ARTIGO III – Análise de crescimento e modelagem do crescimento do girassol sob três regimes hídricos em dois solos

RESUMO ... 93 ABSTRACT ... 93 INTRODUÇÃO ... 94 MATERIAL E MÉTODOS ... 95 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 101 CONCLUSÕES ... 110 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 110 6. DISCUSSÃO ... 115 7. CONCLUSÕES ... 121 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 123 APÊNDICES ... 129 ANEXOS... 159

1 INTRODUÇÃO

A utilização do girassol (Helianthus annuus L.) no sistema de rotação de culturas é uma alternativa viável e promissora, pelo fato de possuir características agronômicas desejáveis, tais como maior tolerância à seca, ao frio e ao calor quando comparada a espécies como a soja e o milho. Além disso, a baixa sensibilidade ao fotoperíodo permite seu cultivo nas diferentes latitudes do território brasileiro (EMBRAPA, 2007).

A maior parte da safra de girassol é destinada à produção de óleo comestível, pois os grãos apresentam alto teor de óleo com elevada qualidade nutricional. A cultura é apontada como de grande potencial para a fabricação de biodiesel, o que pode aumentar o interesse das indústrias e dos agricultores pela oleaginosa, alavancando sua produção. O Brasil tem uma produção de girassol menor que a demanda, sendo que dentre os óleos vegetais, o óleo de girassol representa o quarto produto mais importado (CARVALHO, 2013).

O desinteresse pela produção da oleaginosa no Brasil está ligado à baixa produtividade média alcançada, que ocorre em resposta a ocorrência de estresses que limitam o crescimento e a produtividade da cultura. Dentre os principais fatores de estresse está a condição hídrica do solo, com a ocorrência, tanto de déficit, quanto de excesso hídrico. A ocorrência de eventos extremos de disponibilidade hídrica é comum no Rio Grande do Sul, sendo que no verão, frequentemente, ocorrem períodos de deficiência hídrica, enquanto no final do outono, no inverno e início da primavera predominam os períodos de excesso hídrico (BURIOL et al., 1980; CARDOSO, 2005; HELDWEIN; BURIOL; STRECK, 2009).

As plantas, quando submetidas a uma condição de estresse, apresentam alterações fisiológicas e morfológicas. As alterações fisiológicas são notadas poucas horas após o início do estresse, enquanto as alterações morfológicas ocorrem em resposta ao estresse fisiológico na tentativa da planta tolerar ao estresse, cuja capacidade varia entre espécies. A ocorrência de excesso hídrico causa a paralisação do crescimento das raízes em profundidade e estimula o crescimento de raízes secundárias superficiais (YASUMOTO et al., 2011). Ocorre o fechamento estomático e a redução da taxa fotossintética em poucos minutos. Por sua vez, o déficit hídrico também causa fechamento estomático, redução na taxa fotossintética, redução do crescimento da parte aérea, enquanto as raízes crescem em profundidade buscando água e nutrientes nas camadas mais profundas do solo (TAIZ; ZEIGER, 2012). Tanto o déficit quanto o excesso hídrico acabam determinando modificações no crescimento das plantas, na partição de matéria seca, na relação parte aérea/raiz, na distribuição do sistema radicular e redução da produtividade.

A maioria dos trabalhos científicos de resposta ao déficit ou excesso hídrico avalia apenas a parte aérea das plantas, em razão da avaliação de raízes ser bastante trabalhosa. Entretanto, a avaliação de raízes é fundamental para o entendimento das respostas da planta à ocorrência de déficit ou excesso hídrico, principalmente quando se trata de plantas sob estresse por déficit ou por excesso hídrico. Além disso, o conhecimento da real profundidade das raízes e sua modelagem é essencial para o correto cálculo do balanço hídrico, específico para cada condição hídrica que se apresenta ao longo do ciclo da cultura nos diferentes anos agrícolas. Segundo Kage; Kochler e Stützel (2004), as pesquisas sobre o que ocorre com as raízes são fundamentais para entender a resposta produtiva de uma cultura agrícola.

Para melhorar a modelagem do crescimento do girassol é necessário obter também variáveis de crescimento de raiz e parte aérea do girassol sob diferentes condições de estresse. Recentemente têm crescido o número de pesquisas utilizando modelagem das culturas agrícolas. Entretanto, poucos modelos matemáticos contemplam em suas variáveis a relação com a disponibilidade hídrica do solo e profundidade das raízes.

1.1 JUSTIFICATIVA

A ocorrência de períodos de déficit e excesso hídrico no solo tem relação direta com o crescimento das plantas. Um dos principais efeitos é a redução da taxa fotossintética, que culmina no menor acúmulo de fotoassimilados e, consequentemente, redução da produtividade. A produtividade é a resposta mais estudada frente à condição de estresse hídrico. Porém, em plantas oleaginosas além da produtividade tem-se que levar em conta o produto final, verificando se o estresse afeta o rendimento de óleo e a sua qualidade. Assim, é necessário quantificar essa redução e verificar se o solo e a época de semeadura têm influencia sobre a produtividade e o óleo do girassol.

As respostas fisiológicas e morfológicas, em função do estresse hídrico, são conhecidas em várias culturas agrícolas. Entretanto, poucos autores avaliam o sistema radicular das plantas, sendo que a raiz é o órgão vegetal que sofre os primeiros efeitos de um estresse hídrico. Portanto, na cultura do girassol se faz necessário um aprofundamento científico no estudo do crescimento e da distribuição de raízes no solo, principalmente quando se trata de locais com solos de diferentes texturas, uma vez que a textura implica na capacidade de armazenamento de água.

A análise de crescimento é importante para verificar em que momentos do ciclo a cultura é mais afetada pelo estresse submetido. Além disso, a quantificação da redução do

crescimento frente ao estresse precisa ser modelada para melhorar o uso de modelos incluindo dados da cultura do girassol conduzidos na condição de déficit e excesso hídrico. Alguns autores buscaram melhorar os modelos integrando a eles o efeito do déficit hídrico, porém, não foi encontrada literatura que relata a integração do excesso hídrico aos modelos. Para o girassol e principalmente para o estudo de raízes da cultura, não foram encontrados modelos matemáticos de crescimento.

1.2 OBJETIVOS

Avaliar o efeito da disponibilidade hídrica nos níveis de controle, déficit e excesso hídrico sobre a produtividade de grãos, o teor de óleo e o perfil de ácidos graxos do girassol cultivado na Safra e Safrinha em dois solos do Rio Grande do Sul (Argissolo e Latossolo).

Determinar o crescimento, o aprofundamento e a distribuição radicular do girassol conduzido sem e com estresse por déficit e excesso hídrico do solo em dois locais com diferentes solos.

Gerar modelos e informações para a modelagem a partir da análise de crescimento do girassol, sob diferentes condições de disponibilidade hídrica em duas épocas de semeadura e dois solos do Rio Grande do Sul.