UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP
CÂMPUS DE JABOTICABAL
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA
SOLUÇÃO NUTRITIVA DO PIMENTÃO CULTIVADO EM
SUBSTRATO SEM DRENAGEM
Anderson Fernando Wamser
Engenheiro Agrônomo2014
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP
CÂMPUS DE JABOTICABAL
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA
SOLUÇÃO NUTRITIVA DO PIMENTÃO CULTIVADO EM
SUBSTRATO SEM DRENAGEM
Anderson Fernando Wamser
Orientador: Prof. Dr. Arthur Bernardes Cecílio Filho
Coorientadores: Prof. Dr. Miguel Urrestarazu Gavilán
Dr. Walter Ferreira Becker
Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para a obtenção do título de Doutor em Agronomia (Produção Vegetal)
2014
Wamser, Anderson Fernando
W251c Concentrações de nitrogênio e potássio na solução nutritiva do pimentão cultivado em substrato sem drenagem. / Anderson Fernando Wamser. – – Jaboticabal, 2014
xi, 73 p. : il. ; 29 cm
Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2014
Orientador: Arthur Bernardes Cecílio Filho
Banca examinadora: José Carlos Barbosa, Luiz Fabiano Palaretti, Siegfried Mueller, Hamilton César de Oliveira Charlo
Bibliografia
1. Cultivo sem solo. 2. Fertirrigação. 3. Pimentão. I. Título. II. Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias.
CDU 631.61:635.4
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
ANDERSON FERNANDO WAMSER - Filho de Sérgio Antônio Wamser e de
Enite Philippi Wamser, nasceu em 29 de setembro de 1977, em Rio do Sul, Santa
Catarina. Em março de 1995, ingressou no curso de Agronomia, da Universidade do
Estado de Santa Catarina (UDESC), graduando-se Engenheiro Agrônomo, em
dezembro de 1999. Durante esse período foi bolsista de extensão universitária do
PROBEX/UDESC e bolsista de iniciação científica do CNPq. Em março de 2000,
ingressou no Programa de Pós-graduação em Fitotecnia, área de concentração
Plantas de Lavoura, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS),
obtendo o título de mestre em Fitotecnia, em março de 2002. Em setembro de 2002,
foi contratado, por meio de concurso público, pela Empresa de Pesquisa
Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI), para desenvolver a
função de extensionista rural. Em abril de 2004, assumiu a função de pesquisador
na EPAGRI/Estação Experimental de Caçador, na área de fisiologia e manejo de
hortaliças. Durante os anos de 2004 a 2009, foi professor de ensino superior na
Universidade do Contestado (UnC)/Câmpus Caçador, nos cursos de Agronomia e
Ciências Biológicas. Em março de 2011, ingressou no Programa de Pós-graduação
em Agronomia (Produção Vegetal), da Universidade Estadual Paulista (UNESP),
com estágio doutoral na Universidade de Almería (UAL), Espanha.
Atravesso compêndios, currículos, apostilas de silêncio e minha sombra pisada por outra sombra também feita de tudo e nada Atravesso simulacros e arranco o lacre da palavra
Pois menor que meu sonho não posso ser
atravesso o avesso E meu barco de travessias é a palavra terra cercada de água por todos os lados
Pois menor que meu sonho não posso ser
Estou do lado de lá da ilha Aqui disponho de mim e conheço meu próprio acesso Aqui conheço a face inversa da luz onde me extravio e não cessarei jamais
Pois menor que meu sonho não posso ser.
Lindolf Bell (1984)
À minha amada esposa Camila
Ofereço
Ao meu querido filho Henrique.
Dedico
AGRADECIMENTOS
Ao professor e orientador Arthur Bernardes Cecílio Filho, pela amizade, pela
orientação, pela confiança e pelos ensinamentos transmitidos.
Ao professor e coorientador Miguel Urrestarazu Gavilán, pelos ensinamentos,
pela confiança no meu trabalho e, sobretudo, pela saudosa recepção e despedida
que me proporcionou em Almería. “¡Muchas gracias!”
Ao pesquisador, coorientador e colega Walter Ferreira Becker, pelos conselhos
e pelo exemplo de pesquisador.
À minha esposa Camila Arndt Wamser, pelo amor, companheirismo,
compreensão, paciência e ajuda no experimento. Amo-te, por tudo isso!!!
Aos colegas da Epagri, Siegfried Mueller, Atsuo Suzuki, Anderson Luiz Feltrim,
Janice Valmorbida, Renato Luis Vieira, Janaína Pereira dos Santos, Luiz Carlos
Argenta e Gabriel Berenhauser Leite, pelo apoio e incentivo.
À colega Bianca Schveitzer, pelo auxílio nas análises laboratoriais de tecido.
Aos colegas da UNESP Luiz Augusto Gratieri, Rodrigo Hiyoshi Dalmazzo
Nowaki, Juan Waldir Mendoza Cortez, Ana Zélia Silva, Cláudia Amaral Cruz, Fred
Alberto de Túlio, Tatiana Pagan Loeiro da Cunha, Victor Manuel Vergara Carmona,
Leonardo Correia Costa e Aridênia Peixoto Chaves, pela amizade e pela
colaboração no experimento.
Aos colegas da Universidad de Almería, Isidro, Paco, Ruben, Daniel, Judith,
Tomazzo, Nelson, Ana e Juan, pela convivência e apoio.
Ao casal Juan e Antonia, pela hospitalidade durante o estágio na Espanha.
Aos amigos Raphael, Andressa e Bernardo Serafini, pelos bons momentos que
nos proporcionaram nestes quatro anos de curso.
Aos professores da Unesp, Renato de Mello Prado, Manoel Evaristo Ferreira,
Mara Cristina Pessoa da Cruz, José Fernando Durigan, Joaquim Gonçalves
Machado Neto, Antonio Sérgio Ferraudo, Euclides Braga Malheiros, e ao professor
da Universidade de Córdoba, Francisco Javier Romera Ruiz, pelos ensinamentos.
Às alunas da graduação Carolina e Camila Seno, pelo apoio no experimento.
Às funcionárias do Departamento de Produção Vegetal/Horticultura Rosane e
Sidnéia, pelo pronto atendimento às minhas solicitações.
Aos funcionários do Setor de Olericultura, Reinaldo, Inauro e Claudio, por
realizarem com tanta disposição e dedicação nos serviços “pesados” durante a
instalação e condução do experimento, e pelos momentos de descontração.
Aos funcionários da GGP/Epagri, em especial a Tânia Bianchini, pelo auxílio e
paciência em todas as etapas da pós-graduação.
Ao pessoal da empresa Irrigadantas, Regis e Lucas, pela dedicação na
montagem do sistema de fertirrigação do experimento.
Aos meus pais, irmãos, sogros e cunhados, pelo apoio e pelas orações.
À EPAGRI, por ter me liberado para a realização do doutorado.
À UNESP, por ter me aceito no curso de doutorado.
À Embrapa, por ter me concedido a bolsa de doutorado.
À Universidade de Almería, Espanha, por ter me aceito no estágio doutoral.
À CAPES, por ter me concedido a bolsa do estágio doutoral no exterior.
À FAPESP, pelos recursos financeiros para condução do experimento.
A Deus, pela luz e pela sabedoria.
