O FERTILIZANTE ORGÂNICO AUMENTA A PRODUÇÃO DE RAÍZES EM PLANTAS DE PUPUNHA (Bactris gasipaes K.) 1/. Francisco Paulo Chaimsohn *, Enrique Villalobos **, Jorge Mora Urpí ***. 1/ Parte da tese de doutorado em Sistemas de Produção Agrícola Tropical Sustentável, Faculdade de Ciências Agroalimentárias, Universidade de Costa Rica. Publicado na Revista Agronomía Costarricense 31(2): 57-64, 2007. http://www.mag.go.cr/ver. Traduzido para o português pelo primeiro autor. * Instituto Agronômico do Paraná (IAPAR). Paraná, Brasil. Correio eletrônico: chaimsohn@iapar.br ** Centro de Investigación em Granos e Semillas, CIGRAS, Universidad de Costa Rica *** Escuela de Biología, Universidad de Costa Rica. Palabras clave: Pejibaye, Bactris gasipaes, fertilização orgánica, desarrollo de raízes Key words: Peach palm, Bactris gasipaes, organic fertilizer, root developmemt RESUMEM Avaliou-se a densidade de raízes finas (diâmetro <1 mm) e grossas (diâmetro 1,1 mm) em plantas de pupunha (Bactris gasipaes K.) cultivadas para a produção de palmito fertilizado com adubo químico, orgânico (ajustando-se a quantidade de N 2 à do fertilizante químico), e a combinação, em partes iguais de N 2, de ambos fertilizantes. Aplicou-se um total de 42,4 e 21,2 t.ha -1.ano de adubo orgânico nos tratamentos orgânico e químico-orgânico, respectivamente. As plantas nas quais se aplicou o fertilizante orgânico tiveram 3,97 e 1,46 vezes mais a densidade de raízes finas e 2,83 e 1,60 vezes mais a densidade de raízes grossas em relação com àquelas nas quais se aplicou o fertilizante químico e químico-orgânico, respectivamente. Estes resultados são promissores para a eventual produção comercial do palmito orgânico.
2 ABSTRACT The organic fertilizer increases the root production of the peach palm (Bactris gasipaes K.). Peach palm (Bactris gasipaes K.) fine (diameter <1 mm) and gross (diameter 1,1 mm) root densities were evaluated, in response to three types of fertilizer: inorganic (following the local recommendations), organic (adjusting N 2 to that amount contributed by the chemical fertilizer), and a mixture of both forms with equivalemt N 2 parts. A total of 42.4 and 21.2 t.ha -1 per year of the organic and organic-chemical fertilizers respectively, were applied. The palms that received the organic fertilizer showed 3.97 and 1.46 times the fine root demsity and 2.83 and 1.60 times the gross root density production shown by plants grown with the chemical and the chemical-organic fertilizer, respectively. These results are promising to eventually implement the organic peach palm production. INTRODUÇÃO A pupunha, (Bactris gasipaes), como todas as palmeiras, possui um sistema radicular fibroso constituído por raízes primárias grossas e fibrosas, raízes secundárias, terciárias e quaternárias progressivamente mais finas e não possuem pêlos radiculares. As raízes terciárias e quaternárias são consideradas os órgãos principais de absorção das palmeiras e podem alcançar um desenvolvimento ótimo se a fertilidade e a matéria orgânica do solo forem altas (Tomlinson, 1990). As raízes da pupunha são superficiais e, quando as características físicas do solo são favoráveis, cerca de 70 e 80% das raízes localizam-se nos primeiros 40 cm de profundidade, estendendo-se em uma raio aproximado de 40 cm ao redor da planta (Ferreira et al., 1995; Bassoi et al., 1999; Ramos, 2002; Salas et al., 2002). A aplicação de matéria orgânica pode favorecer o desenvolvimento radicular direta ou indiretamente. A aplicação de fertilizantes orgânicos estimula a produção de raízes finas (Vance e. Nadkarni, 1992; Tufekcioglu et al., 1999; He et al., 2000; Vega et al., 2005), o que favorece a absorção de nutrientes. Indiretamente, os adubos orgânicos podem melhorar as propriedades físicas do solo, como a estrutura e a densidade aparente, através de um efeito floculante próprio da matéria orgânica, que melhora o movimento do ar, da água e dos nutrientes, o que permite incrementar o crescimento e a penetração de raízes no solo. Os
