Trocas gasosas em cultivares de alface americana sob cultivo
protegido, com e sem tela termo-refletora, em sistema orgânico
Mônica Bartira da Silva1; Márcia de Moraes Echer1; Vanessa Daniele Mattielo1; Élcio S Klosowski¹; Luan Fernando O S Rodrigues1; Artur S Pinto Jr1; Vandeir Francisco Guimarães1.
1Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste) – Campus de Marechal Cândido Rondon – Rua
Pernambuco, 1777, Centro, CEP 85960-000. monica.bartira@hotmail.com; mmecher@bol.com.br; nessamatt@yahoo.com.br; elciosk1@yahoo.com.br; luanformond@gmail.com; artur_bio@hotmail.com; vandeirfg@yahoo.com.br.
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo protegido com ou sem tela termo-refletora nas trocas gasosas de cultivares de alface americana em sistema orgânico. O experimento foi conduzido no período de outubro a dezembro de 2011, com delineamento em blocos casualizados em esquema fatorial 2 x 4, sendo dois ambientes e quatro cultivares de alface americana, com três repetições. Aos 29 dias após o transplantio das mudas avaliou-se, com um sistema aberto portátil de determinação de trocas gasosas (IRGA – Li-6400XT), as seguintes variáveis: taxa de assimilação líquida de CO2 (A), taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs), concentração interna
de CO2 (Ci) e densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos (DFFFA), sendo
possível inferir sobre a eficiência do uso da água (EUA) pela relação entre A e E. Aos 50 dias após o transplantio procedeu-se a colheita de quatro plantas por parcela estimando-se a produtividade. Foi observado com esse trabalho que a radiação fotossintética incidente nas plantas no ambiente sem tela foi preponderante para que A atingisse médias maiores que no ambiente telado e que por conseqüência diminui a Ci pelo maior consumo de CO2 no ambiente com maior DFFFA incidente. As cultivares
não apresentaram diferenças quanto as trocas gasosas e a maior eficiência do uso da água foi associada à radiação solar incidente nas plantas. Para o cultivo em ambiente protegido nas condições em que foi conduzido este experimento é menos indicada a utilização de tela termo-refletora por proporcionar menores valores de trocas gasosas, contudo não promoveu ganhos significativos na produtividade das plantas.
Palavras-chave: Lactuca sativa L., fotossíntese líquida, eficiência do uso da água
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the effect of protected cultivation with or without thermo reflective screens in gas exchanges of lettuce cultivars under organic system. The experiment was conducted in the period from october to december 2011, with a randomized block design in a factorial 2 x 4, being two environments and four cultivars of lettuce, with three replicates. At 29 days after transplanting seedlings were evaluated, with one portable open system for determination of gas exchange (IRGA - Li-6400XT), as the following variables: net rate photosynthesis (A), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), internal leaf CO2 concentration (Ci), active photosynthetic photon
flux density (DFFFA), allowing to infer on the water use efficiency (EUA) for the relationship between A and E. At 50 DAT proceeded to harvest four plants per plot for estimating productivity. Was observed in this work that the incident photosynthetic radiation in plants in the environment without screen was decisive for the A reached
higher medium than the screen environment and consequently decreases the Ci by higher consumption of CO2 in the environment with greater incident DFFFA. The
cultivars showed no differences in gas exchange and increased efficiency of water use was associated with solar radiation on plants. For cultivation under protected conditions in which this experiment was conducted is less indicated the use of thermo reflective screen for providing lower values of gas exchange, however, did not promote significant gains in plants productivity.
Keywords: Lactuca sativa L., net photosynthesis, water use efficiency
Conforme Filgueira (2008) a alface americana, que é do tipo crespa repolhuda, forma cabeça compacta tendo suas folhas internas crocantes e mais claras que as externas. Sua preferência para consumo é em sanduíches por suportar maiores temperaturas, além de apresentar maior resistência ao transporte e pós-colheita.
A redução de perdas e aumento da produtividade nos cultivos em ambientes protegidos vêm sendo um atrativo para os produtores de hortaliças, principalmente para o cultivo de alface, pimentão, tomate e pepino (Brandão Filho et al., 2003).
