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Trabalho extraído da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola da UFCG
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Instituto Nacional do Semiárido – INSA/MCTI. Av. Francisco Lopes de Almeida, s/n, 58.434-700, Telefone +55
NITROGÊNIO E ÁGUA RESIDUÁRIA NA EMERGÊNCIA
DO GIRASSOL CULTIVADO EM SISTEMA HIDROPÔNICO
COM DIFERENTES SUBSTRATOS
1J. A. Santos Júnior2; D. H. Guedes Filho3; H. R. Gheyi4; N. da S. Dias5; S. de S. Medeiros2
RESUMO:O elevado teor nutricional e a grande disponibilidade têm evidenciado o potencial
do uso agrícola da água residuária.Neste trabalho estudou-se a emergência do girassol quando cultivado em sistema hidropônico e irrigado com água residuária adicionada de doses de N.O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, analisado em esquema fatorial 4 x 3 com três repetições, totalizando 36 unidades experimentais;foi estudado a adição de quatro doses de nitrogênio(100; 85; 70 e 55%) na água residuária e três substratos (fibra de coco, areia e bagaço de cana).Verificaram-seos melhores resultados nas plantas irrigadas com a adição de 100% de N na água residuária e cultivadas na fibra de coco.
PALAVRAS-CHAVE: qualidade de água. nutrição de plantas. sistema hidropônico.
NITROGENAND WASTEWATER IN EMERGENCY OF
SUNFLOWER CULTIVATEDIN HYDROPONIC
SYSTEMWITH DIFFERENT SUBSTRATES
ABSTRACT:The high nutrient content and high availability have shown the potential of
wastewater forthe agricultural use. This work studied the emergence of sunflower when grown hydroponically and irrigated with wastewaterwith the additionof N. The experimental design was completely randomized, analyzed in 4 x 3 factorial design with three replications, totaling 36 experimental units.Four doses of nitrogen (100, 85; 70 and 55% of dose recommended by Furlani et al., 1999) in the wastewater and three substrates (coconut fiber, sand and sugar cane bagasse). The best results were found for the treatment with the addition of 100% N in the wastewater and grown in the coconut fiber.
INTRODUÇÃO
A disponibilidade de água para a agricultura tem sido tema de debates principalmente no que tange a sustentabilidade das áreas irrigadas no semiárido brasileiro(Brega Filho e Mancuso, 2002). Outra questão que envolve esta temática é o fluxo continuo de nutrientes das zonas de produção de alimentos para as zonas consumidoras; como não existe o retorno deste fluxo de nutrientes na mesma proporção ocorreà necessidadede importar nutrientes.
Neste contexto, o aproveitamento da água residuária na agricultura proporciona um fluxo de água e nutrientes no sentido zona de consumo – zona de produção, ao mesmo tempo em que evita a contaminação dos corpos hídricos, fato este comprovado por alguns trabalhos científicos (van der Hoeket al., 2002).
Os sistemas de cultivo hidropônico com circulação fechada viabilizam a utilização deste tipo de água, uma vez que não permitem o contato do homem com a água e aproveitam bem o aporte nutricional dessas águas, evitando a manipulação agrícola de grandes áreas e os danos que a ação antrópica geralmente provoca, como por exemplo, a desertificação.
Então, a produção de culturas “nobres” e com boa liquidez no mercado justificam os investimentos iniciais nos sistemas hidropônicos; a cultura do girassol, por exemplo, oferece grandes possibilidades de uso como a produção de óleo, fins ornamentais, produção de farinha panificável, fins melíferos, entre outros (Camilliet al., 2007). No que diz respeito às exigências nutricionais, pesquisas têm mostrado que o crescimento desta planta responde positivamente aos fertilizantes nitrogenados(López-Bellidoet al., 2003); uma vez que nos períodos chuvosos a concentração de N na água residuária é reduzida, faz-se necessário a adição de doses de N, evitando assim perdas de produção por deficiência deste nutriente.