SUMÁRIO
Página
RESUMO... x
ABSTRACT ... xi
1. INTRODUÇÃO ... 1
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 3
3. MATERIAL E MÉTODOS ... 9
3.1 Caracterização do local do experimento ... 9
3.2 Delineamento experimental ... 9
3.3 Implantação e condução do experimento ... 10
3.4 Preparo das soluções nutritivas ... 13
3.5 Manejo da fertirrigação ... 15
3.6 Monitoramento das condições ambientais ... 16
3.7 Avaliações ... 17
3.7.1 Características relacionadas ao substrato e à solução nutritiva ... 17
3.7.2 Características morfofisiológicas das plantas ... 18
3.7.3 Características relacionadas à produção e qualidade de frutos ... 19
3.8 Análises estatísticas ... 20
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 21
4.1. Consumo de solução nutritiva ... 21
4.2 Potencial hídrico do substrato ... 23
4.3 Atributos químicos do substrato ... 24
4.4 Concentrações de nutrientes na folha diagnose do estado nutricional ... 33
4.6 Acúmulo de massa e de macronutrientes na parte aérea ... 42
4.7 Produção de frutos ... 46
4.8 Qualidade de frutos ... 54
5. CONCLUSÕES ... 60
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA SOLUÇÃO NUTRITIVA DO PIMENTÃO CULTIVADO EM SUBSTRATO SEM DRENAGEM
RESUMO - O objetivo do trabalho foi avaliar o cultivo do pimentão em substrato em função de concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem. O experimento foi realizado de 9 de novembro de 2012 a 19 de julho de 2013, em casa de vegetação da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV), da Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP), em Jaboticabal, SP, situada a 21º14’40” Sul, 48º17’12” Oeste e a 549 metros de altitude. O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 4, com três repetições. Os tratamentos consistiram na combinação de quatro concentrações de N (6, 9, 12 e 15 mmol L-1) e quatro
concentrações de K (3, 5, 7 e 9 mmol L-1) na solução nutritiva fertirrigada de modo a
não promover sua drenagem. O híbrido Eppo foi cultivado no espaçamento de 1,25 x 0,4m, em substrato da fibra da casca de coco. Foram avaliados o pH, a condutividade elétrica (CE) e as concentrações de nitrato e potássio do substrato, aos 88, 155 e 252 dias após o plantio (DAP), as concentrações de nutrientes na folha diagnose de estado nutricional do pimentão, aos 88 DAP, o número de folhas e a altura de planta, aos 70, 141 e 235 DAP, o acúmulo final de massa seca e de macronutrientes na parte aérea, a produção de frutos comercializáveis e seus componentes, a produção de frutos não comercializáveis, e a espessura, os teores de sólidos solúveis e o pH da polpa de fruto. A não realização da drenagem da solução nutritiva aumentou a CE do substrato ao longo do ciclo acima do limite adequado de 1,5 dS m-1 para a cultura do pimentão, sendo esse limite atingido entre
os 88 e 155 DAP. O N influencia mais expressivamente o crescimento das plantas em altura, acúmulo de massa seca na parte aérea e em número de folhas emitidas, em relação ao K, sendo as respectivas concentrações de 12,3, 11,7 e 11,3 mmol L-1
de N na solução nutritiva as ótimas ao longo do ciclo da cultura para estas três variáveis agronômicas. As concentrações de 10,5 e 3 mmol L-1 de N e K,
respectivamente, na solução nutritiva ao longo do ciclo são as mais adequadas para a obtenção da máxima produção de frutos comercializáveis. A variação das concentrações de nutrientes na solução nutritiva, em função das alterações dos atributos químicos do substrato ocorridas ao longo do ciclo do pimenteiro, pode melhorar o crescimento e a produção das plantas no sistema de fertirrigação sem drenagem.
CONCENTRATIONS OF NITROGEN AND POTASSIUM IN NUTRIENT SOLUTION FOR BELL PEPPER CULTIVATED IN SUBSTRATE WITHOUT DRAINAGE
ABSTRACT – The aim of this research was to evaluate the growth of bell pepper in coconut fiber in relation with the N and K concentrations of nutrient solution fertigated without drainage. The experiment was conducted from 9th November 2012 to 19th July 2013, in a greenhouse located at Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) of Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP) in the city of Jaboticabal, SP, which is situated at 21º14'40 "South, 48º17'12" West and at 549 meters altitude. The experimental design was the randomized blocks, using a 4 x 4 factorial scheme with three replications. The treatments presented a combination of four N and K concentrations (6, 9, 12 and 15 mmol L-1 and 3, 5, 7 and 9 mmol L-1 for N and K respectively) in the nutrition solution
in a way that it did not drain. The hybrid Eppo was cultivated in spaces of 1.25 x 0.4 m. We measured pH, conductivity (CE) and the concentrations of nitrate and potassium of the substrate in the days 88, 155 and 252 after planting (DAP); the nutrient concentrations in leaf diagnosis in the 88 DAP; the number of leaves and plant height in the 70, 141 and 235 DAP. We also evaluated the final dry matter accumulation and the macronutrients in the shoot; the marketable fruit production and its components; the unmarketable fruit production; the thickness, soluble solids and pH of fruit pulp. Not draining the nutrition solution the CE of the substrate increased above the proper limit to the pepper cultivation of 1.5 dS m-1. The limit
mentioned was hit between the 88 and 155 DAP, regarding the higher concentrations of N and K of the nutrition solution. The most adequate concentrations of N and K during the cycle to obtain the maximum productivity of marketable fruits are 10.5 and 3 mmol L-1, respectively. The variation of concentrations of nutrients in the nutrition
solution, related to the adaptations of the chemical features in the substrate during the cycle of the bell pepper, can improve growth and plant production in the fertigation without draining system.
Keywords: soilless, fertigation, Capsicum annuum, protected cultivation, coconut fiber.
1. INTRODUÇÃO
O cultivo do pimentão em ambiente protegido é uma estratégia utilizada por agricultores para estender a produção para épocas do ano e regiões com clima desfavorável à cultura, protegendo-a das adversidades climáticas, buscando aumento de produtividade e viabilizando o fornecimento do produto no período da entressafra.
A maioria dos cultivos de pimentão em ambiente protegido é realizada diretamente no solo. Entretanto, o uso intensivo da mesma área pode promover o aparecimento de patógenos que afetam o sistema radicular ou acarretar na salinização do solo. Uma alternativa para tais problemas é o cultivo sem solo utilizando substrato e, dentre as opções, tem-se a fibra da casca de coco. Sua escolha se justifica por ser um material natural e de crescente disponibilidade no mercado e com bons resultados no cultivo de hortaliças.
No cultivo do pimentão em ambiente protegido e em substrato, um ponto carente de informações é o manejo da fertirrigação de modo a propiciar adequado estado nutricional, com o menor impacto ambiental. Em geral, a fertirrigação de hortaliças em substrato é feita por gotejamento. E, normalmente, utiliza-se da aplicação de solução nutritiva acima da capacidade de retenção pelo substrato, a fim de evitar a salinização do mesmo. A solução nutritiva drenada pode ser descartada no solo ou reconduzida ao reservatório para ser reutilizada. No primeiro caso, o descarte da solução nutritiva pode causar, ao longo do tempo, poluição ambiental e, no segundo caso, maior dificuldade é gerada para atender a demanda nutricional da planta e cuidados rotineiros são necessários no controle do pH, da condutividade elétrica e das relações dos nutrientes da solução nutritiva.
absorvidos pelas plantas, podem acumular no substrato, causarem toxidez, além de colaborarem com o aumento da CE. Assim, a qualidade da água é um fator decisório para o manejo da fertirrigação no cultivo em substratos. No Brasil, muitas regiões produtoras de hortaliças possuem águas consideradas de ótima qualidade para irrigação, apresentando baixa CE e baixos teores de sódio (Na) e cloro (Cl). O uso dessa água para a fertirrigação em substrato poderia permitir a sua dotação sem promover drenagem e sem acarretar aumentos na CE do substrato e acúmulo de elementos em valores prejudiciais as plantas.
Diante disso, propõe-se um sistema na qual a solução nutritiva seja disponibilizada, via fertirrigação, frequentemente, conforme a demanda evapotranspirativa da cultura, sem que ocorra a aplicação em excesso de solução nutritiva e drenagem da mesma.
A fertirrigação baseada no consumo hídrico da cultura sem drenagem pode afetar as quantidades de nutrientes fornecidos às plantas, que serão função da quantidade de solução nutritiva aplicada e da concentração do nutriente na solução. Desta forma, faz-se necessário determinar as concentrações dos nutrientes na solução nutritiva que promovam adequado crescimento e produção de plantas para este sistema. Como o potássio (K) e o nitrogênio (N) são os nutrientes demandados em maiores quantidades pela cultura do pimentão, a determinação inicial da concentração destes nutrientes na solução assume maior relevância.
Desta forma, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o cultivo do pimentão em substrato, em função de concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Os objetivos específicos foram:
1) Examinar o crescimento e o estado nutricional do pimentão cultivado em substrato, bem como os atributos químicos do substrato, em função de concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem;
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O pimentão é uma das hortaliças mais difundidas e consumidas no Brasil na forma “in natura”, figurando entre as dez espécies de maior importância econômica no mercado de hortaliças (RIBEIRO et al., 2000). Sua produção está concentrada nos estados de São Paulo, Santa Catarina, Minas Gerais, Rio de Janeiro e do Nordeste (MALDONADO, 2000).
A crescente demanda do pimentão no mercado brasileiro impulsionou o seu cultivo em ambiente protegido, devido aos menores riscos de perda da produção e aos aumentos da produtividade e da qualidade de frutos (CHARLO et al., 2009). Entretanto, a maior parte dos cultivos protegidos é realizada diretamente no solo (FACTOR; ARAÚJO; VILELLA-JÚNIOR, 2008) e, quando realizada de forma intensiva, pode ocasionar acúmulo de sais minerais e de patógenos no solo (FURLANI; FAQUIN; ALVARENGA, 2004; VARGAS et al., 2008b).
