(B), massa fresca do bulbo (C), diâmetro do bulbo (D), fluorescência inicial e fluorescência máxima (E) de plantas de beterraba.
As doses de silício não influenciaram as variáveis analisadas (Tabela 4). Contudo a dose de 9,08 ml L-1 promoveu maiores conteúdos de clorofila a, b e total e a maior dose (18,16 ml L-1) proporcionou maior fluorescência variável da clorofila a (Fv) e eficiência quântica do fotossistema II (Fv/Fm), indicando que o Si pode atenuar o efeito do estresse salino, em virtude do aumento de pigmentos fotossintéticos.
Embora não tenha apresentado efeito significativo as seguintes variáveis: altura da planta (alt), largura da folha (Lf), comprimento da folha (Lf), número de folhas (Nf), teores de clorofila A (Cl a), clorofila B (Cl b), clorofila total (Cl total), relação clorofila a/b (Cl a/b), fluorescência variável (Fv), eficiência quântica do fotossistema II (Fv/Fm), massa fresca da folha (Mff), massa seca da folha (Msf), massa seca da raiz (Msr) e diâmetro transversal do bulbo (Dt) de plantas de beterraba com a aplicação de silício via solo. Os maiores valores nos conteúdos de clorofila a, b e total, fluorescência variável da clorofila a (Fv) e eficiência quântica do fotossistema II (Fv/Fm) confirmam que o Si influencia diretamente sobre a fotossíntese e bioquímica das plantas. Em diversos trabalhos já foi evidenciado o efeito positivo do Si, como citam Bae et al. (2012), Tahir et al. (2012) e Yin et al. (2013), que verificaram o aumento da disponibilidade de Si tem resultado em incrementos no crescimento, aspectos fotossintéticos e bioquímicos das plantas.
Como observado no presente trabalho, diversos estudos comprovam que o Si promove maior crescimento e atividade fotossintética (BAE et al., 2012; TAHIR et al., 2012; YIN et al., 2013). Isso ocorre porque o Si torna as folhas mais eretas, possibilitando maior absorção de CO2, e consequentemente maior eficiência fotossintética e no teor de clorofila. O acúmulo
de Si na superfície foliar pode ter promovido uma barreira física nas folhas das plantas de beterraba, atuando como um importante papel na regulação osmótica (HECKMAN, 2013; CANTUÁRIO et al., 2014).
Tabela 4: Médias referente à altura da planta (alt), largura da folha (Lf), comprimento da folha (Lf), número de folhas (Nf), teores de clorofila A (Cl a), clorofila B (Cl b), clorofila total (Cl total), relação clorofila a/b (Cl a/b), fluorescência variável (Fv), eficiência quântica do fotossistema II (Fv/Fm), massa fresca da folha (Mff), massa seca da folha (Msf), massa seca da raiz (Msr) e diâmetro transversal do bulbo (Dt) de plantas de beterraba sob aplicação de silício via solo.
Si (mL L-1) Alt (cm) Lf (m2) Cf (m2) Nf Cl a Cl b Cl total 0,00 26,058 59,558 98,900 10,250 35,058 18,875 53,933 2,64 27,063 58,908 101,104 10,083 36,025 18,188 54,213 9,08 25,820 54,889 90,836 9,944 36,803 19,311 56,114 15,52 26,250 57,500 128,438 10,083 35,842 17,388 53,229 18,16 26,433 58,425 101,083 10,083 35,058 17,033 52,092 Média 131,624 289,28 520,361 50,443 178,786 90,795 269,581 CV(%) 26,325 57,856 104,072 10,088 35,757 18,159 53,916 Si (mL L-1) Cl a/b Fv Fv/Fm Mff (g) Msf (g) Msr (g) Dt (mm) 0,00 2,018 222,25 0,8018 31,777 10,596 0,178 57,393 2,64 2,123 233,63 0,7953 30,224 10,662 0,164 55,400 9,08 2,020 235,75 0,7780 26,572 9,897 0,139 51,034 15,52 2,164 198,50 0,6953 27,722 10,033 0,186 53,311 18,16 2,253 238,00 0,8191 26,480 7,791 0,112 50,745 Média 10,578 1128,13 3,8895 142,775 48,979 0,779 267,883 CV(%) 2,116 225,626 0,7779 28,555 9,796 0,1558 53,577 CONCLUSÃO
O aumento da condutividade elétrica na água de irrigação reduz o crescimento e produção de beterraba, mas os índices de clorofila, produção de biomassa e fluorescência não são influenciados pela irrigação com águas salinas;
A aplicação de silício via solo promove incremento no crescimento e na fluorescência da clorofila a, entretanto, não reduz o efeito nocivo do estresse salino;
A condutividade elétrica na água de irrigação acima de 0,50 dS m-1 é suficiente para afetar negativamente o cultivo de beterraba e a dose de 9,08 ml L-1 de silício é a mais recomendada para aplicação.