3 fertilizantes orgânicos também podem aumentar a capacidade de intercambio catiônico dos solos e favorecer a proliferação de microorganismos benéficos (Bovi et al., 1999; Molina, 2000; Vega et al., 2005). Este trabalho teve como objetivo documentar a densidade de raízes finas e grossas de pupunha, cultivada para produção de palmito, em função da adubação orgânica, comparado à fertilização química e químico-orgânica. MATERIAL E MÉTODOS Descrição da área de estudo Os dados deste trabalho de pesquisa derivam-se de um estudo mais amplo, no qual avaliou-se a população e arranjo espacial das plantas e três tipos de fertilização, que foi desenvolvido no período de outubro de 2003 a outubro de 2004 na Estação Experimental Los Diamantes 1, Guápiles, Costa Rica, latitude 10 o 22 norte e longitude 83 o 76 oeste (Chaimsohn, 2006a). O solo da área experimental apresenta textura franco-arenosa e se classifica como um Andisol (Andic Oxyaquic Dystrudepts). Antes da implantação deste trabalho, a área experimental esteve ocupada com gramíneas para o pastoreio de novilhos de engorda e cavalos. A análise química do solo, efetuada antes da implantação do ensaio e 18 meses depois do plantio (m.d.p.), nas sub-parcelas nas quais se aplicou os três tipos de fertilizantes, foi feita no Laboratório de Solos do Ministério de Agricultura e Pecuária (de Costa Rica) (Quadro 1). A temperatura média durante o período experimental foi de 24,4 o C e a precipitação anual foi de 4.373,3 mm (Fig. 1). Quadro 1. Características químicas do solo, antes do plantio e aos 18 meses depois do plantio, nas sub-parcelas com diferentes tipos de fertilização. fertilizaçao ph Al Ca Mg K P Zn Mn Cu Fe MO cmol(+)/l mg.l -1 % Antes pl. 4,9 0,5 3,9 1,7 0,5 4,3 3,0 17,3 9,8 333,0 4,3 Química 5,1 0,8 3,0 1,0 0,3 3,5 1,2 10,8 5,8 95,0 4,3 Orgânica 5,0 1,0 3,1 1,1 0,4 3,0 1,1 9,3 6,5 104,5 4,3 Quim.-org. 5,0 0,9 3,5 1,2 0,3 3,5 1,2 10,8 4,5 101,3 4,3 1 Propriedade do Ministério de Agricultura e Pecuária de Costa Rica e da Universidade de Costa Rica
4 o C 2 8 2 7 1 2 0 0 1 0 0 0 m m 2 6 2 5 8 0 0 2 4 6 0 0 2 3 4 0 0 2 2 2 1 2 0 0 2 0 s e t o u t n o v d e z ja n f e v m a r a b r m a i ju n ju l a g o s e t o c t n o v d e z ja n f e v m a r a b r m a i ju n 2 0 0 3 2 0 0 4 T p p t 2 0 0 5 Figura 1. Temperatura média e precipitação mensais, observadas no período de outubro de 2003 a junho de 2005. 0 Manejo da área experimental O preparo do solo foi feito com duas arações e uma gradagem em janeiro de 2003. O manejo de ervas daninhas, fundamentalmente Paspalum fasciculatum, foi feito com glifosato. O plantio no campo foi efetuado nos dias 2 e 3 de outubro de 2003, com mudas da variedade sem espinhos Diamantes 10 com três meses de germinadas e dois pares de folhas formadas. Efetuou-se o replantio, de forma sistemática, durante os primeiros cinco meses. As ervas daninhas foram controladas com capinas e aplicações de glifosato misturado com 2,4 D, em função do tipo e intensidade de infestação das mesmas. Aos 40 dias depois do plantio (d.d.p.) e no período dos 132 aos 201 d.d.p. aplicouse, mensalmente, fosfato diamônico (30 g.planta -1 ) para promover o desenvolvimento das raízes das plantas e homogeneizar o cultivo experimental. A partir do oitavo mês, foi aplicado, trimestralmente, adubo químico e/ou orgânico, de acordo com os tratamentos de fertilização relacionados no Quadro 2. Na primeira aplicação de fertilizante orgânico utilizou-se esterco bovino, o qual foi substituído por composto, cujas características são apresentadas no Quadro 3. Aplicou-se um total de 8,48 kg.planta -1.ano -1 de adubo orgânico nas parcelas com fertilização exclusivamente orgânica e 4,24 kg.planta -1.ano -1 nas parcelas com