O cultivo sem solo, técnica amplamente empregada na produção de hortaliças de frutos, em casa de vegetação na Holanda, Espanha e Israel, é ainda incipiente no Brasil (MAROUELLI; CARRIJO; ZOLNIER, 2005), devido ao custo elevado e às dificuldades de se estabelecimento do manejo correto de água e nutrientes neste sistema de cultivo (CARRIJO et al., 2001). Entretanto, o cultivo sem solo é uma técnica que, se bem manejada, pode proporcionar a otimização da mão-de-obra, do espaço, do tempo e do uso da água e dos nutrientes, além de menor dispêndio com operações, equipamentos e insumos (CASTELLANE; ARAUJO, 1994). No Brasil, o cultivo sem solo de hortaliças de frutos tem apresentado produtividade superior à obtida em cultivos no solo, em ambiente protegido (MORAES; FURLANI, 1999; FERNANDES; MARTINEZ; OLIVEIRA, 2002; CHARLO et al., 2011a).
reaplicado (CASTELLANE; ARAUJO, 1994) exigindo, porém, maiores cuidados na manutenção do balanço adequado de nutrientes e do pH da solução nutritiva.
A fibra da casca de coco é considerada um interessante substrato para a produção de mudas e para o cultivo sem solo (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002). Vários trabalhos vêm avaliando este substrato no cultivo de hortaliças de frutos, em ambiente protegido (CARRIJO et al., 2004; MAROUELLI; CARRIJO; ZOLNIER, 2005; VARGAS et al., 2008a; b; CHARLO et al., 2009; CHARLO et al., 2011b; CHARLO et al., 2012a; CHARLO et al., 2012b). Carrijo et al. (2004), avaliando a produção de cultivares de tomate em diferentes substratos, verificaram que as maiores produtividades foram obtidas no substrato feito a partir da fibra da casca de coco. Costa e Leal (2008), avaliando vários sistemas de cultivo hidropônico de morango, observaram que o melhor sistema foi o que utilizou canais de 150 mm com vasos contendo fibra da casca de coco.
As propriedades físico-químicas da fibra de coco variam bastante em função da fonte de matéria-prima e do seu processamento (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002). As propriedades físico-químicas da fibra apresentam os seguintes valores médios: pH = 5,4; condutividade elétrica (CE) = 1,8 dS m-1; capacidade de troca
catiônica (CTC) = 92; relação C/N=132; d = 70 g L-1; porosidade total = 95,6%;
retenção de água = 538 ml L-1; capacidade de aeração = 45,5% e água facilmente
disponível = 19,8% (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002). De acordo com os mesmos autores, o substrato ideal deve possuir porosidade acima de 85%, capacidade de aeração entre 10 e 30% e água facilmente disponível de 20 a 30%, características essas encontradas na fibra da casca de coco. Grandes percentagens de lignina (35-45%) e de celulose (23-43%) e a pequena quantidade de hemicelulose (3-12%), que é a fração prontamente atacada por micro-organismos, conferem ao substrato da fibra de coco elevada durabilidade (NOGUERA et al., 2000).
cada fertirrigação (SONNEVELD, 2004). A porcentagem de drenagem é função da qualidade da água de irrigação, mais especificamente da sua condutividade elétrica (CE), sendo quanto maior a CE maior a porcentagem de drenagem a ser empregada (MIRANDA et al., 2011). Sanjuán e Urrestarazu (2004) recomendam porcentagens de drenagem de 120, 235, 25-40 e 470% para CE da água de irrigação de 0-0,5, 0,5-1,0, 1,0-2,5 e 2,5-3,5 dS m-1. Já Miranda (2011) recomenda porcentagem de
drenagem de 15% e 25% para CE da água de irrigação de 0,6 e 1,0 dS m-1,
respectivamente.
O cultivo sem solo em sistema aberto, ou seja, com a livre drenagem da solução nutritiva sem a sua recirculação ao longo do sistema, tem sido associado a perdas de grande volume de água e de nutrientes, bem como a contaminação de aquíferos através da lixiviação de nitrato (BREĝ, 2009). Vários trabalhos têm sido realizados de forma a quantificar e propor estratégias para reduzir as emissões de água e de nutrientes no ambiente (BREĝ, 2009; MASSA et al., 2010; THOMPSON et al., 2013). No Brasil, vários trabalhos com hortaliças de frutos em substrato fertirrigado utilizaram o sistema aberto, sendo que alguns adotaram, para o manejo da fertirrigação, coeficiente de drenagem diário de pelo menos 30% (FOGAÇA et al., 2007), e outros a suspensão da fertirrigação nos primeiros sinais de escorrimento (ESPÍNOLA; ANDRIOLO; BARTZ, 2001; ANDRIOLO et al., 2005), ou sistemas automáticos de fertirrigação baseados em dados meteorológicos do ambiente de cultivo, mesmo assim, considerando uma drenagem máxima de 20% (STEIDLE-NETO et al., 2009).
É notório que algumas regiões do Brasil possuem vasta disponibilidade de recursos hídricos e águas de excelente qualidade, com baixa salinidade (CE < 0,25 dS m-1) e baixo conteúdo em sódio, passíveis de serem utilizadas na agricultura
(ETc), sem que ocorra a aplicação em excesso de solução nutritiva e a drenagem da mesma (GRATIERI et al., 2013). Yildirim (2010) demonstrou que não é possível o cultivo do pimentão em substrato sem promover drenagem utilizando água de baixa qualidade, com CE de 1,0 dS m-1. Por outro lado, Gratieri et al. (2013) obtiveram
sucesso com o cultivo do melão em substrato sem promover drenagem através do uso de água de boa qualidade (CE de 0,2 dS m-1 e ausência de sódio). Entretanto, o
ciclo do melão é curto podendo ser insuficiente para promover o incremento da CE do substrato de maneira a causar prejuízos na produtividade de frutos, ao contrário do pimentão, cujo ciclo em condições de cultivo protegido pode se estender por um ano.
Quando se procede a análise das exigências nutricionais de plantas, visando o cultivo em solução nutritiva, o foco são as relações entre os nutrientes, pois essa é uma indicação da relação de extração do meio de crescimento (FURLANI et al., 1999). Na cultura do pimentão, quanto à extração de nutrientes, sabe-se que em relação aos macronutrientes, o K e o N são extraídos em quantidades superiores às de Ca, P, Mg e S (FONTES; DIAS; GRAÇA, 2005; CHARLO et al., 2012b). O ajuste químico perfeito da solução nutritiva depende da cultivar, do ambiente de crescimento, da época do ano e da qualidade da água usada no cultivo hidropônico (FERNANDES; MARTINEZ; OLIVEIRA, 2002), bem como dos aspectos qualitativos do produto que se deseja obter (URRESTARAZU, 2004). No Brasil, recomenda-se 11 e 6,3 mmol L-1 de N e K, respectivamente na solução nutritiva do pimentão
cultivado em hidroponia (CASTELLANE; ARAUJO, 1994). Entretanto, para as condições do Centro Europeu, recomenda-se 16,75 e 6,5 mmol L-1 de N e K,
respectivamente (SONNEVELD; STRAVER, 1994), enquanto que para o Sudeste da Espanha se recomenda 13,5 e 5,5 mmol L-1 de N e K, respectivamente (ESCOBAR,
1993), ambas as situações para o cultivo do pimentão em substrato inerte.
qualidade dos frutos. No pimentão, a deficiência de N limita o crescimento vegetativo da planta como um todo e reduz o número de frutos (EPAGRI, 2002).
Araújo et al. (2009a) e Araújo et al. (2009b), avaliando resposta do pimentão à fertirrigação, obtiveram respostas positivas das características produtivas e qualitativas de frutos com o aumento da dose de N. Estes mesmos autores verificaram maior produção quando as plantas atingiram o máximo de área foliar. De acordo com Pereira e Machado (1987), a produtividade da cultura será maior quanto mais rápido a planta atingir o índice de área foliar máximo e quanto mais tempo a área foliar permanecer ativa, já que a produção de fotoassimilados depende da área foliar.
Absorvido pelas raízes na forma de K+, o potássio (K) desempenha várias
funções na planta, tais como: controle da turgidez do tecido, ativação de muitas enzimas envolvidas na respiração, fotossíntese e metabolismo do nitrogênio, abertura e fechamento de estômatos, transporte de carboidratos, transpiração, tolerância à geada, à seca, à salinidade, à doença e tolerância ao acamamento (MALAVOLTA, 1980; MENGEL; KIRKBY, 1987). Plantas de pimentão com deficiência de potássio apresentam-se ligeiramente mais baixas e com menor número de folhas do que as plantas normais (EPAGRI, 2002). Há aparecimento de clorose, iniciando-se na extremidade final das folhas medianas, expandindo-se até o pecíolo, ocasionando a queda de folhas (EPAGRI, 2002). O K é considerado o nutriente da qualidade, pois afeta atributos como a cor, tamanho, acidez, resistência ao transporte, manuseio, armazenamento, valor nutritivo e qualidades industriais (RAIJ, 1990).