REFERÊNCIAS
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Artigo III:
Qualidade pós-colheita de beterraba na aplicação de silício e irrigada com diferentes águas salinas
Qualidade pós-colheita de beterraba na aplicação de silício e irrigada com diferentes águas salinas
RESUMO
A beterraba é uma das hortaliças mais ricas em nutrientes (compostos bioativos, ácido fólico e potássio). Entretanto, são escassos os estudos sobre a qualidade pós-colheita dessa cultura sob condições de irrigação com águas salinas, e, em virtude disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de águas salinas e aplicação de silício na qualidade pós-colheita de beterraba. Foram conduzidos dois experimentos com o objetivo de avaliar duas formas de aplicação de silício: via foliar (experimento 1) e via solo (experimento 2) e sua influência como possível atenuante do estresse salino. Em ambos os experimentos foi adotado o delineamento experimental em blocos casualizados, em fatorial 5 x 5, referente a cinco níveis de condutividade elétrica da água de irrigação (CEa): (0,5; 1,3; 3,25; 5,2 e 6,0 dS m-1) e cinco doses de silício (0,00; 2,64; 9,08; 15,52 e 18,16 mL L-1), combinadas segundo a matriz experimental Composto Central de Box, totalizando 10 tratamentos, com quatro repetições e três plantas por parcela. As variáveis avaliadas na irrigação com água de 6,0 dS m-1 promove melhor qualidade do tubérculo da beterraba. As adubações com silício aplicado via solo e foliar, melhoraram a qualidade pós-colheita da beterraba.
ABSTRACT
Beet is one of the vegetables richest in nutrient (bioactive compounds, folic acid and potassium). However, there are few studies on postharvest quality from the crop under irrigation conditions with saline waters, and because of that, the objective of this study was to evaluate effect of saline waters and silicon application in the preharvest on physicochemical quality of the beet. Two experiments were conducted with the objective of evaluating two forms of silicon application: via foliar (experiment 1) and via soil (experiment 2) about its influence in mitigating salt stress. In both experiments was adopted a randomized design with blocks in a 5 x 5 factorial, referring to five levels of electrical conductivity of the irrigation water (ECw): (0.5, 1.3, 3.25, 5.2 and 6.0 dS m-1) five doses of silicon (0.00; 2.64; 9.08; 15.52 and 18.16 mL L-1), they were combined according to the experimental matrix Central composite of Box totaling 10 treatments, with four replicates and three plants per plot. Irrigation with water of 6.0 dS m-1 promotes better quality beet tuber. The fertilization on preharvest with silicon via soil or foliage improved postharvest quality of beet.
INTRODUÇÃO
Nos últimos anos a salinização dos solos vem sendo uma das principais preocupações agrícolas, especialmente em regiões áridas e semiáridas (Silva et al., 2013), visto que nessas regiões além da baixa precipitação e irregularidade pluviométrica, há ainda baixa disponibilidade de água de qualidade para irrigação, fazendo com que os agricultores utilizem águas salinas (PEDROTTI et al., 2015), como no caso de produtores de hortaliças, especialmente da beterraba (Sousa et al., 2018).