A técnica de cultivo em plasticultura encontra-se em contínuo processo de aprimoramento. Dependendo das condições ambientais também é interessante ao produtor também a inserção de telas que difundem a energia luminosa (telas termo-refletoras) visando a redução da temperatura foliar e proporcionando às plantas (principalmente hortaliças folhosas), condições melhores para o aumento da produtividade (Bezerra Neto et al., 2005; Oliveira et al., 2011).
As trocas gasosas de modo geral são afetadas por diversos fatores. Entre eles destacam-se estados nutricionais (Santos et al., 2010), fitossanitários (Habermann et al., 2003) e luminosidade (Kim et al., 2004), que podem afetar sobremaneira as taxas de assimilação de CO2 e suas relações com a utilização da água para produção de matéria fresca
comercializável.
O cultivo de hortaliças é dependente de condições tecnológicas mais avançadas para que a produtividade seja maximizada. Nesse contexto, os ambientes protegidos se caracterizam por adequar os fatores de produção (luz, temperatura, água, nutrientes, entre outros) e por isso vêm sendo muito adotados para o cultivo principalmente de produtos hortícolas, porém métodos que visam melhorar essa tecnologia devem ser estudados. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo protegido com ou sem tela termo-refletora, nas trocas gasosas e produtividade de quatro cultivares
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em ambiente protegido, no período de outubro a dezembro, no Setor de Horticultura Orgânico da Estação Experimental “Prof. Antônio Carlos dos Santos Pessoa”, pertencente ao Núcleo de Estações Experimentais da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (Unioeste), campus de Marechal Cândido Rondon – PR.
O município está localizado a uma latitude de 24º 33’ S, longitude de 54º 31’ O e altitude média de 420 m. O clima é classificado segundo Köppen como tipo Cfa, subtropical, com chuvas bem distribuídas durante o ano e verões quentes. As temperaturas médias do trimestre mais frio variam entre 17 e 18 ºC, do trimestre mais quente entre 28 e 29 ºC e a anual entre 22 e 23 ºC (Caviglione et al., 2000).
O solo da área é classificado como Latossolo Vermelho eutroférrico de textura argilosa (EMBRAPA, 2006), e apresentou mediante a análise química do solo: M.O. = 24.26 g dm-3, pH = 5.33, P = 156,8 mg dm-3; K = 1,33 cmolc dm-3; Ca = 7,81 cmolc dm-3; Mg =
2,84 cmolc dm-3; Al = 0,0 cmolc dm-3; CTC = 15,73 cmolc dm-3; V = 76,21 %. Baseado
nos resultados da análise química do solo realizou-se adubação orgânica, de acordo com as necessidades da cultura, recomendadas por Trani & Azevedo (1997). Utilizando-se 3,87 Mg ha-1 de húmus, 0,29 Mg ha-1 de cinzas e 1,04 Mg ha-1 de Yorin Master.
O ambiente protegido utilizado possui estrutura de ferro galvanizado com cobertura em forma de arco e filme plástico de polietileno de baixa densidade (PEBD), difusor de luz e anti-UV de 150 µ de espessura com dimensões de 7 x 48 m e pé direito de 3,5 m, com as laterais fechadas com telas de 40 % de sombreamento de coloração branca. Para a condução do experimento esta estrutura foi divida em dois ambientes de 7 x 24 m de comprimento (168 m2), cada um, sendo um recoberto com tela termo-refletora com sombreamento de 50% e outro não.
O experimento foi conduzido sob delineamento de blocos casualizados em fatorial 2 x 4 com três repetições, sendo o primeiro fator os dois ambientes de cultivo descritos anteriormente, e o segundo fator constituído de quatro cultivares de alface americana (Angelina, Kaiser, Lucy Brown e Raider Plus).
As mudas foram produzidas em bandejas de polietileno de 200 células, utilizando para preenchimento substrato comercial e o transplante foi realizado quando as mudas
apresentavam de três a quatro folhas definitivas, utilizando o espaçamento de 0,30 x 0,30 m. A irrigação utilizada foi por gotejamento duas vezes ao dia e o controle de plantas daninhas foi realizado manualmente e através de capinas.