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização do local do experimento
O experimento foi realizado em casa de vegetação no Setor de Olericultura e Plantas Aromático-medicinais, da Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias (FCAV), da Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP), em Jaboticabal, SP, situada a 21º14’40” Sul, 48º17’12” Oeste e a 549 metros de altitude.
A casa de vegetação, com teto tipo arco, possuía 3,3 m de pé direito, 48 m de comprimento e 12,8 m de largura. Era coberta com filme de polietileno de baixa densidade com 150 ȝm de espessura e possuía fechamento lateral e frontal com tela preta de polipropileno com 50% de sombreamento. Na altura do pé direito foi instalada malha termo-refletora Aluminet® (Polysack, São Paulo, Brasil), com 50% de sombreamento, móvel, e que foi acionada entre 11 e 16 h, em dias ensolarados, de novembro até fevereiro, com o objetivo de diminuir a temperatura dentro da casa de vegetação.
3.2 Delineamento experimental
O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 4, com três repetições. Os tratamentos consistiram na combinação de quatro concentrações de N (6, 9, 12 e 15 mmol L-1) e quatro
concentrações de potássio (3, 5, 7 e 9 mmol L-1) na solução nutritiva fertirrigada. As
concentrações de N e K dos tratamentos foram duas inferiores e duas superiores às concentrações propostas por Castellane e Araujo (1994), ou seja, 11 e 6,3 mmol L-1
de cultivo, a fim de atender a demanda da planta e a capacidade de retenção de umidade do substrato, de modo a não ocorrer drenagem da solução nutritiva.
A parcela teve 6,0 m2 de área total correspondendo a um canal de cultivo
contendo 12 plantas, com espaçamento entre plantas de 0,4 m e espaçamento entre
linhas de 1,25 m. A área útil da parcela foi de 5 m2 sendo consideradas as 10
plantas centrais. Também existiu, como bordadura, um canal de cultivo de plantas
em cada lateral dos blocos.
3.3 Implantação e condução do experimento
O híbrido de pimentão utilizado foi o Eppo (Syngenta, São Paulo, Brasil), cujas principais características são a presença de internódios curtos e frutos de coloração verde/amarela brilhante, de formato retangular mediano e com três ou quatro lóculos. As mudas foram produzidas no viveiro de mudas Hidroceres Comercial Agrícola, em Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, Brasil, em bandejas plásticas de 162 células (31 mL célula-1) contendo substrato de pó de casca de coco
e vermiculita. Quando apresentaram quatro folhas foram plantadas nos canais de cultivo contendo substrato da fibra da casca de coco.
Os canais de cultivo foram confeccionados com chapas galvanizadas de 1,0 mm de espessura, em formato retangular sendo 0,2 m de largura, 0,25 m de altura,
4,8 m de comprimento e com capacidade de 240 L de substrato (20 L planta-1). Os
canais foram colocados sobre o solo no sentido norte-sul e com declividade de 0,5%. Antes de acondicionar o substrato, os canais foram revestidos internamente com plástico dupla-face, a fim de evitar o contato do substrato, da solução nutritiva e das raízes com o metal do canal. A face branca do plástico ficou voltada para o exterior e a face preta para o interior do canal.
5,2 de N-NH4+, 331,3 de K, 12,3 de Na, 8,0 de Ca, 4,5 de Mg, 1,0 de B, 0,04 de Cu,
0,3 de Fe, 0,3 de Mn e 0,3 de Zn.
A curva de retenção de água do substrato foi elaborada a partir do ajuste do modelo hiperbólico aos percentuais de água retida nas tensões de 0, 0,5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 e 100 cm de coluna de água, segundo o método da mesa de tensão descrito por Kiehl (1979). A partir da curva de retenção de umidade, foram determinados o espaço poroso total, a capacidade de aeração, a água facilmente disponível, a água de reserva, a água dificilmente disponível e a capacidade de retenção de água obtida na tensão de 10 cm de coluna de água (Figura 1).
Tensão (kPa)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Vo lu m e ( % ) 0 20 40 60 80 100
Espaço poroso total=82,0%
Água Ar Água facilmente disponível=13,6% Capacidade de aeração=39,5% Água dificilmente disponível=26,5%
Volume (%) = 16,748+59,328tensão/(0,4573+tensão) R2=0,99 P<0,001
Figura 1. Curva de retenção de umidade do substrato da fibra da casca de coco utilizada no experimento.
No sentido longitudinal do canal de cultivo e sobre o substrato foi colocado um tubogotejador com gotejadores antidrenantes e autocompensantes espaçados em 0,2 m, totalizando 24 gotejadores por canal e com vazão de 1,8 L h-1 por gotejador a
com o mesmo plástico dupla-face usado para forrar os canais, com a face branca voltada para o exterior, protegendo o substrato da radiação direta e minimizando o seu aquecimento e a evaporação de água.
O plantio das mudas foi realizado no dia 9 de novembro de 2012, no espaçamento entre plantas de 0,40 m, através de orifícios de 6,0 cm de diâmetro feitos no plástico dupla face. A área por planta foi de 0,5 m2 (1,25 m x 0,40 m)
totalizando 20.000 plantas por hectare. As plantas foram conduzidas com quatro hastes principais e tutoradas em “V” através de fitilhos plásticos dispostos horizontalmente e paralelamente aos canais de cultivo. Durante todo o cultivo, foi feita a retirada dos brotos laterais, garantindo que cada planta permanecesse com quatro hastes. Para a fixação das hastes das plantas nos fitilhos foi utilizado alceador com fita plástica e grampo. A altura máxima das plantas foi fixada em 1,80 m, através da desponta das hastes.
A aplicação de defensivos agrícolas para controle fitossanitário foi preventiva com produtos registrados para a cultura, respeitando-se o período de carência. Foram usados os ingredientes ativos imidacloprido e azadiractina, para o controle da mosca-branca (Bemisia argentifolli); tiametoxam e deltametrina, para controle da vaquinha (Diabrotica speciosa); imidacloprido, para o controle de tripes (Thrips palmi); deltametrina, para o controle de mosca minadora (Liriomyza spp.); tiametoxam e imidacloprido, para o controle de pulgão verde (Myzus persicae); abamectina, para o controle de ácaro rajado (Tetranychus urticae); hidróxido de cobre, mancozebe e clorotalonil, para o controle de requeima (Phytophthora capsici) e antracnose (Colletotrichum gloeosporioides); e mancozebe, para o controle de cercosporiose (Cercospora melongenae).
A partir do início da frutificação, aos 31 dias após o plantio (DAP), foram feitas pulverizações foliares semanais de cloreto de cálcio (6 g L-1) para prevenir o
3.4 Preparo das soluções nutritivas
As concentrações de N e K nas soluções nutritivas seguiram as estabelecidas pelos tratamentos. Para os demais nutrientes foi utilizada a proposta de Castellane e Araujo (1994), cujas concentrações dos macronutrientes, em mmol L-1, são 1,3 de P,
2,8 de Ca, 1,2 de Mg e 1,0 de S, e de micronutrientes, em mg L-1, são 0,3 de B, 0,05
de Cu, 3,7 de Fe, 0,4 de Mn, 0,05 de Mo e 0,3 de Zn. A água usada para preparar as soluções apresentou os seguintes atributos químicos: CE = 0,2 dS m-1, pH de 7,6, e
em mg L-1, 0,2 de N-NO3-, 1,6 de K+, 20,1 de Ca2+, 1,2 de Mg2+, 15,5 de Na+, 3,3 de
Cl- e 87,0 de HCO3-. Não foi considerada a concentração dos nutrientes na água
para o cálculo das soluções nutritivas, não sendo descontando a concentração presente na água da concentração recomendada por Castellane e Araujo (1994).
Para formular as soluções nutritivas foram usados os fertilizantes nitrato de potássio, nitrato de amônio, nitrato de cálcio, fosfato monopotássico, fosfato monoamônio, sulfato de magnésio, cloreto de potássio branco, ácido fosfórico 85%, ácido nítrico 70%, sulfato de cobre, Fe-EDDHMA, sulfato de manganês, molibdato de amônio, sulfato de zinco e ácido bórico. Na Tabela 1, se encontram os adubos e as respectivas quantidades usadas para a formulação das soluções nutritivas.
Os ácidos fosfórico e nítrico foram utilizados com o objetivo de neutralizar 0,9 mmol L-1 de HCO3- da água de forma a manter o pH das soluções nutritivas na faixa
de 5,8 a 6,2, bem como para fornecer parte dos macronutrientes P e N, respectivamente. O cloreto de potássio branco foi utilizado para fazer o balanço do K nas soluções nutritivas respeitando-se o limite máximo de concentração de Cl na solução de 350 mg L-1 (Tabela 2), conforme indicado por Urrestarazu (2004).