Desta maneira o presente trabalhoestudou a emergência do girassol quando cultivado em sistema hidropônico e irrigado com água residuária oriunda de esgoto doméstico adicionada de doses de N baseada na fórmula de Furlaniet al., 1999.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido entreoutubro e novembro de 2011, em casa de vegetação, pertencente à UFCG, Campina Grande, PB. Cada parcela experimental foi composta de um vaso de seis litros; que foi preenchido com 0,5 kg de brita na parte inferior; uma tela de nylon fez a separação entre a brita e o substrato e, por fim, 5,5L de substrato. A variedade estudada foi a EMBRAPA 122-V2000. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, analisado em esquema fatorial 4 x 3 com três repetições, totalizando 36 unidades experimentais, de modo que foram estudados a adição de quatro frações de nitrogênio (100; 85; 70 e 55%) na água residuária e três substratos (pó de coco, areia e bagaço de cana).
Os tratamentos a base de N foram estabelecidos considerando-se os valores de nitrato de cálcio (750 mg L-1), nitrato de potássio(500 mg L-1) e MAP(150 mg L-1) previstos na solução nutritiva proposta por Furlani et. al., (1999), como 100%, daí então se calculou85, 70 e 55% de N e adicionou-se diretamentena água residuáriabruta origem doméstica, cujas características
físico-químicas foram determinadas no Laboratório de Referência em Dessalinização, Campina Grande, PB, e estão descritas na Tabela 1.
Na irrigação foi aplicado um volume inicial de 2 Lde solução nutritiva por tratamento por vaso, com circulação diária da solução nutritiva lixiviada ou seja, as 16 h o volume de solução drenado era mensurado, anotado e em seguida, reaplicado; às 8 e às 12 h a solução era apenas reaplicada. Quando o volume drenado atingia o limite de 500 mL a solução era renovada.
Aos 20 dias após o semeio (DAS)foram estudados a porcentagem de germinação (%G),calculada através da equação:
O índice de velocidade de emergência (IVE) que foi calculado de acordo com a equação proposta por Maguire, 1962, a saber:
Em que E1, E2 e Ené o número de plantas computadas na primeira, segunda e enésima
contagem; e N1, N2 e Nn é o número de dias após a implantação do teste.
Estudou-se tambémaos 20 DAS o comprimento do caule (CC);o comprimento da raiz (CR), diâmetro do caule (DC) e número de folhas (NF). Os resultados foram submetidos à análise de regressão e as médias dos tratamentos comparados pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As plantas submetidas à irrigação com água residuária acrescida de doses de N apresentaram resultados significativos para as variáveis CC, DC e NF (Tabela 2). O comportamento gráfico destas variáveis apresentado na Figura 1, aponta que a dose de 100% de N produziu plantas com CC cerca de 2 cm maior que as plantas irrigadas com a dose de 55% (Figura 1A). Os resultados verificados para o DC e NF também apontam melhores resultados para as plantas irrigadas com 100% de N (Figura 1B e 1C, respectivamente). Estes números concordam com os resultados verificados por López-Bellidoet al., 2003, eles observaram que a cultura do girassol responde bem a fertilizantes a base de N.
O fator substrato ocasionou diferença estatística para o IVE, CR, CC, DC e NF, conforme pode ser verificado nos histogramas da Figura 2. As plantas cultivadas na fibra de coco apresentaram um IVE superior aos outros substratos testados (Figura 2A), sendo que a areia lavada e o bagaço de cana não diferiram entre si; do mesmo modo o CR das plantas cultivadas na fibra de coco foi cerca de 1,5 cm maior que as cultivadas no bagaço de cana, entretanto não houve diferença estatística quando comparado com a areia lavada (Figura 2B); no histograma relativo ao comportamento da variável CC (Figura 2C) verifica-se que não houve diferença entre a fibra de coco e a areia lavada, entretanto ambas diferiram estatisticamente do bagaço de cana.
Com relação ao DC, verifica-se na Figura 2D, que não houve diferença entre nenhum dos substratos testados, entretanto nota-se melhores tendências para a fibra de coco e a areia lavada; as plantas cultivadas na fibra de coco também produziram cerca de duas folhas a mais que as plantas cultivadas no bagaço de cana e apresentaram melhores resultados que as cultivadas na areia lavada. Estes resultados concordam com os verificados por Carrijoet al., 2002; eles
compararam sete tipos de substratos na produção de mudas de hortaliças e verificaram melhores para as plantas cultivadas na fibra de coco.