Foi utilizado para quantificação das trocas gasosas, um sistema aberto de medição de fotossíntese (IRGA LI-6400XT da LI-COR, Lincoln, Nebrasca – USA). Estas determinações foram realizadas aos 54 dias após a semeadura (DAS) sempre na região central de folhas totalmente expandidas e expostas à luz solar. Em cada parcela foram realizadas medidas em duas plantas para representação da média na parcela. As medidas foram realizadas das 09:30 às 10:30 h, determinando-se a taxa de fotossíntese líquida (A) em µmol (CO2) m-2 s-1; taxa de transpiração (E) em mmol m-2 s-1; condutância
estomática de vapor d’água (gs) em mmol (H2O) m-2 s-1, concentração interna de CO2
(Ci) em µmol mol-1 e; densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos (DFFFA) em µmol m-2 s-1.
Da relação entre a quantidade de CO2 assimilada e H2O perdida por transpiração
obteve-se a eficiência do uso da água (EUA) em [µmol (CO2) m-2 s-1/ mmol m-2 s-1],
sendo que as condições no ambiente protegido durante as avaliações variaram em 394,41±11,45 µmol (CO2) mol-1 de ar, e a temperatura média do ar em 33,02±1,08 ºC.
Aos 50 DAT procedeu-se a colheita de quatro plantas por parcela estimando-se a produtividade em Mg ha-1 de matéria fresca total.
Depois de tabulados, os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5 % de probabilidade, utilizando o software Genes (Cruz, 2009 v. 7.0).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Neste estudo, não foram observadas diferenças significativas entre as cultivares e tampouco na interação dos fatores ambientes x cultivares. Desta forma, na tabela 1 e figura 1 são apresentadas as comparações de médias dos fatores isolados.
Na tabela 1 verifica-se que apenas gs e E não apresentaram diferenças estatísticas significativas em função da utilização da tela termo-refletora com 50 % de sombreamento, sendo que no ambiente sem tela termo-refletora, a A, DFFFA e EUA foram superiores, o oposto do que foi observado para a Ci.
As taxas fotossintéticas observadas neste experimento se deram em razão principalmente das variações de DFFFA, relacionando-se também com o mecanismo de fixação de carbono do tipo C3 da alface. O efeito da DFFFA em A nas plantas do tipo C3 apresenta um ponto tido como de compensação mais baixo que de C4 por vários motivos, com destaque para a atividade da RUBISCO e menor necessidade de Ci para assimilações de CO2 em níveis semelhantes (Taiz & Zeiger, 2006).
Como a quantidade de radiação fotossinteticamente ativa foi superior no ambiente sem tela termo-refletora, provavelmente a atividade de todo o maquinário fotossintético foi maior nesse local de tal forma que a quantidade de CO2 requerida para que esse sistema
funcione em níveis máximos é mais elevada. Isso justifica a queda em Ci devido o processo de fixação de carbono ocorrer exclusivamente no ciclo de Calvin-Benson (por não haver o mecanismo de concentração de CO2). Resultados semelhantes foram
observados em lichia (Hieke et al., 2002) e laranjeira (Habermann et al., 2003) onde foram realizadas curvas de Ci/DFFFA, afim de se verificar a máxima capacidade fotossintética destas culturas.
A gs é uma variável dependente da abertura e fechamento estomático, que tem um efeito direto também em E. Canizares et al. (2004), estudando as trocas gasosas em plantas de pepino, relatam que quanto maior a gs menor é a resistência do estômato aos processos de trocas gasosas. A temperatura, que influencia no diferencial de pressão de vapor, que por sua vez atua nas taxas de perda de água pela planta, apresentou efeitos semelhantes também nos dois ambientes, visto que gs e E apresentam relação linear conforme verificado em laranjeira por Habermann et al. (2003) e Brandão Filho et al. (2003).