Fertilizantes amoniacais foram utilizados para fazer o balanço do N nas soluções nutritivas respeitando-se o limite máximo de 25% de N-NH4+ em relação ao N total
Tabela 1. Quantidade de sais e ácidos utilizados nos preparos das soluções nutritivas em função das concentrações de N e K.
[N] [K] NC NK NA MAP MKP SM CP AF AN
mmol L-1 --- g 1000 L-1 --- - mL 1000 L-1 -
6 3 482 71 0 0 68 295 134 62 0
6 5 482 71 0 0 68 295 283 62 0
6 7 482 71 0 0 68 295 432 62 0
6 9 482 71 0 0 68 295 581 62 0
9 3 510 303 0 46 0 295 0 62 0
9 5 482 374 0 0 58 295 60 62 0
9 7 482 374 0 0 58 295 209 62 0
9 9 482 374 0 0 58 295 358 62 0
12 3 546 263 136 0 54 295 0 62 0
12 5 510 465 72 0 54 295 0 62 0
12 7 491 667 0 0 54 295 0 62 0
12 9 482 677 0 0 68 295 134 62 0
15 3 546 303 152 150 0 295 0 0 59
15 5 546 505 144 46 0 295 0 62 0
15 7 546 707 64 46 0 295 0 62 0
15 9 510 909 0 46 0 295 0 62 0
NOTA: 1 - Para os micronutrientes foram utilizados em todos os tratamentos as seguintes quantidades de adubos para 1.000 L de solução: 1,36 g de sulfato de zinco; 0,22 g de sulfato de cobre; 1,54 de sulfato de magnésio; 0,09 g de molibdato de amônio; 1,76 de ácido bórico; e 56,92 g de Fe-EDDHMA; 2 - NC = nitrato de cálcio, NK = nitrato de potássio, NA = nitrato de amônio, MAP = fosfato monopotássico, MKP = fosfato monoamônio, SM = sulfato de magnésio, CP = cloreto de potássio branco, AF = ácido fosfórico, AN = ácido nítrico.
Tabela 2. Características químicas das soluções nutritivas em função das concentrações de N e K.
[N] [K] CE(1) pH(1) Cl-(2) N-NH
4+(2) N-NH4+(3)
--- mmol L-1 --- - dS m-1 - --- mg L-1 --- - % -
6 3 1,32±0,05 5,9±0,3 64 4,9 5,8
6 5 1,55±0,06 5,9±0,2 135 4,9 5,8
6 7 1,81±0,07 5,9±0,2 206 4,9 5,8
6 9 2,05±0,07 6,0±0,2 277 4,9 5,8
9 3 1,37±0,05 6,0±0,2 0 9,6 7,6
9 5 1,52±0,05 6,0±0,2 28 7,3 5,8
9 7 1,76±0,06 6,1±0,2 99 7,3 5,8
9 9 2,02±0,06 6,1±0,1 170 7,3 5,8
12 3 1,57±0,06 5,9±0,2 0 28,2 16,8
12 5 1,68±0,05 6,1±0,2 0 16,8 10,0
12 7 1,79±0,06 6,1±0,1 0 5,0 3,0
12 9 1,99±0,06 6,2±0,2 64 4,7 2,8
15 3 1,74±0,05 6,1±0,2 0 47,0 22,4
15 5 1,85±0,06 6,0±0,2 0 34,4 16,4
15 7 1,98±0,06 6,1±0,1 0 21,0 10,0
15 9 2,09±0,07 6,1±0,3 0 10,1 4,8
(1) Valores médios seguidos pelo desvio padrão. (2) Valores estimados em função da quantidade de
adubos utilizados e a concentração do elemento nos adubos. (3) Valores estimados em função da
3.5 Manejo da fertirrigação
O monitoramento da umidade do substrato foi realizado instantaneamente por meio de sensores de tensão Irrigás® (Hidrosense, São Paulo, Brasil), também denominados de tensiômetros a gás. As médias da tensão de umidade do substrato dos tratamentos contendo 12 e 7 mmol L-1 de N e K foram determinadas através dos
sensores, sendo dois sensores por parcela (seis por tratamento). Os sensores foram colocados no centro da largura do canal a 5 cm do gotejador mais próximo da quinta e da nona planta do canal de cultivo. A profundidade média dos sensores foi de 10,5 cm, a partir da base superior do sensor, e de 20,0 cm, a partir da base inferior do sensor, em relação ao nível do substrato. Os sensores foram ligados, por meio de microtubos de polietileno de baixa densidade de 8 mm de diâmetro, ao controlador eletrônico de irrigação modelo MRI-10/2 (Hidrosense, São Paulo, Brasil).
Quando a média de tensão dos seis sensores do respectivo tratamento apresentou-se inferior à tensão limite estipulada, o controlador de irrigação acionou as motobombas de todos os 16 tratamentos, fertirrigando as plantas até que a umidade ficasse próxima da capacidade de retenção do substrato. O manejo da fertirrigação e as tensões limites estipuladas ao longo do ciclo da cultura foram: do 1º ao 18º DAP foi estipulado o limite de -2 kPa, porém em todos os tratamentos o tempo de irrigação foi calculado para promover 15% de drenagem; do 19º ao 67º foi estipulado o limite de -3 kPa; e do 67º até o final do ciclo foi estipulado o limite de -4 kPa, sem promover drenagem.
O tempo de fertirrigação necessário para não promover drenagem foi calculado a partir da curva de retenção de umidade do substrato (Figura 1) por meio da seguinte expressão adaptada de Sanjuán e Urrestarazu (2004): tr = ((vac+(vac*d/100)).v.60)/(ng.c) onde, tr = tempo de fertirrigação, em min; vac = diferença de umidade do substrato entre a capacidade de retenção de água (CR10) e a tensão limite desejada para o início da fertirrigação, em L L-1; d = porcentagem
Uma segunda forma de controle da fertirrigação foi a colocação de coletores de drenagem nas saídas dos canais de cultivo. Sempre que ocorria drenagem nas parcelas monitoradas pelos sensores Irrigás®, o volume drenado era medido e, caso a drenagem se repetisse na fertirrigação subsequente, o volume médio drenado era descontado do tempo de fertirrigação. Este procedimento foi realizado devido às prováveis alterações físicas do substrato que ocorreram durante o ciclo e que alteraram a capacidade de retenção do substrato.
3.6 Monitoramento das condições ambientais
A temperatura do ar e do substrato, a umidade relativa do ar e a radiação fotossinteticamente ativa, durante o ciclo de cultivo da cultura (Tabela 3), foram registradas por estação meteorológica automática modelo WatchDog 2475 (Spectrum Technologies, Illinois, USA) situada no centro da casa de vegetação e a 1,7 m de altura. As observações foram feitas a cada 15 minutos e armazenadas em registrador microprocessado.
Tabela 3. Temperaturas médias do ar e do substrato, umidade relativa do ar e radiação fotossinteticamente ativa durante o experimento.
Período Temperatura do ar Temperatura do substrato Umidade relativa do ar PARa
Máx Mín Méd Máx Mín Méd Máx Mín Méd - DAP - --- oC --- --- % --- mol m-2
01-28 35,5 20,5 27,0 35,6 26,8 31,1 96,1 36,1 69,4 703 29-56 34,8 21,2 26,4 34,8 26,2 30,1 98,3 43,2 76,7 641 57-84 33,4 20,2 25,2 33,3 25,5 29,2 98,1 46,5 78,9 734 85-112 33,6 20,4 25,2 31,7 25,2 28,3 99,0 46,5 80,1 534 113-140 33,0 19,9 24,8 30,0 24,0 27,1 98,5 48,4 80,4 452 141-168 31,3 16,7 22,3 26,1 21,4 23,8 99,3 46,0 82,0 336 169-196 31,5 13,3 20,5 24,4 19,0 21,7 98,8 35,5 77,5 294 197-224 29,7 12,9 19,2 20,3 17,9 20,2 99,9 44,3 84,2 274 225-252 30,2 12,1 19,1 22,5 17,5 20,0 99,8 40,1 81,4 244
Máx=média das máximas; Mín=média das mínimas; Méd=média; PARa=radiação fotossinteticamente
3.7 Avaliações
3.7.1 Características relacionadas ao substrato e à solução nutritiva
a) Consumo de solução nutritiva: foi determinado por meio do número, do tempo das fertirrigações ocorridas durante o ciclo e da vazão dos gotejadores. O consumo foi expresso em L planta-1 semana-1 e L planta-1 ciclo-1.
