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Crescimento e fisiologia de mudas de mamão (Carica papaya L.) cultivadas em diferentes substratos.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA

CURSO DE AGRONOMIA

JONAS LIMA PEREIRA

CRESCIMENTO E FISIOLOGIA DE MUDAS DE MAMÃO (Carica papaya L.)

CULTIVADAS EM DIFERENTES SUBSTRATOS

FORTALEZA - CE 2019

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JONAS LIMA PEREIRA

CRESCIMENTO E FISIOLOGIA DE MUDAS DE MAMÃO (Carica papaya L.) CULTIVADAS EM DIFERENTES SUBSTRATOS

Monografia apresentada ao curso de Agronomia do departamento de Fitotecnia da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.

Orientadora: Profª. Dra. Rosilene Oliveira Mesquita

Coorientadora: Dra. Marilena de Melo Braga

FORTALEZA – CE 2019

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JONAS LIMA PEREIRA

CRESCIMENTO E FISIOLOGIA DE MUDAS DE MAMÃO (Carica papaya L.) CULTIVADAS EM DIFERENTES SUBSTRATOS

Monografia apresentada ao curso de Agronomia do departamento de Fitotecnia da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Agrônomo.

Orientadora: Profª. Dra. Rosilene Oliveira Mesquita

Coorientadora: Dra. Marilena de Melo Braga

Aprovado em: 21/06/2019.

BANCA EXAMINADORA

Profa. Dra. Rosilene Oliveira Mesquita

Universidade Federal do Ceará (Orientadora pedagógica)

Eng. Agrônomo Rafael Santiago da Costa Mestrando da Universidade Federal do Ceará

Eng. Agrônoma Francisca Evelice Cardoso de Souza Mestrando da Universidade Federal do ceará

Eng. Agrônomo Johny de Souza Silva Mestrando da Universidade Federal do Ceará

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AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, pelo dom da vida e por ter me ajudado a chegar até aqui.

A minha Esposa Geliane e meus Filhos André, Matheus, Natalia e Jonas, por toda dedicação e paciência, contribuindo diretamente para que eu pudesse ter um caminho mais fácil e prazeroso durante esses anos.

Aos meus pais, Altair e Maria de Lourdes, por todo esforço investido na minha educação.

A todos meus professores do curso de Agronomia da Universidade Federal do Ceará, pela excelência da qualidade técnica e profissionalismo de cada um.

Também quero agradecer à Universidade, pela oportunidade do ensino de qualidade e por oferecer todas as ferramentas necessárias para conclusão do curso.

À Prof.ª Drª. Rosilene Oliveira Mesquita, pelo seu grande e generoso acolhimento, orientação, apoio e paciência durante toda execução desse trabalho.

À Drª. Marilena de Melo Braga, pela sua coorientação, paciência, apoio e dedicação ao longo do experimento.

À Embrapa Agroindústria Tropical, pela disponibilidade do Laboratório de Solos, onde foram realizadas as analises físicas e químicas, que tornaram possíveis a realização desse trabalho.

Agradeço aos funcionários da coordenação Fabiana e Moises, pela presteza e solicitude para comigo.

Agradeço aos colegas do grupo de pesquisa, Johny de Souza, Júlia Queirós, Jessica Bezerra, Bruna Alves, Mirelysia Meireles, especialmente ao Rafael Santiago e Evelice Cardoso, pela ajuda, colaboração e generosidade durante toda a execução desse trabalho.

Aos participantes da banca examinadora pelo tempo, colaborações e sugestões. Aos meus amigos da universidade, especialmente aos componentes do D.I.V.A, pelos momentos de alegria e descontração, pelas trocas de ideias e ajuda mútua.

A todos que me ajudaram de alguma forma, direta ou indiretamente, e contribuíram para a elaboração desse trabalho. Muito obrigado.

