. 660-665, outubro/dezembro 2003. PREZOTTI, L. C. et al. Nutrição mineral da batata. Vitória: EMCAPA, 1986. 44 p. STRUIK, P. C. e WIERSEMA, S. G. Seed potato technology. 1. ed. Wageningen -The Netherlands: Pers, 1999. 383 p. TAIZ, L. e ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3.ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 719 p. 6