b) Potencial hídrico do substrato: foi determinado por meio dos sensores Irrigás® ligados ao controlador eletrônico de irrigação modelo MRI-10/2 (Hidrosense, São Paulo, Brasil). A tensão de umidade do substrato foi registrada em microprocessador, a cada três minutos. Os valores do potencial hídrico do substrato foram expressos em kPa.
c) pH da solução do substrato: aos 88, 155 e 252 DAP foram coletadas amostras de substrato para determinação dos atributos químicos do substrato. Em cada época de amostragem, foram retirados 2 L de substrato por parcela nas entre plantas. As amostragens em cada parcela foram feitas, de forma sistemática, a cada duas plantas, iniciando-se pela primeira planta da área útil. A solução do substrato foi obtida por meio do método aquoso de extração 1:1,5 (v/v) (SONNEVELD; ELDEREN, 1994). O pH foi determinado diretamente na pasta do extrato aquoso 1:1,5 (v/v), com o auxílio do peagômetro digital modelo 692 pH/Ion Meter (Metrohm, Herisau, Suíça).
d) Condutividade elétrica (CE) da solução do substrato: as avaliações foram realizadas nas mesmas épocas citadas no item anterior. A CE foi determinada a partir da solução extraída pelos extratores aquosos 1:1,5 (v/v), com o auxílio do condutivímetro digital modelo 330i (WTW, Weilheim, Alemanha). Os resultados foram expressos em dS m-1.
de plasma de argônio (ICP-OES), modelo Vista MPX (Varian, Mulgrave, Austrália). As concentrações dos nutrientes foram expressas em mg L-1.
3.7.2 Características morfofisiológicas das plantas
a) Concentração de nutrientes na folha de diagnose do estado nutricional: aos 88 DAP foi procedida a amostragem de folhas para avaliação do estado nutricional das plantas. Foi coletada a folha recém-desenvolvida, conforme recomendação de Trani e Raij (1997), de dez plantas da área útil da parcela. As folhas foram lavadas em água corrente e, posteriormente, em água deionizada. O material foliar foi seco em estufa a 65ºC e moído. As determinações dos teores de macro e micronutrientes foram feitas de acordo com Bataglia et al. (1983). Os teores de macronutrientes e micronutrientes foram expressos em g kg-1 e mg kg-1,
respectivamente.
b) Número de folhas e altura de plantas: aos 70, 141 e 235 DAP foram avaliados a altura e o número de folhas de cinco plantas por parcela. Os resultados foram expressos em centímetros e número de folhas por planta.
c) Acúmulo de massa seca na parte aérea: foram amostradas três plantas por parcela no final da colheita. As plantas foram subdivididas em folhas, caules e frutos imaturos. As partes foram lavadas em água corrente e, posteriormente, em água deionizada, secas em estufa de circulação forçada de ar a 65ºC, até atingirem massas constantes, e pesadas. Amostras de um fruto por colheita foram pesadas e tiveram o mesmo processamento (lavagem, secagem e pesagem). Posteriormente, através da porcentagem de matéria seca dos frutos colhidos, as massas desses foram incorporadas às massas dos frutos remanescentes no final do ciclo. As massas secas obtidas foram expressas em g planta-1.
respectivas massas, obtiveram-se os acúmulos de macronutrientes na parte aérea, os quais foram expressos em g planta-1.
3.7.3 Características relacionadas à produção e qualidade de frutos
a) Produção de frutos comercializáveis: foram obtidas pela pesagem dos frutos produzidos. Os resultados foram expressos em kg planta-1.
b) Número de frutos comercializáveis: foi obtida mediante a contagem de frutos produzidos, expressando-se os resultados em número de frutos por planta.
c) Massa de fruto comercializável: foi obtida através da divisão da produção pelo número de frutos por planta, expressando-se os resultados em gramas fruto-1.
d) Produção de frutos não comercializáveis: foi obtida pela pesagem dos frutos. Foram considerados como frutos não comercializáveis somente os que apresentaram podridão estilar, visto que demais defeitos não foram observados. Os resultados foram expressos em kg planta-1.
e) Espessura da polpa: após a retirada de uma fatia longitudinalmente do fruto, foi realizada a medida transversal da polpa na região equatorial do fruto dos lados opostos da fatia, com o auxílio de paquímetro. Foram amostrados três frutos por parcela por colheita. Os resultados médios foram expressos em milímetros.
f) Sólidos solúveis da polpa: As amostras de polpa do fruto foram obtidas por meio do processamento de três frutos por parcela por colheita. Antes de serem processados utilizando um processador doméstico, precedeu-se a retirada das sementes e placenta dos frutos. Após o processamento, foram coletadas algumas gotas da solução de polpa homogeneizada resultante, e colocadas diretamente no sensor do refratômetro portátil para sólidos solúveis com compensação automática de temperatura modelo RT-30ATC (Instrutherm, São Paulo, Brasil). Os resultados foram expressos em oBrix.
3.8 Análises estatísticas
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5% de probabilidade de erro tipo I. A interação entre os fatores avaliados foi analisada por meio de modelos de superfície de resposta. O efeito simples dos fatores foi analisado por meio de regressões polinomiais.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Consumo de solução nutritiva
O consumo de solução nutritiva pelas plantas (Figura 2A) foi caracterizado por quatro fases.
A primeira fase, de menor consumo hídrico, compreendeu as quatro primeiras semanas de cultivo e correspondeu ao estádio vegetativo do pimentão (0-31 DAP). Nessa fase, o consumo de solução ficou em média 0,632 L planta-1 semana-1 ou
0,181 L m-2 dia-1. Ressalta-se que na quarta semana a aplicação de solução nutritiva
foi nula, em virtude do aumento da tensão hídrica do substrato de -2 kPa para -3 kPa como limite para a fertirrigação, o qual não foi alcançado neste período.
A segunda fase, que foi da quinta até a 11ª semana, correspondeu ao início da frutificação até o início da colheita (31-76 DAP), e apresentou aumento do consumo hídrico pelas plantas (Figura 2A). Na média do período, o consumo de solução nutritiva foi de 3,278 L planta-1 semana-1 ou 0,936 L m-2 dia-1.
A terceira fase, da 12a a 20a semana, compreendeu o período do início da
colheita de frutos (76-140 DAP). Nessa fase, foram observados os maiores volumes aplicados de solução nutritiva. O consumo médio na fertirrigação foi de 6,063 L planta-1 semana-1 ou 1,732 L m-2 dia-1.
Por fim, na última fase, da 20a semana ao final do ciclo, compreendeu o
período final de colheita (141-252 DAP). Neste período, observou-se decréscimo gradativo no consumo hídrico pelas plantas. Na média, o consumo hídrico das plantas no final do ciclo foi de 4,816 L planta-1 semana-1 ou 1,376 L m-2 dia-1.
Este comportamento de consumo hídrico pelas plantas em quatro fases distintas é semelhante ao observado por Souza et al. (2011) e Fernández et al. (2012) determinando o coeficiente de cultura do pimentão cultivado no solo a campo e em ambiente protegido, respectivamente. O consumo de solução nutritiva no período de maior consumo (1,732 L m-2 dia-1 ou 0,866 L planta-1 dia-1) foi semelhante
livre drenagem, os quais encontraram o consumo de 0,82 L planta-1 dia-1 durante a
fase de maturação e colheita de frutos.
V
olume de s
olução
(L plant
a
-1 se
m
ana
-1 )
0 2 4 6 8
Época (Semanas após o plantio)
1 6 11 16 21 26 31 36
V
olume de s
oluçã
o (L plant
a
-1 )
0 40 80 120 160
A
B
Figura 2. Volume semanal (A) e acumulado (B) de solução nutritiva aplicada no cultivo do pimentão ‘Eppo’ em fibra de coco fertirrigado sem promover drenagem.
No acumulado do ciclo da cultura (Figura 2B) foram fertirrigados 157,1 L planta-1 ou 314,2 mm. Como na condição de fertirrigação sem drenagem, a perda de
transpiração acumulada da cultura no final do ciclo. Segundo Marouelli e Silva (2011) a necessidade de água do pimentão depende essencialmente das condições climáticas e da duração do ciclo, variando de 450 a 650 mm. Para pimentão cultivado a campo foram encontrados evapotranspirações acumuladas de 363 e 334 mm para 189 dias de cultivo (SOUZA et al., 2011) e 221 mm para ciclo de 112 dias (ALBUQUERQUE et al., 2012).
4.2 Potencial hídrico do substrato
Na Figura 3 são apresentadas as tensões hídricas dos substratos ao longo do ciclo da cultura. Cada pico em direção a tensão de 0 (zero) kPa representou uma ocasião de fertirrigação no experimento. Durante o ciclo foram realizadas 447 fertirrigações de solução nutritiva.