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“A vida não se resume em festivais.” Geraldo Vandré

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RESUMO

Dentre as frutíferas amplamente cultivadas e comercializadas no Brasil e no mundo, podemos citar como exemplo de destaque o mamoeiro (Carica papaya L.), por apresentar alto valor econômico e bom retorno financeiro. Sabemos que a fase de produção de mudas assume grande importância, por ser uma etapa fundamental para obtenção da uniformidade das plantas. Muitos estudos relatam que o tipo de substrato, o ambiente de cultivo e o manejo correto são fatores essenciais para o pleno desenvolvimento das mudas. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento de mudas de mamoeiro cultivar Sunrise Solo cultivadas em diferentes substratos orgânicos. O experimento foi conduzido em casa de vegetação do Departamento de Fitotecnia, no Campus do Pici, pertencente à Universidade Federal do Ceará. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, composto por 4 substratos (comercial Turfa Fértil, bagana de carnaúba, fibra de coco verde triturado e lodo de esgoto) com 5 repetições, sendo cada repetição formada por 6 mudas de mamoeiro, totalizando 120 unidades experimentais. Em relação aos resultados, foi observado incrementos significativos para as variáveis altura de plantas, diâmetro do caule, número de folhas, área foliar, comprimento da raiz e massa seca total, quando se utilizou os substratos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde triturado, de ordem de: 68,98%, 61,85%, 57,46%, 96,54%, 71,36%, 86,04%, respectivamente. No que diz respeito às variáveis fisiológicas, verificou-se incrementos de 43,61% para a fotossíntese e de 34,75% para a eficiência do uso da água. A partir dos resultados, podemos concluir que os substratos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde triturado foram os mais eficientes para a produção de mudas de mamoeiro cultivar Sunrise Solo, sendo todos aspectos biométricos incrementados, porém, os aspectos fisiológicos foram pouco influenciados pelos mesmos.

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ABSTRACT

Among the fruits widely cultivated and commercialized in Brazil and in the world, we can mention as a highlight the papaya (Carica papaya L.), because it has high economic value and good financial return. We know that the production stage of seedlings is of great importance, since it is a fundamental step to obtain the uniformity of the plants. Many studies report that the type of substrate, the growing environment and the correct management are essential factors for the full development of the seedlings. In view of the above, the present work had as objective to evaluate the development of seedlings of papaya cultivar Sunrise Solo cultivated in different organic substrates. The experiment was conducted in a greenhouse of the Department of Phytotechnology, at the Pici Campus, belonging to the Federal University of Ceará. The experimental design was a completely randomized design consisting of 4 substrates (commercial Turfa Fértil, bagna de carnaúba, crushed green coconut fiber and sewage sludge) with 5 replicates, each replicate being composed of 6 papaya seedlings, totaling 120 experimental units. In relation to the results, significant increases were observed for the variables plant height, stem diameter, leaf number, leaf area, root length and total dry mass, when the substrates were used with bagna of carnauba and green coconut fiber 68.98%, 61.85%, 57.46%, 96.54%, 71.36%, 86.04%, respectively. Regarding the physiological variables, there were increases of 43.61% for photosynthesis and 34.75% for water use efficiency. From the results, we can conclude that the substrates with carnauba bagana and crushed green coconut fiber were the most efficient for the production of seedlings of papaya cultivar Sunrise Solo, all biometric aspects being increased, but the physiological aspects were little influenced by the themselves.