CONCLUSÃO
Os melhores resultados de comprimento do caule, diâmetro do caule e número de folhas foram verificados nas plantas irrigadas com 100% de N;
Recomenda-se o uso da fibra de coco como substratono cultivo hidropônico do girassol.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CAMILLI, L.; IKEJIRI, L.; KLEIN, J.; RODRIGUES, J. D.; BOARO, C. S. F. Produtividade e estimativa da eficiência de carboxilação in vivo da enzima rubisco em girassol ornamental cultivado em lodo de esgoto. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, RS, v. 5, p. 858-860, 2007.
CARRIJO, O. A.; LIZ, R. S.; MAKISHIMA, N. Fibras da casca do coco verde como substrato agrícola. Horticultura Brasileira, Brasília, v.20, n.4, p.533-536, 2002.
FURLANI, P.R; SILVEIRA, L.C.P.; BOLONHESE, D.; FAQUIN, V. Cultivo hidropônico de plantas. Campinas: Instituto Agronômico, 1999. 52p. (Boletim Técnico, 180).
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MAGUIRE, J.D. Speed of germination aid in selection and evaluation for seedling emergence and vigor. Crop Science, Madison, v.2, n 2, p.176-177, 1962.
MARTINS, C. C.; NAKAGAWA, J.; BOVI, M. L. Efeito da posição da semente no substrato e no crescimento inicial das plântulas de palmito-vermelho . Revista Brasileira de Sementes, Brasília, v.21, n.1, p. 469-472, 1999.
Van der HOEK, W. et al. Urban wastewater: a valuable resource for agriculture. A case study from Horoonabad, Pakistan.Lanka: InternationalWater Management Institute. 29 p. ResearchReport, 63, 2002.
Tabela 1. Característica da água residuária bruta de origem domésticautilizada no preparo da solução
Água pH CEa K Na Ca Mg RAS
dS m-1 mg L-1 (mmol L-1)0,5
Residuária 7,4 1,09 0,37 4,67 2,65 2,97 2,78
Tabela 2. Resumo da ANOVA para porcentagem média de germinação (%G), índice médio de velocidade de emergência (IVE), comprimento médio da raiz, comprimento e diâmetro médio do caule, e número médio de folhas do girassol cv. EMBRAPA 122-V2000, aos 20 DAS, cultivado em sistema hidropônico e irrigado com água residuária adicionada de diferentes doses de nitrogênio em vários substratos.
CAUSA DE VARIAÇÃO GL QuadradoMédio
Germ. IVE CR CC DC NF Doses de Nitrogênio (N) 3 347,4385ns 3,1364ns 0,4624ns 17,5918* 0,3316* 1,7139* Reg. Quadrática 1 493,7284ns 0,1722ns 0,1225ns 12,2033* 0,3906* 3,1802* Substrato (S) 2 195,4341ns 88,3696** 5,7050* 103,6408** 4,9077** 23,6980** Interação N x S 6 90,2882ns 8,8662ns 1,8247ns 12,8802* 0,3057* 0,6384ns Resíduo 24 174,8621 7,4516 1,0027 4,1525 0,0834 0,3359 CV (%) 7,83 4,57 6,58 6,44 4,10 6,62
*,** significativo a 5% e 1%, respectivamente, e ns não significativo, pelo teste F. GL: Grau de liberdade e CV: coeficiente de
Figura 1. (A) porcentagem média de germinação - %G; (B) comprimento médio da raiz – CR; (C) comprimento - CC e (D) diâmetro médio do caule - DC do girassol cv. EMBRAPA 122/V-2000, aos 20 DAS, cultivado em sistema hidropônico sob níveis de salinidade.
Figura 2. Histograma para a (A) porcentagem média de germinação - %G; (B) índice médio de velocidade de emergência – IVE; (C) comprimento médio da raiz – CR; (D) comprimento – CC e (E) diâmetro médio do caule – DC; e (F) número médio de folhas – NF, do girassol cv. EMBRAPA 122/V-2000, aos 20 DAS, cultivado em sistema hidropônico em vários substratos.