No presente estudo, usou-se na fase reprodutiva a tensão limite no substrato de -4 kPa, o que correspondeu a perda de 29,4% da umidade do substrato na capacidade de retenção do substrato (0,425 m3 m-3). Entretanto, Miranda et al.
(2011) recomendam que a fertirrigação seja realizada sempre que ocorrer a perda de até 10% da umidade do substrato na capacidade de retenção do mesmo o que no presente estudo corresponderia a tensão de -2,2 kPa. Ressalta-se que a tensão limite adotada no presente estudo está dentro da faixa considerada como água facilmente disponível dentro da curva de retenção de umidade do substrato (-1 a -5 kPa). Entretanto, como forma de mitigar os efeitos da possível elevação da CE pelo acúmulo de nutrientes no substrato, recomenda-se adotar a tensão limite preconizada por Miranda et al. (2011).
Morales e Urrestarazu (2013) observaram que o uso de maior número de emissores por planta melhorou a produção de frutos de melhor calibre de tomate, em relação ao uso de apenas um emissor por planta, bem como diminuiu o estresse hídrico das plantas. Te ns ão (kP a) -4 -3 -2 -1 0 1 40 DAP Te ns ão (k P a) -4 -3 -2 -1 0 Horário 17 23 05 11
Te ns ão ( kP a) -4 -3 -2 -1 0 Horário 17 23 05 11
Horário
17 23 05 11 17
61 DAP 88 DAP
111 DAP 132 DAP 155 DAP
181 DAP 213 DAP 252 DAP
Figura 3. Potencial hídrico do substrato durante o cultivo do pimentão ‘Eppo’ cultivado em fibra de coco fertirrigado sem promover drenagem.
4.3 Atributos químicos do substrato
Tabela 4. Resumo das análises de variância para pH, condutividade elétrica (CE), concentrações de nitrato (NO3-) e concentração de potássio (K) na
solução do substrato aos 88, 155 e 252 dias após o plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’, em função das concentrações das concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Fontes de variação
Valores de F
pH CE
88 DAP 155 DAP 252 DAP 88 DAP 155 DAP 252 DAP N 2,48NS 1,30NS 32,84** 2,07NS 3,19* 3,16* K 2,82NS 1,86NS 23,05** 4,50* 0,98NS 3,57* N*K 1,91NS 0,87NS 3,19** 1,84NS 1,06NS 0,56NS
C.V. (%) 5,65 7,21 4,75 18,17 29,36 32,59
Fontes de variação
Valores de F
Concentração de NO3- Concentração de K
88 DAP 155 DAP 252 DAP 88 DAP 155 DAP 252 DAP N 27,89** 2,92* 42,03** 0,64NS 1,94NS 1,39NS
K 1,92NS 0,49NS 1,87NS 7,69** 3,21* 22,61** N*K 1,59NS 0,80NS 1,35NS 1,16NS 1,65NS 0,82NS
C.V. (%) 47,3 92,3 38,20 20,79 35,15 26,81
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente. NS Não significativo pelo
teste F.
Durante o período avaliado, o pH da solução do substrato aumentou até 155 DAP e, posteriormente, diminuiu no final do ciclo (Figura 4). O aumento do pH do substrato durante o início do crescimento vegetativo seguido pela sua diminuição durante a colheita também foi observado por Charlo et al. (2012a). O aumento inicial do pH reflete a intensa absorção radicular de NO3- no início do ciclo para dar suporte
ao rápido crescimento vegetativo (CHARLO et al., 2011b; CHARLO et al., 2012b). O processo de absorção do NO3- pelas raízes envolve o transporte ativo do tipo
simporte H+ + NO3- reduzindo a concentração de prótons na rizosfera e,
consequentemente, aumentando o pH da mesma (BUCHANAN; GRUISSEM; JONES, 2002; TAIZ; ZEIGER, 2004). Já a partir da plena colheita de frutos, a absorção de N-NO3- diminui, acompanhada pelo aumento da absorção de K+ para
dar suporte ao crescimento dos frutos (CHARLO et al., 2011b; CHARLO et al., 2012b). Esta situação pode diminuir o pH do substrato, como aconteceu no presente experimento, em virtude da maior extrusão de prótons H+ para produzir o balanço
eletroquímico necessário para absorção do K+ pelas raízes através da difusão
Observa-se que o pH do substrato diminuiu quanto maior foi a concentração de N e menor a concentração de K na solução nutritiva, principalmente nas duas últimas épocas avaliadas. Este comportamento pode ser atribuído a maior proporção de N amoniacal (N-NH4+) usada na formulação das soluções nutritivas dos
tratamentos com maior razão N/K (Tabela 2), e não ao efeito direto dos nutrientes N e K no pH do substrato. Salienta-se que a proporção de N-NH4+ não ultrapassou
25% em relação ao N total. Razões maiores que 25% na solução nutritiva podem reduzir a produtividade do pimentão (HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al., 2013). A maior absorção radicular de N-NH4+ causa a redução do pH da rizosfera em virtude da
liberação de prótons H+ para fazer o balanço eletroquímico com o cátion NH4+
(HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al., 2013; BARNES et al., 2014).
O menor valor de pH estimado durante o período avaliado foi de 4,5 aos 252 DAP nas concentrações de 15 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Já o maior
valor de pH foi de 6,5 aos 155 DAP com 9,3 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente.
Pardossi et al. (2011) consideram 5,5 a 6,0 como pH adequado para o cultivo em substrato. Porém, Bailey; Nelson e Fonteno (2000) e Jacobs; Landis e Luna (2009) recomendam pH do substrato de 5,4 a 6,8 e 5,5 a 6,5, respectivamente. Assim, somente nos tratamentos com maior relação N/K na última época, os valores de pH ficaram fora da maioria das faixas recomendadas, sendo menores que as recomendadas. Estes valores baixos de pH podem não terem afetado o crescimento das plantas. Segundo Furlani et al. (1999) valores de pH de 4,5 a 7,5 são tolerados no crescimento das plantas, e somente valores abaixo de 4,0 afetariam a integridade das membranas celulares.
A CE do substrato aumentou com o aumento das concentrações de N e de K na solução nutritiva, em todas as épocas avaliadas (Figura 5). Da mesma forma, houve aumento da CE durante o ciclo da cultura, porém de forma mais intensa para as maiores concentrações de N e de K na solução nutritiva. A maior CE (2,46 dS m-1)
foi observada aos 252 DAP nas concentrações de 13,3 e 8 mmol L-1 de N e K,
respectivamente. Este valor foi 1,27 dS m-1 (106,7%) maior que a mínima CE (1,19
dS m-1) estimada com 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente, aos 252 DAP.
cultivos sem solo. Hanson; Grattan e Fulton (2006), por sua vez, ressaltam que o limite superior adequado da CE no substrato para pimentão é de 1,5 dS m-1.
Observa-se que aos 155 DAP para a concentração de 10 mmol L-1 de N este valor
foi atingido ou ultrapassado, dependendo da concentração de K na solução nutritiva. Ao final do ciclo, somente para concentrações menores que 7,5 de N e 4,5 mmol L-1
de K, a CE ficou abaixo do limite adequado. O aumento da CE da solução acima do limite de 1,5 dS m-1 está relacionado à rápida perda de produtividade de frutos de
hortaliças (HANSON; GRATTAN; FULTON, 2006).
Na condição em que se usou o sistema sem drenagem em culturas com ciclo curto, como é o caso do melão em fibra da casca de coco, o aumento da CE no substrato não foi suficiente para afetar a produtividade de fruto (GRATIERI et al., 2013). Entretanto, para culturas com ciclo longo, como é o caso do pimentão, o acúmulo de sais no substrato devido a não realização da drenagem é um fator que deve ser monitorado e manejado para o sucesso do sistema sem drenagem. Em cultivos em substrato com livre drenagem, sugere-se aumentar a porcentagem de drenagem sempre que a CE da solução drenada for maior que 1 dS m-1 em relação
a CE da solução nutritiva, como forma de controlar a CE na solução do substrato (MIRANDA et al., 2011). Neste mesmo sentido, para o cultivo do pimentão em substrato sem drenagem, pode-se sugerir o monitoramento da CE da solução do substrato diminuindo a CE da solução nutritiva a ser aplicada sempre que a CE da solução do substrato ultrapassar o limite de 1,5 dS m-1. O monitoramento pode ser
realizado por sondas de sucção ou seringas para a retirada de amostras da solução do substrato para medição do pH e da CE (SORIA; OLIVERT, 2002), pois na presente condição de cultivo não há solução drenada. A obtenção destes dados, sua análise periódica e o acompanhamento da sua evolução, é a principal base para o manejo da solução nutritiva em cultivos com livre drenagem (SORIA; OLIVERT, 2002) e deve ser a base também do sistema proposto sem drenagem.