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ...10

2. REVISÃO DE LITERATURA...12

2.1. A cultura do mamoeiro...12

2.2. Utilização de substratos para produção de mudas ...13

3. MATERIAL E MÉTODOS ...16

3.1. Localização do Experimento ...16

3.2. Material Vegetal Utilizado ...16

3.3. Delineamento Experimental ...16

3.4. Obtenção dos Substratos...17

3.5. Condução do Experimento ...17

3.6. Variáveis Analisadas ...19

3.6.1. Variáveis Biométricas...19

3.6.2. Variáveis Fisiológicas ...20

3.6.3. Análise química e física dos substratos...21

3.7. Análises Estatísticas ...22

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...23

5. CONCLUSÕES...30

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1. INTRODUÇÃO

O Brasil é o terceiro maior produtor mundial de frutas, com uma produção de 40 milhões de toneladas ao ano, mas participa com apenas 2% do comércio global do setor, o que demonstra o forte consumo interno (ANUÁRIO BRASILEIRO DE FRUTICULTURA, 2010). A área plantada com frutas no País é de aproximadamente 1,9 milhão de hectares e, as frutas que mais contribuem no volume total da produção brasileira são: laranja, banana, abacaxi, melancia e mamão, que, juntas, somam aproximadamente 30 milhões de toneladas.

Dentre essas culturas, o mamoeiro se destaca por ser uma frutífera de alto valor econômico e bom retorno financeiro. O Brasil é o segundo produtor mundial de mamão, com uma produção, em 2016, de 1.424.650 toneladas, em 30.372 ha, situando-se entre os principais países exportadores, principalmente para o mercado europeu, sendo a espécie

Carica papaya a mais cultivada em todo mundo. Atualmente, o cultivo de mamão ocorre na

maioria dos estados brasileiros, sendo o Ceará o terceiro maior produtor. A cultura apresenta grande importância social, gerando emprego o ano inteiro e tem se constituído uma importante fonte de divisas para o País (IBGE, 2017).

Na fruticultura, a fase de produção de mudas assume grande importância, pois é uma etapa fundamental para obtenção da uniformidade das plantas. Nessa fase, o tipo de substrato, ambiente, volume de recipiente, irrigação, adubação e o manejo correto das operações de produção propiciam condições para obtenção de plantas com elevada qualidade, para garantir o sucesso no desenvolvimento em campo (COSTA et al., 2015).

Um dos entraves ao aumento da produção de mamão no Brasil é a dificuldade em obter mudas de qualidade (FRANCISCO et al., 2010). Dessa forma, a melhoria das técnicas de produção de mudas de mamoeiro é fundamental, uma vez que o desenvolvimento inicial da muda pode influenciar no potencial de produção do pomar e, consequentemente na obtenção de frutos de qualidade (TRINDADE; OLIVEIRA, 1999). De acordo como os referidos autores, a propagação do mamoeiro pode ser feita através de estaquia, enxertia e sementes.

A propagação por sementes tem sido mais eficiente que os demais métodos, devido às sementes do mamoeiro ser abundantes e apresentarem boa germinação (TRINDADE; OLIVEIRA, 1999). Vale ressaltar ainda, que para a fase de produção de mudas, a escolha das tecnologias que serão utilizadas é de suma importância. A escolha do substrato ideal é uma etapa muito relevante, visto que este é o meio aonde a planta irá se desenvolver até atingir o porte ideal para o plantio em local definitivo, sendo, portanto, não somente fonte de nutrição (LIMA et al., 2001).

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A produção orgânica de mudas constitui-se em uma tecnologia importante no processo produtivo e que precisa de conhecimentos para a transição do uso de substratos comerciais, com agroquímicos e de alto custo, para substratos regionais, de baixo custo e de fácil preparação (SILVA et al., 2006). A busca por substratos alternativos para a produção de mudas é uma alternativa economicamente viável e ambientalmente correta, uma vez que dá uma destinação adequada aos resíduos gerados nas propriedades agrícolas.

Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desenvolvimento de mudas de mamoeiro (Carica papaya L.) cultivar Sunrise Solo cultivadas em diferentes substratos orgânicos, a fim de buscar materiais alternativos aos substratos usados comercialmente e para tornar a produção de mudas de mamoeiro mais forte e competitiva, contribuindo assim para o desenvolvimento da atividade e o retorno econômico aos produtores.