5 fertilização químico-orgânica, correspondente a 42,4 e 21,2 t.ha -1.ano, respectivamente, para a densidade de plantio 5.000 pl.ha -1 (espaçamento de 2 x 1 m), das quais foram obtidas as informações deste trabalho. Quadro 2. Fertilizantes químicos e orgânicos utilizados no trabalho de pesquisa. d.d.s. material fertilização g.planta -1 químico orgânico quim.-org. 68 fosfato diamônico - DAP 40-20 esterco - 2000 1000 236 18-5-15-6-0,7 30-15 lombri-composto (1) - 1200 600 335 nitrato de amônio 30-15 lombri-composto (2) - 2000 1000 432 18-5-15-6-0,7 100-50 composto de dendê (3) - 2500 1300 523 nitrato de amônio 45-23 lombri-composto (2) - 3000 1500 622 18-5-15-6-0,7 110-55 lombri-composto (2) - 3000 1500 (1) composto da Estação Experimental de Ochomogo UCR; (2) composto da Fazenda Pozo Azul, Río Frío de Sarapiqui, Costa Rica; (3) composto de resíduo de dendê. Quadro 3. Características dos adubos orgânicos usados no trabalho de pesquisa. N P Ca Mg K Fe Cu Zn Mn umidade Enmienda % mg.kg -1 % Boñiga 2,40 0,49 0,63 0,28 0,34 20200 87 433 623 84,17 Lombri compost (1) 1,92 1,63 1,99 0,80 1,59 844 69 340 359 63,34 Lombri compost (2) 2,15 1,34 5,26 0,83 2,79 7265 105 382 745 59,54 Compost palma (3) 1,79 0,24 1,78 1,20 1,38 30350 82 91 460 60,52 Lombri compost (2) 1,33 1,07 5,15 0,79 2,24 8397 80 329 800 71,84 mgc.mic. 100 mg -1-4,48 2,20 3,10 2,20 1 (1) composto da Estação Experimental de Ochomogo UCR; (2) composto de Fazenda Pozo Azul, Río Frío; (3) composto de resíduo de dendê. concentração da biomassa microbiana (mg de C microbiano por 100 mg de solo seco), de acordo com a metodologia de Vandevivere y Ramírez, 1995 Amostragem e avaliação das raízes A avaliação de raízes foi efetuada utilizando-se a metodologia descrita por Bohm (1979) e Bovi et al. (1999). A amostragem das mesmas foi realizada aos 21 meses depois do plantio (m.d.s.). Utilizou-se um trado cilíndrico com 15,5 cm de comprimento x 7 cm de diâmetro (volume de 596,51 cm 3 ). Procedeu-se a amostragem em uma touceira por parcela procurando, através da contagem e avaliação do crescimento dos perfilhos, que a mesma fosse representativa da
6 população em cada sub-parcela. Retirou-se uma amostra a 50 cm da base, dos dois lados da touceira na mesma fila (b e b ); a 40 cm e a 60 cm da base, nos dois lados da touceira, entre linhas (b e b e c e c, respectivamente). Em seguida os pares de amostras (a e a, b e b e c e c ) foram misturados para deixar somente três amostras representativas da distribuição de raízes finas e grossas nos três pontos específicos ao redor da touceira. As raízes foram separadas do solo com auxilio de uma peneira (malha de 5 mm). Posteriormente foram lavadas e secas em papel toalha; finalmente as raízes finas (< 1,1 mm de diâmetro) e as grossas (>1,1 mm de diâmetro) foram separadas e secas em estufa a 70 o C, por 48 h. O peso seco foi obtido com uma balança de precisão de quatro decimais. Análise estatística As amostras de raízes, representando três distâncias ou pontos ao redor da touceira, foram analisadas como variáveis independentes constituindo um arranjo fatorial 3 X 3 (3 tipos de fertilização X 3 pontos de amostragem) em um desenho de blocos completos ao azar com 4 repetições. Efetuou-se a comparação de médias utilizando-se prova de Duncan e o programa de análise estatística SAS. RESULTADOS E DISCUSSÃO Observou-se uma diminuição na concentração de minerais no solo, com relação à concentração inicial destes elementos (Quadro 1), independente do tipo de fertilização. Tal observação não deveria passar inadvertida uma vez que poderia ser considerada como indicador de uma redução de nutrientes em resposta a uma fertilização insuficiente. Obviamente, a região tropical úmida de Costa Rica, na qual se concentra a maior parte das propriedades produtoras de palmito de pupunha, é extremamente chuvosa. De fato, a diluição e lixiviação de nutrientes, devido a alta precipitação (Fig. 1) pôde ser constatada na concentração uniforme de elementos minerais e de matéria orgânica aos 18 meses depois do plantio (m.d.p.), independente do tipo de fertilização utilizado; inclusive o solo daquelas parcelas que receberam 42 TM.ha -1 de adubo orgânico não mostraram incremento algum no conteúdo de carbono. Surge, por tanto, a interrogante de qual seria a possível causa da maior densidade de raízes finas (<1,0 mm de diâmetro) e