A concentração de NO3- no substrato aumentou em função do aumento da
concentração de N na solução nutritiva, em todas as épocas avaliadas (Figura 6). Por outro lado, houve pouco efeito do K na solução nutritiva sobre a concentração de NO3- do substrato. Somente na última época (252 DAP) observou-se pequeno
Figura 6. Concentração de nitrato (NO3-) da solução do substrato aos 88 (A), 155
K na solução nutritiva (Figura 6C). Observou-se, também, durante o período avaliado aumento contínuo da concentração de NO3- do substrato para as maiores
concentrações de N na solução nutritiva, enquanto para a menor concentração de N houve aumento seguido pelo posterior declínio.
A concentração máxima de NO3- foi estimada aos 252 DAP (158,9 mg L-1)
para 15 mmol L-1 de N e 9 mmol L-1 de K, enquanto a nula (0 mg L-1) foi estimada
nas concentrações de 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. As concentrações
adequadas de NO3- na solução do substrato são de 40 a 80 mg L-1 (PARDOSSI et
al., 2011) e 56 a 84 mg L-1 (BAUMGARTEN, 2002). Assim, observou-se que na
primeira época avaliada as concentrações de NO3- ficaram abaixo desta faixa para
todas as concentrações de N e K avaliadas (Figura 6A). Por outro lado, aos 155 DAP a concentração de NO3- no substrato excedeu esta faixa na maior concentração
de N na solução nutritiva, enquanto ao final do cultivo (Figura 4C), observou-se que os valores de NO3- no substrato ficaram acima da faixa considerada adequada a
partir de aproximadamente 9 mmol L-1 de N na solução nutritiva. Estes resultados
indicam ser desejável, ou recomendável, variar as concentrações de N na solução nutritiva ao longo do ciclo da cultura de forma a manter as concentrações de NO3- no
substrato dentro do adequado.
O intenso acúmulo de NO3- no substrato, na fase reprodutiva, para as maiores
concentrações de N na solução nutritiva, indica que essas concentrações podem ser excessivas para essa fase. Já com a concentração de 6 mmol L-1 de N manteve-se
constante a concentração de NO3- na solução do substrato no final do ciclo, ou seja,
a quantidade absorvida pelas plantas foi semelhante à quantidade de N aportada via fertirrigação, indicando que essa concentração possa ser a mais indicada para a fase de frutificação. Esse manejo é muito semelhante ao proposto para o cultivo do tomate em hidroponia, para o qual se recomenda a diminuição da concentração de N na solução nutritiva na fase reprodutiva (FURLANI; FAQUIN; ALVARENGA, 2004).
do substrato para as maiores concentrações de K na solução nutritiva, o que não ocorreu para a menor concentração de K.
A concentração máxima de K do substrato (537,4 mg L-1) foi estimada aos
252 DAP para 11,7 mmol L-1 de N e 9 mmol L-1 de K. Este valor é 276,1% maior que
a menor concentração (142,9 mg L-1) estimada aos 252 DAP com as concentrações
de 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Os valores observados em todas as
épocas de avaliação e concentrações de N e K na solução nutritiva foram superiores aos recomendados para cultivo sem solo, em substrato, que são de 12 a 45 mg L-1
(PARDOSSI et al., 2011) ou 74 a 137 mg L-1 de K (BAUMGARTEN, 2002).
Analisando a evolução da concentração do K no substrato (Figura 4B), o rápido acúmulo de K, quando fertirrigou-se com soluções nutritivas contendo 5 a 9 mmol L-1, demonstra que nessas concentrações o fornecimento de K superou a
demanda da planta pelo nutriente. Já a diminuição do K na solução do substrato, quando foi utilizado 3 mmol L-1 de K na solução nutritiva, indica que ocorreu maior
demanda de absorção de K pelas plantas do que o seu aporte via fertirrigação. Apesar da diminuição da concentração de K no substrato na menor concentração de K na solução nutritiva, este se manteve acima do recomendado por Pardossi et al. (2011) e Baumgartem (2002). Entretanto, a maior extensão do período de colheita de frutos e, consequentemente, a maior diminuição da concentração de K na solução do substrato, poderia levar a insuficiência do nutriente na planta.
4.4 Concentrações de nutrientes na folha diagnose do estado nutricional
As concentrações foliares variaram entre 4,2 a 6,5 g kg-1 para P, 9,8 a 14,5 g
kg-1 para Ca, 93,3 a 169,3 mg kg-1 para Fe, 78,6 a 220,7 mg kg-1 para Mn, 119,7 a
172,1 mg kg-1 para Zn, 15,1 a 301,7 mg kg-1 para Cu e 41,7 a 52,7 mg kg-1 para B.
Segundo Trani e Raij (1997), as concentrações foliares adequadas de nutrientes para pimentão são de 3 a 7 g kg-1 para P, 10 a 35 g kg-1 para Ca, 50 a 300 mg kg-1
para Fe, 30 a 250 mg kg-1 para Mn, 30 a 100 mg kg-1 para Zn, 8 a 20 mg kg-1 para
Cu e 30 a 100 mg kg-1 para B. Ou seja, com exceção do Zn e do Cu que estão acima
da faixa adequada, os demais nutrientes analisados estão dentro da faixa adequada. Ressalta-se que os valores elevados de Zn e Cu na folha diagnose do estado nutricional estão relacionados a aplicação dos fungicidas mancozeb e hidróxido de cobre, respectivamente.
Tabela 5. Resumo das análises de variância para concentrações de nutrientes na folha diagnose do estado nutricional do pimentão ‘Eppo’, em função das concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Fontes de variação
Valor de F
N K P Ca Mg
N 25,64** 70,97** 11,64** 5,44** 51,49**
K 28,51** 19,35** 9,50** 2,52NS 18,65** N*K 13,46** 14,08** 25,68** 7,27** 10,19**
C.V. (%) 3,1 3,5 4,7 7,0 4,5
Fontes de variação
Valor de F
Cu Fe Zn Mn B N 385,23** 10,36** 1,24NS 6,53** 0,75NS
K 280,20** 11,79** 0,54NS 11,47** 3,51* N*K 293,17** 25,04** 1,07NS 3,40** 4,02** C.V. (%) 14,6 7,8 13,0 19,3 5,6
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente. NS Não significativo pelo
teste F.
A concentração foliar de N diminuiu com o aumento da concentração de K na solução nutritiva (Figura 8). Já com o aumento da concentração de N na solução nutritiva se observou diminuição inicial da concentração foliar de N, seguido de aumento com maiores concentrações de N. Máxima concentração de N foliar (56,7 g kg-1) foi observada com 15 e 3,7 mmol L-1 de N e K na solução nutritiva,
respectivamente, enquanto a mínima (45,8 g kg-1) foi constatada com 9,9 e 9 mmol
concentrações de N e K na solução nutritiva, as concentrações foliares de N ficaram dentro da faixa considerada adequada por Trani e Raij (1997), ou seja, 30 a 60 g kg-1.
Figura 8. Concentração de nitrogênio (N) na folha diagnose do estado nutricional do pimentão ‘Eppo’ cultivado em substrato, em função de concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Observou-se que a concentração foliar de K aumentou com os incrementos nas concentrações de K na solução nutritiva até máxima concentração avaliada (9 mmol L-1) e de N até 12,7 mmol L-1 (Figura 9). Obviamente, menores concentrações
de K na solução nutritiva proporcionaram menores concentrações do nutriente na folha do pimentão. Foi observada redução na concentração de K foliar, de maneira mais intensa, quando se diminuiu a concentração de N na solução nutritiva.
A menor concentração foliar de K (24,5 g kg-1) foi obtida com 3 e 6 mmol L-1
de N e K, respectivamente, e corresponde a 8,6 g kg-1 a menos do que a máxima
de concentrações de N e K na solução nutritiva são inferiores às concentrações consideradas adequadas por Trani e Raij (1997), ou seja, 40 a 60 g kg-1, bem como
encontram-se abaixo da concentração de suficiência de 43 g kg-1 para pimentão
cultivado em ambiente protegido, segundo normas DRIS (FALCÃO et al., 2003). Entretanto, as concentrações foliares ficaram acima do limite inferior proposto como adequado por Malavolta; Vitti e Oliveira (1997) de 25 g kg-1.
As concentrações baixas de K na folha diagnose não referendam a disponibilidade de K na solução do substrato, cujas concentrações foram elevadas para todos os tratamentos e épocas (Figura 6). Salienta-se, entretanto, que não foram constados sintomas visuais de deficiência de K, embora Silva (2013) tenha constatado 26,1 g kg-1 de K na matéria seca foliar quando foram observados
sintomas iniciais de deficiência de K em pimentão.