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2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1. A cultura do mamoeiro

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma espécie herbácea, semiperene, com sistema radicular pivotante, sendo as raízes distribuídas em maior quantidade nos primeiros 30 cm do solo (DANTAS; CASTRO NETO, 2000). É uma espécie tropical, pertencente à família Caricaceae, a qual está dividida em cinco gêneros e 31 espécies, tendo como seu centro de origem o Noroeste da América do Sul, ocorrendo diversidade genética máxima na Bacia Amazônica superior (TRINDADE, 2000; DANTAS et al., 2013).

É uma cultura de clima tropical, cujo desenvolvimento é favorecido em temperaturas de 21º a 33ºC, em regiões de elevada insolação, pluviosidade anual acima de 1200 mm bem distribuídos, e não tolera geada, de modo que baixas temperaturas ocasionam prejuízo ao desenvolvimento das plantas e a ocorrência de frutos defeituosos. O solo deve ser profundo e bem drenado, de textura arenoargilosa, rico em matéria orgânica e saturação por bases igual a 80%. Solos mal drenados não são tolerados pela planta (IAC, 1998).

O efeito da radiação solar sobre a assimilação de CO2 no mamoeiro segue o padrão para a maioria das plantas C3 e o ponto de saturação luminoso em torno de 1000 mmol m-2

s-1. Quando cultivado sombreado, o mamoeiro apresenta redução no tamanho das plantas, na área foliar, na densidade de estômatos, no comprimento das células do mesófilo, no peso específico e espessura da folha, por outro lado ocorre aumento da quantidade de clorofila da folha. É uma planta que apresenta certa demanda hídrica, sendo as trocas gasosas influenciadas diretamente por esse fator (DANTAS; CASTRO NETO, 2000).

O início do florescimento da frutífera ocorre entre 3 e 4 meses de idade e, a produção 8 a 10 meses após o plantio, chegando a 120 t/ciclo de produção. Os frutos apresentam casca lisa e firme, polpa vermelha alaranjada, de boa qualidade e cavidade interna estrelada (FARIA, et al., 2009). Além disso, apresenta polpa delicada e saborosa, cujas características sensoriais (textura, cor e aroma), químicas (baixa acidez e bom equilíbrio entre açúcares e ácidos orgânicos) e digestivas, a tornam um alimento ideal e saudável para pessoas de todas as idades (MEDINA et al., 1980; FABI et al., 2010).

A cultura do mamoeiro no Brasil está sustentada em uma estreita base genética, sendo a cultivar Sunrise Solo uma das mais utilizadas. Vale ressaltar ainda, que o Brasil passou a produzir frutos de alta qualidade tanto para as variedades de mamão pertencentes ao grupo 'Solo' (frutos pequenos) quanto para as cultivares do grupo 'Formosa' (frutos maiores) (SERRANO; CATTANEO, 2010).

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O Brasil é o segundo maior produtor mundial de mamão, atrás apenas da Índia (FAO, 2014), respondendo com 12,6% da produção mundial (GALEANO; MARTINS, 2015). A produção nacional em 2015 foi de 1,463 milhões de toneladas, em uma área de 30,285 mil hectares, e rendimento médio de 48,333 mil kg/ha (IBGE/PAM, 2015). O Brasil ocupa a terceira posição no ranking mundial de exportação de mamão papaia, atrás do México e da Guatemala (FAO, 2014).

Uma fase de suma importância para a produtividade do mamoeiro é a produção das mudas. A semeadura normalmente é realizada em diversos tipos de recipientes e substratos, sendo os mais empregados: bandejas plásticas, tubetes e sacos de polietileno com dimensões variáveis, enquanto que os substratos devem possuir boa aeração, estarem isentos de microrganismos patogênicos e apresentarem boas características físicas e químicas (POSSE, 2005; COSTA et al., 2017).

Existem no mercado diferente recipiente para a formação de mudas frutíferas, sendo o critério de escolha definido em função da disponibilidade e custo (MESQUITA et al., 2012). Assim, torna-se necessário a execução de trabalhos visando à adequação do melhor recipiente para a propagação do mamoeiro, já que tubetes, bandejas e sacos plásticos ocupam volumes diferentes de substrato, o que pode influenciar na qualidade final da muda.