Embora interfira negativamente no crescimento e desenvolvimento das culturas, estudos apontam que a salinidade promove maior qualidade pós-colheita de frutas e hortaliças, a exemplo de Costa et al. (2013), trabalhando com melancia, verificaram que o aumento nas condutividades elétricas da água de irrigação (CEa) de 2,77 a 4,91 dS m-1 elevou o teor de sólidos solúveis. Em pepino, Medeiros et al. (2010) também constataram aumento no teor de sólidos solúveis e acidez titulável. O mesmo foi observado na cultura do tomate, onde Paiva et al. (2018) verificaram que a utilização de águas com salinidade entre 2,0 e 3,5 dS m-1 aumenta a qualidade do tomate pelo aumento da razão SS/AT.
Por outro lado, apesar do aumento da qualidade de frutas e hortaliças com o uso da irrigação com águas salinas, a produtividade das culturas é reduzida sob condições de salinidade. Observa-se limitações no crescimento em virtude da interação dos sais com nutrientes presentes no solo, promovendo desequilíbrios nutricionais na planta (YADAV et al., 2011; SHAHZAD et al., 2012). Assim, o acumulo de íons nos tecidos por longos períodos pode causar injúrias e a morte da planta (HASANUZZAMAN et al., 2013).
Uma das estratégias para atenuar os efeitos deletérios dos sais é a aplicação de substâncias que atenuem esses efeitos, umas delas é o silício (ASHRAF et al., 2010; PARVEEN e ASHRAF, 2010; ALI et al., 2012; MENDONÇA et al., 2013; ZHU & GONG, 2014). Apesar de ser considerado elemento não-essencial, o silício é um elemento benéfico, que apresenta a capacidade de reduzir o impacto de agentes estressores (SHI et al., 2013).
Estudos apontam que o fornecimento de silício aumenta o crescimento das culturas, uma vez que esse elemento atua indiretamente sobre alguns aspectos fotossintéticos e bioquímicos, principalmente em plantas sob algum tipo de estresse (Tahir et al., 2012; Bae et al., 2012; Yin et al., 2013). Além disso, o incremento na qualidade pós-colheita de hortaliças
com a aplicação de silício já foi verificado, como em alface (Galati et al., 2015) e morango (Silva et al., 2013).
Entretanto, são escassos os estudos visando o efeito da irrigação com águas salinas sobre a qualidade pós-colheita do tubérculo da beterraba, e, em virtude disso, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de águas salinas e aplicação de silício na qualidade pós- colheita de beterraba.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação localizada no setor de Fruticultura, pertencente à Universidade Federal da Paraíba, município de Areia-PB, situada nas coordenadas geográficas 6º51‟47" e 7º02‟04" latitude Sul e longitude Oeste 35º34‟13" e 35º48‟28" do meridiano de Greenwich.
Estes foram conduzidos com o objetivo de avaliar duas formas de aplicação de silício que foram avaliadas via foliar (experimento 1) e via solo (experimento 2) e sua influência como possível atenuante do estresse salino. O experimento 1 foi conduzido de agosto a outubro de 2017 e o experimento 2 de janeiro a março de 2018. Nos experimentos foram adotados o delineamento experimental em blocos casualizados, em fatorial 5 x 5, combinadas segundo a matriz experimental Composto Central de Box (Matheus et al., 2011), referente a condutividade elétrica da água de irrigação (CEa) e doses de silício (Si), com valores mínimos (- α) e máximos (α), respectivamente de 0,5; 1,3; 3,25; 5,2, 6,0 dS m-1 e 0,00; 2,64; 9,08; 15,52, 18,16 mL L-1, totalizando dez tratamentos, com quatro repetições e três plantas por parcela.