7 grossas ( 1,1 mm de diâmetro) nas parcelas que receberam o fertilizante orgânico. A densidade de raízes finas nas parcelas que receberam o adubo orgânico foi 3,97 e 1,46 vezes maior que a observada nas parcelas nas quais se utilizou fertilizante químico e químico-orgânico, respectivamente. De forma similar, a densidade de raízes grossas nas parcelas com fertilizante orgânico superou em 2,8 e 1,6 vezes a das parcelas com fertilização química e químico-orgânica, respectivamente (Quadro 4). Objetivamente, é possível afirmar-se que tal resposta na densidade radicular não é devida ao aporte de nutrientes do fertilizante orgânico, de acordo com os resultados apresentados no Quadro 1, embora haja evidencia de que o N 2 e o K estimulem a densidade radicular das plantas de pupunha (Bovi et al., 1999). Estes autores observaram que o N 2 aplicado na forma de lodo de esgoto também causou um incremento de três a quatro vezes na biomassa radicular de plantas de pupunha, quando o conteúdo de N 2 no material foi 400 kg.ha -1. Segundo Marschner (1995) o fornecimento de nutrientes influi no crescimento, morfologia e distribuição das raízes. Este efeito é particularmente maior com o nitrogênio e menor com o fósforo e o magnésio e ausente com outros nutrientes. Quadro 4. Densidade de raízes finas, grossas e total (g.dm -3 ) em função do tipo de fertilização e da distância da base da planta. densidade de raízes (g.dm -3 ) Fertilização finas grossas total Organica 1,7265 A 2,8517 A 4,578 A Químico-orgânica 1,1760 AB 1,7848 AB 2,961 AB Química 0,4347 B 1,0101 B 1,445 B Distância da planta 50 cm entre plantas 1,1772 A 3,0087 A 4,186 A 40 cm entre filas 0,8690 A 1,7432 AB 2,612 A 60 cm entre filas 1,2911 A 0,8947 A 2,186 A Entre plantas 1,1772 A 3,0087 A 4,1858 A Entre filas 1,0800 A 1,3190 B 2,3990 A Valores com diferentes letras nas colunas diferem estatisticamente; Duncan (P 0,05) Entretanto, supõe-se, com base em diferentes pesquisas sobre o tema, que outras substâncias não minerais do fertilizante orgânico tenham contribuído para a maior produção de raízes finas e grossas das plantas de pupunha neste trabalho. O ácido húmico e outras substâncias húmicas têm mostrado efeitos algumas vezes
8 espetaculares na promoção do desenvolvimento do sistema radicular de muitas espécies agrícolas como o milho (Lee e Bartlett, 1976; Tan e Nopamornbodi, 1979); a pastagem Agrostis stolonifera (Cooper et al., 1998) e em Lolium multiflorum (Silva et al., 2000). O esterco bovino também contribuiu para uma melhor distribuição das raízes do maracujá doce (Passiflora alata Dryland), no solo. A mistura de lodo de esgoto (biossólido) e fertilizante químico teve um efeito positivo no aumento da densidade radicular do maracujá amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa L.) (Almeida, 2003). É evidente, portanto, que a matéria orgânica favorece o desenvolvimento radicular direta e indiretamente (Bovi et al., 1999; Molina, 2000; Vega et al., 2005). Considerando-se a perspectiva de uma eventual produção orgânica de palmito, os resultados são promissores, uma vez que um bom desenvolvimento do sistema radicular deveria contribuir, a médio e longo prazo, em uma maior produtividade, aspecto que ainda não foi possível avaliar no curto prazo deste trabalho de pesquisa (dois primeiros anos de cultivo) (Chaimsohn, 2006a). Entretanto, é evidente que a produção sustentável, com o uso racional do fertilizante orgânico, requer um melhor preço para o palmito por seu maior custo de produção (Chaimsohn, 2006b). Contudo, a produção orgânica de palmito deve ser uma meta em curto prazo, por agregar uma vantagem comparativa na comercialização do palmito in natura. Os resultados tão evidentes com relação à resposta da densidade radicular ao fertilizante orgânico também indicam a possibilidade de melhorar o manejo da adubação em um sistema de produção convencional, através da implementação de novas praticas de aplicação do fertilizante. O efeito contraproducente da precipitação pluvial excessiva, o efeito excelente do fertilizante orgânico no desenvolvimento radicular e inclusive, o efeito positivo da combinação do fertilizante orgânico e inorgânico em quantidades equivalentes de N 2, indicam a importância da avaliação agronômica e econômica da aplicação do adubo orgânico para estimular o desenvolvimento radicular e permitir maior aproveitamento do fertilizante químico, aplicado posteriormente.