2.2. Utilização de substratos para produção de mudas

O termo “substrato para plantas” refere-se ao meio de crescimento usado no cultivo em recipientes. É um meio poroso, formado por partículas sólidas e poros, sendo que as partículas sólidas, de origem mineral, orgânica ou sintética podem variar muito em aspectos físicos como aparência, forma, tamanho e massa específica (FERMINO; KÄMPF, 2012). De acordo com Medeiros et al. (2010), o substrato deve proporcionar eficiência na germinação e emergência de plântulas, além de fornecer suprimento adequado de nutrientes, oxigênio e eliminação do CO2.

O substrato é um insumo importante devido à sua ampla utilização no cultivo de mudas (FREITAS et al., 2013). Algumas propriedades químicas e físicas devem ser consideradas na escolha do substrato, como sua capacidade de retenção de água, porosidade, teor nutricional e capacidade de troca de cátions, além do baixo custo e disponibilidade nas proximidades da região de consumo (GOMES; SILVA, 2004).

Em termos práticos, o substrato deve reter umidade, ser poroso o suficiente para garantir boa aeração e boa drenagem, ser livre de sementes de plantas invasoras, nematoides e patógenos, e fornecer os nutrientes essenciais ao crescimento das mudas (PAULUS et al.,2011).

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Além disso, precisa fornecer a fixação da planta e a qualidade deve permanecer a mesma por longo período, a fim de que o processo do sistema de cultivo possa ser padronizado (RÖBER, 2000).

As propriedades dos substratos são variáveis em função de sua origem, método de produção ou obtenção, proporções de seus componentes, entre outras características, sendo de suma importância à análise das propriedades físicas e químicas, o que ajudará a embasar melhor a formulação de misturas e adubações (KRATZ, et al. 2013). Segundo Klein et al. (2012), é necessário ter conhecimento dos substratos utilizados na produção de mudas, pois esses devem apresentar características químicas e físicas ideais ao crescimento das plantas.

A formulação de substrato tem sido estudada com objetivo de obter composições que ofereçam uniformidade, baixa densidade, elevada capacidade de troca catiônica e capacidade de retenção de água, além de boa aeração e drenagem, proporcionando condições ideais para o crescimento e desenvolvimento de mudas (ALBANO et al., 2014).

Para Steffen et al. (2010) a escolha do substrato é baseada em dois critérios: no custo de aquisição e na disponibilidade do material para produção. Desta forma, existe a possibilidade da utilização de substratos constituídos de subprodutos agrícolas e industriais de determinada região, que podem ser conseguidos facilmente (ARAÚJO NETO et al., 2009), como por exemplo: fibra de coco verde triturado, bagana de carnaúba e lodo de esgoto.

A fibra de coco verde triturado apresenta características favoráveis como substrato na produção de mudas, devido à longa durabilidade com alteração mínima de suas características físicas, pela possibilidade de esterilização, a abundância da matéria prima renovável e o baixo custo para o produtor (CARRIJO et al., 2002). Nessa perspectiva, Lone et al. (2008), trabalhando com aclimatação de Cattleya (Orchidaceae) em substratos alternativos ao xaxim e ao esfagno, concluíram que o substrato fibra de coco verde ou a mistura de casca de pínus + fibra de coco verde (1:1 v/v) apresentaram resultados satisfatórios, para o cultivo de Cattleya

intermedia, durante a etapa de aclimatização.

Já a bagana de carnaúba é o resíduo agroindustrial da palha da palmeira Copernicia

prunifera (Mill.) H.E. Moore, sendo gerado após a extração da cera de suas folhas (ALVES;

COELHO, 2006). É um resíduo abundante em propriedades rurais produtoras de cera de carnaúba, e geralmente é tido como um material indesejável na propriedade, onde frequentemente é queimado em entulhos visando à limpeza da área, o que gera ainda mais poluição ao meio ambiente.