As mudas de beterraba da cv. Maravilha foram produzidas em bandejas e plantadas em vasos de 22 cm de diâmetro superior, 16 cm de diâmetro inferior e 18 cm de altura, com capacidade volumétrica de 8 dm3, e com furos circulares de 1 cm de diâmetro em sua face inferior, com a finalidade de permitir melhor aeração das raízes e percolação do excesso de água.
Os vasos foram preenchidos com solo de horizonte A, coletado na profundidade de 0-20 cm, classificado como Planossolo Háplico Eutrófico êndico (Embrapa 2014), as características químicas e físicas (Tabela 1) foram analisadas de acordo com a metodologia da EMBRAPA (2009) e da EMBRAPA (2014), respectivamente. O solo foi previamente secado
ao ar e devidamente homogeneizado, sendo colocado nos vasos acomodados previamente com tela (tecido tule) e 200 g de brita, para evitar a saída de solo dos vasos por seus orifícios inferiores.
Tabela 1. Características químicas e físicas do solo utilizado no experimento.
Atributos químicos Atributos físicos
pH em água 6,26 Ds (g cm-3) 1,38 P (mg dm-3) 11,35 Dp (g cm-3) 2,67 K+ (mg dm-3) 40,00 PT (cm3 cm-3) 0,48 Na+ (cmol dm-3) 0,22 CC (g g-1) 78,00 H+Al (cmol dm-3) 1,82 PMP (g g-1) 43,00 Al+3 (cmol dm-3) 0,00 Areia (g kg-1) 756,90 Ca+2 (cmol dm-3) 3,00 Silte (g kg-1) 59,10 Mg (cmol dm-3) 1,90 Argila (g kg-1) 184,00 SB (cmol dm-3) 5,22 - - CTC (cmol dm-3) 7,03 - - V (%) 74,34 - - M (%) 0,00 - -
MO (g Kg-1) 17,53 Classificação textural Franco arenosa SB = (Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+); CTC = SB + (H+ + Al3+); V = (100 x SB/CTC); MO = matéria orgânica. Ds = densidade do solo; Dp = Densidade de partícula; Pt = Porosidade total; (1-(Ds/Dp) *100) CC = Umidade volumétrica na capacidade de campo, - 0,033 Mpa; PMP = Umidade volumétrica no ponto de murcha permanente - 1,5 Mpa.
As plantas foram irrigadas diariamente elevando-se, no início, a umidade do solo em torno de 80% da capacidade de campo (CC). As diferentes CEa foram obtidas pela utilização dos sais de NaCl, CaCl2.2H2O e MgCl2.6H2O, na proporção de 7:2:1 (MEDEIROS, 1992)
conforme características apresentadas na Tabela 2. A irrigação com as fontes de água de diferentes salinidades foi iniciada 10 dias após a emergência. No primeiro DAE, a lâmina foi calculada pela equação proposta por Mantovani et al. (2009). A irrigação total necessária (ITN), em mm, foi calculada pela equação de Bernardo et al. 2008, considerando 100% de eficiência de aplicação da irrigação.
Tabela 2. Características químicas das águas utilizadas no experimento Condutividade Elétrica (dS m-1) Atributos 0.50 1.30 3.25 5.20 6.00 Valores pH 7.00 7.50 7.40 7.30 7.40 SO4-2 3.22 3.70 3.67 3.35 3.90 Mg2+ 1.33 1.78 1.93 2.03 2.98 Na+ 1.70 5.92 12.57 20.5 24.20 K+ 0.20 0.21 0.20 0.20 0.21 Ca2+ 0.73 1.58 1.78 1.88 2.53 CO3-2 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 HCO3-- 2.75 3.50 4.00 4.25 4.25 Cl- 3.40 10.90 30.40 48.90 58.15 RAS (mmol L-1) 0.5 1.28 1.87 2.60 3.23 2.96 Classificação C2S1 C3S3 C4S4 C4S4 C4S4
C.E. - condutividade elétrica. RAS - relação de adsorção de sódio; PST – percentagem de sódio trocável; CO32- = Ausente.