Nesse sentido, por não haver diferenças significativas de perdas de água por transpiração nos ambientes bem como de condutância estomática, a DFFFA, sob condições hídricas, nutricionais e fitossanitárias adequadas, foi determinante para a variação das taxas fotossintéticas das plantas nos dois ambientes de cultivo (Tabela 1). Quanto à EUA as maiores médias observadas no ambiente sem tela termo-refletora indicam que, as taxas fotossintéticas verificadas foram fundamentais para que a quantidade de água requerida pela cultura fosse menor, na fixação de carbono e para a produção de amido e sacarose que são produtos da fotossíntese. De acordo com Nobel (1991), a EUA de plantas do tipo C3 assumem valores de aproximadamente 1,0 até
cerca de 3,0 g de CO2 fixado por Kg de água transpirada, o que está dentro dos valores
observados neste trabalho.
Ainda na tabela 1, verifica-se que mesmo havendo maior A e EUA, nas plantas cultivadas em ambiente sem tela termo-refletora, esta variação não foi suficiente para promover aumento na produtividade das cultivares de alface neste ambiente.
Na figura 1 verifica-se que não houve diferença estatística significativa para A, gs, E e
EUA entre as cultivares, podendo-se inferir que existe uma proximidade genética entre
as cultivares adotadas neste trabalho.
Em síntese pode-se concluir que para as cultivares de alface investigadas nesse trabalho as variáveis de trocas gasosas mensuradas apresentaram valores semelhantes. Porém, o ambiente sem a tela termo-refletora foi o local onde as plantas apresentaram os maiores valores de fotossíntese líquida devido à maior quantidade de radiação fotossinteticamente incidente, o que resultou em maior eficiência do uso da água, contudo não promoveu ganhos significativos na produtividade das plantas.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao apoio do CNPq pela bolsa de estudos (Mestrado) concedida à primeira.
REFERÊNCIAS
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Tabela 1. Taxa de fotossíntese líquida (A), em , taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs),
concentração interna de CO2 (Ci), densidade de fluxo de fótons fotossinteticamente ativos (DFFFA),
eficiência do uso da água (EUA) e produtividade (P) de alface americana em ambiente protegido, com e sem tela termo-refletora 50% (TTR), em Marechal Cândido Rondon/PR, Unioeste, 2012 [Net rate photosynthesis (A), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), internal leaf CO2 concentration (Ci),
active photosynthetic photon flux density (DFFFA), water use efficiency (EUA) and productivity (P) to lettuce cultivars in greenhouse, with and without thermo-reflective screen 50%, in Marechal Cândido Rondon/PR, Unioeste, 2012]*.
TTR
A E gs Ci DFFFA EUA P
(µmol m-2 s-1) (mmol m-2 s-1) (µmol mol-1) (µmol m-2 s-1) (µmol m-2 s-1/
mmol m-2 s-1) (Mg ha-1)
com 5,97 b 5,95 a 0,49 a 347,42 a 340,66 b 0,94 b 34,44 a sem 9,37 a 6,47 a 0,55 a 327,76 b 599,81 a 1,36 a 36,72 a
CV(%) 26,76 12,85 18,46 3,80 47,22 26,77 34,88
*Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não se diferem pelo teste de Tukey (p<0,05) [Means
followed by same letter in the column, do not differ by the Tukey’s test (p<0,05)].
Figura 1. Taxa de fotossíntese líquida - A (a), condutância estomática – gs (b), taxa de transpiração – E
(c) e eficiência do uso da água – EUA (d), por quatro cultivares de alface americana sob cultivo protegido, médias de com e sem tela termo-refletora 50%, em Marechal Cândido Rondon/PR, Unioeste, 2012 [Net photosynthesis Rate – A (a), stomatal conductance - gs (b), transpiration rate – E (c) and water use efficiency – EUA (d), to four lettuce cultivars in greenhouse, means with and without thermo-reflective screen 50%, in Marechal Cândido Rondon/PR, Unioeste, 2012].
*Barras seguidas pela mesma letra, não se diferem pelo teste de Tukey (p<0,05) [Bars followed by same