9 A amostragem de raízes evidenciou uma variabilidade relativamente alta na densidade das mesmas ao redor das plantas o que reduz a possibilidade de conseguir o respaldo estatístico. Entretanto, os resultados obtidos neste trabalho resultam lógicos, uma vez que a densidade radicular tende a ser mais alta entre plantas (1 m) em uma mesma fila que entre filas, aonde a competição por nutrientes com as raízes das plantas vizinhas é menor (2 m); havendo uma menor competição as plantas deveriam expandir seu sistema radicular horizontalmente até a fileira vizinha. Resultados congruentes com os nossos foram encontrados por Bovi et al. (1999) com dois genótipos de pupunha, que observaram que um deles apresentou uma densidade radicular duas vezes maior que o outro. Entretanto, outra variedade apresentou una densidade de raízes ligeiramente maior entre filas que entre plantas, evidenciando a existência de variabilidade para esta característica na espécie B. gasipaes. A distribuição de raízes finas e grossas também parece lógica em nosso caso, uma vez que, conforme o sistema radicular avança na colonização do solo a seu redor, é lógico encontrar maior densidade de raízes finas que grossas a 60 cm que a 40 cm, independente do tipo de fertilizante usado (Quadro 5). Em um sistema de cultivo similar ao utilizado neste trabalho, para produzir palmito para o consumo fresco, no qual se busca um produto de maior diâmetro, seria mais recomendável aplicar o fertilizante na direção da fila vizinha que entre plantas, ao menos depois do segundo ano, assumindo que as raízes finas absorvem mais eficientemente os nutrientes que as de maior diâmetro (Tomlinson, 1990).
10 Quadro 5. Densidade de raízes finas, grossas e total (g.dm -3 ) em função do tipo de fertilização e da distância da base da planta. fertilización Distancia da planta biomassa seca de raízes (g.dm -3 ) F/G finas grossas total Orgânica Entre plantas (50 cm) 1,99 5,15 7,14 0,39 Entre filas (40 cm) 0,83 2,38 3,21 0,35 Entre filas (60 cm) 2,36 1,02 3,38 2,31 Química Entre plantas (50 cm) 0,39 1,31 1,70 0,30 Entre filas (40 cm) 0,37 0,89 1,26 0,64 Entre filas (60 cm) 0,54 0,84 1,38 0,64 Químico-orgânica Entre plantas (50 cm) 1,15 2,57 3,71 0,45 Entre filas (40 cm) 1,41 1,96 3,37 0,72 Entre filas (60 cm) 0,97 0,82 1,79 1,18 F/G = relação entre a biomassa de raízes finas y grossas Não houve diferença estatística para os parâmetros analisados (Duncan; P 0,05) AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao CNPq-Brasil, pela bolsa de doutorado ao primeiro autor, sem a qual este trabalho não seria realizado. Ao Centro de Investigación en Granos e Semillas da Universidade de Costa Rica (UCR) pela indispensável ajuda financeira e logística. À Vice-Reitoria de Pesquisa da UCR pelo apoio financeiro. A Guillermo Solano pelo imprescindível apoio no trabalho de campo. LITERATURA CITADA ALMEIDA A. 2003. Composto de lixo urbano na composição química do solo e seus efeitos no desenvolvimento de mudas de maracujazeiro amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa L). Revista Biociências, 9(2). Consultado em: 03.02.2006. Disponível em: http://www.unitau.br/prppg/publica/biociemc/ downloads/compostodelixo-n2-2003.pdf BASSOI L.H., FLORI J.E., ALEMCAR C.M., SILVA J.A.M., RAMOS C.M.C.. 1999. Distribuição espacial do sistema radicular da pupunheira em solos irrigados no Vale do São Francisco. Engenharia Agricola, 19:163-176.
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