O silício foi aplicado sob a forma de silicato de potássio (K2SiO3), líquido, com 12% Si
e 15% de K2O. No primeiro experimento, as doses de Si foram aplicadas através de um
pulverizador manual e no segundo experimento a aplicação foi realizada diretamente nos vasos. Nestes experimentos, houve compensação de K2O via foliar e via solo, nas aplicações
utilizadas nas beterrabas objetivando o fornecimento da mesma quantidade de potássio para todas as plantas. A dose de silício foi 77 ml L-1 que equivale a 0,77 ml por vasos, dividido por 7 aplicações de (Si) vezes o total de vasos distribuídos aos tratamentos e diluídas em água destilada, sendo posteriormente 50 ml dessa solução aplicada via foliar e via solo em beterrabas.
As dosagens com silício via foliar na cultura de beterraba foram as seguintes: D0 = 0,00 sem silício, sendo 50 ml; D1 = 0,77 ml por vasos dividido por 7 aplicações de (Si) equivale a (0,11 ml\vasos x 24 vasos) igual a 2,64 ml de silício; D2 = 2,648 ml por vasos dividido por 7 aplicações de (Si) equivale a (0,378 ml\vasos x 24 vasos) igual a 9,08 ml de silício; D3 = 4,526 ml por vasos dividido por 7 aplicações de (Si) equivale a (0,646 ml\vasos x 24 vasos) igual a 15,52 ml de silício e a D4 = 5,296 ml por vasos dividido por 7 aplicações de (Si) equivale a (0,756 ml\vasos x 24 vasos) igual a 18,16 ml de silício.
Durante a condução dos experimentos foram registrados diariamente os dados atmosféricos (Figura 1) com termohigrômetro digital HT-600 Instruthermr®, instalado no interior da área experimental, à altura das plantas. Em ambos os experimentos os valores climáticos médios de temperatura foram próximos da faixa considerada ideal (25°C) durante o ciclo da cultura, segundo Filgueira (2008).
Figura 1. Umidade relativa do ar e temperatura no período de condução dos experimentos, experimento 1 (A) e experimento 2 (B). Temperaturas do ar máximas (Tmáx), médias (Tmed) e mínimas (Tmin) em ºC; umidade relativa do ar máximas (URmáx), médias (URmed) e mínimas (URmin) em %. -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Umidade re lativa do a r ( % ) T emper atura ( °C)
Dias após a emergência
A
Tmáx Tmed TminURmáx URmed URmín
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 Umidade re lativa do a r ( % ) T emper atura ( °C)
Dias após a emergência
B
Tmáx Tmed TminA adubação de plantio e cobertura foi feita com 40, 180 e 90 kg ha-1 de NPK, respectivamente, com ureia, superfosfato simples e cloreto de potássio, de acordo com a análise química do solo e recomendação de adubação para o Estado de Pernambuco (IPA 2008). Realizaram-se durante a condução do experimento controles fitossanitários de pragas e de plantas daninhas manualmente.
Após a colheita, realizadas aos 70 dias após o transplantio, foram avaliadas as seguintes características: massa seca do bulbo, pH, acidez titulável, sólidos solúveis totais, relação SST/AT e cinzas. A massa da matéria seca foi obtida após a pesagem do bulbo em balança analítica, após a secagem em estufa a 65ºC; o pH foi mensurado com peagâmetro de bancada; a acidez titulável (g polpa 100 g-1 ácido cítrico), por titulação do suco com solução de NaOH a 0,1 M; teor de sólidos solúveis, determinado com refratômetro digital; a relação SST/AT foi através da divisão; para determinação de cinza foi adotada a metodologia do Instituto Adolfo Lutz (2008), a partir da incineração em mufla por 6 horas á temperatura de 550°C.
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e de regressão polinomial, e para as avaliações repetidas no tempo utilizou-se o modelo misto (MIXED), utilizando-se o sofwtare estatístico SAS® University (Cody, 2015).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Houve efeito significativo para a interação salinidade x silício (Si) aplicado via solo para a massa da matéria seca e acidez titulável. As condutividades elétricas da água de irrigação (CEa) e as doses de Si via foliar e via solo influenciaram significativamente as variáveis analisadas, exceto o pH, sólidos solúveis totais, relação SST/AT, cinzas e acidez titulável que não foram influenciadas pelas CEa e nem pelas doses de Si via solo e foliar.
O aumento da salinidade na água de irrigação promoveu incremento linear na massa da matéria seca do bulbo de beterraba, apresentando valores máximos nas plantas irrigadas com águas de 5,2 e 6,0 dS m-1, obtendo-se até 18 g. As plantas irrigadas com águas salinas de 1,3 dS m-1 tiveram a menor massa de matéria seca do bulbo, obtendo-se 14,2 g, redução de 21,11% nas plantas irrigadas com água de 0,5 dS m-1 comparadas com aquelas sob 5,2 e 6,0 dS m-1 (Figura 2A).
A massa da matéria seca apresentou redução com o incremento da salinidade da água e com as doses de silício via solo, de forma que os maiores valores foram obtidos quando as plantas foram irrigadas com água de baixa salinidade (0,5 dS m-1) e sem aplicação de silício (0 ml L-1), obtendo 23 g de massa da matéria seca do bulbo. Ao aumentar os valores da CEa e
as doses de silício houve redução até 5,2 dS m-1 e 9,08 ml L-1, nesta ordem, com posterior acréscimo até a dose de 18,16 mL L-1 de silício (Figura 2B).
Figura 2: Efeito da condutividade eletrica da água de irrigação (A) e das doses de silício aplicadas via solo (B) na matéria seca do bulbo de beterraba
O pH da polpa da beterraba se ajustou ao modelo quadrático de regressão, com acréscimo em função do incremento nas doses de Si via foliar; os valores de pH foram elevados até 5,94 referentes a dose ótima estimada de 9,08 mL L-1 (Figura 3). As doses de Si acima de 9,08 ml L-1 reduziram o pH da polpa da beterraba até a dose de 15,52 ml L-1 com posterior aumento até 18,16 mL L-1. Os valores encontrados no presente trabalho são considerados baixos. O pH funciona como um indicativo de sabor de uma hortaliça, tendo relação inversa à acidez (CHITARRA; CHITARRA, 2005).
Estes resultados corroboram aos obtidos por Korkmaz et al. (2017) em tomate, os quais observaram que o aumento na CEa de 0,5 para 4,4 dS m-1 promoveram acréscimo do pH da polpa dos frutos. Paiva et al. (2018) também verificaram que o pH da polpa de tomate aumentou com o incremento da salinidade da água de irrigação, com valor máximo de 4,8 nas plantas sob 5,0 dS m-1.
Observou-se que o incremento na CEa promoveu acréscimo na acidez titulável da polpa da beterraba, de forma que, as plantas submetidas à maior CEa (6,0 dS m-1) apresentaram a maior acidez titulável (0,23 g de ácido cítrico) e as plantas irrigadas com água de menor CEa (0,5 dS m-1) obtiveram a menor acidez titulável (0,17 g de ácido cítrico), redução de 29,16%, comparativamente (Figura 4A).
À medida que aumentou a concentração de sais na água irrigada verificou-se que a acidez titulável de 0,08 g de ácido cítrico sob 0,5 dS m-1 acrescentou 0,16 g de ácido cítrico nas polpas das beterrabas irrigadas com água de maior salinidade, aumentando até 50%. Dantas et al. (2018) também constataram que a acidez titulável do melão teve incremento com o aumento da salinidade da água de irrigação, os quais observaram incremento de 0,107% de ácido cítrico nas CEa de 0,49 e 1,75 dS m-1, entretanto, os autores observaram ainda que a partir dessas salinidades a acidez titulável reduziu 4,7 % quando se elevou a salinidade da