Atualmente, mesmo que com baixa representatividade, a bagana de carnaúba vem sendo utilizado com sucesso nas diversas etapas do desenvolvimento das mudas, desde a

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germinação até o estabelecimento em campo, ocupando lugar de destaque na composição de substratos, sendo aprovado por alguns autores (AMORIM et al, 2010; BEZERRA et al, 2010). Além de atuar no favorecimento nutricional ainda atua na melhoria do substrato no que diz respeito a estrutura e manutenção de umidade para as raízes, podendo assim prolongar o tempo de disponibilidade da umidade as mudas (ALVES; COELHO, 2006; GONÇALVES et al.,2012).

Outro material que vem sendo utilizado como substrato para produção de mudas é o lodo de esgoto, resíduo produzido nos processos de tratamento de águas residuárias (ESCUDEY et al., 2011). Dessa forma, novas alternativas visando sua utilização, a fim de reduzir os possíveis impactos ambientais estão sendo estudadas, dentre essas alternativas, o uso na agricultura está em destaque, porém, deve-se seguir a legislação criada para essa finalidade, com o intuito de garantir que o resíduo não venha a causar danos ambientais ou a saúde (CONAMA, 2006).

Nesse sentindo, Cunha et al. (2006), avaliando o desenvolvimento de mudas de

Acacia mangium e Acacia auriculiformis, verificaram que o substrato composto de lodo de

esgoto (100%), com sementes inoculadas com bactérias do gênero Rhizobium, proporcionou maior desenvolvimento às mudas quando comparado com as misturas de solo, areia lavada e esterco bovino (1:1:1, v:v) e solo com areia lavada e lodo de esgoto na mesma proporção. Em complemento, Caldeira et al. (2013) verificaram que o melhor substrato testado para a produção de mudas de Eucalyptus grandis foi o que apresentou 20% de lodo de esgoto associado a 80% de vermiculita, possivelmente pelo incremento de nutrientes no substrato.

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3. MATERIAL E MÉTODOS

3.1. Localização do Experimento

O experimento foi conduzido no período de janeiro a fevereiro de 2019, em casa de vegetação do Departamento de Fitotecnia, no Campus do Pici, pertencente à Universidade Federal do Ceará (UFC), localizada em Fortaleza/CE. Segundo Köppen, o clima do local é do tipo Aw‟, ou seja, tropical chuvoso, muito quente, com chuvas predominantes nas estações do verão e outono.

3.2. Material Vegetal Utilizado

Para a produção das mudas foram utilizadas sementes de mamão (Carica papaya L.), cultivar Sunrise Solo, da marca comercial Topseed (Figura 1). As sementes foram semeadas em sacos de polietileno contendo os substratos referentes a cada tratamento.

Figura 1 - Semente de mamão utilizada no experimento.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

3.3. Delineamento Experimental

O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado (DIC), composto por 4 tratamentos e 5 repetições, sendo cada repetição formada por 6 mudas de mamoeiro, totalizando 120 unidades experimentais (mudas). Os tratamentos foram constituídos por 4 tipos de substratos, sendo 3 provenientes da compostagem de lodo de esgoto, de coco verde triturado e de bagana de carnaúba; e 1 do substrato comercial Turfa Fértil.

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3.4. Obtenção dos Substratos

A compostagem foi realizada com antecedência de 7 meses, por meio da ação de microrganismos aeróbicos nos resíduos de bagana de carnaúba, de coco verde triturado e lodo de esgoto. Para produção dos substratos, o resíduo foi misturado com esterco bovino. Posteriormente, foi organizado sob camadas em leiras, as quais foram revolvidas uma vez por semana para acelerar a compostagem. Ao término do processo, os compostos foram peneirados e, colocados para secar em estufa com circulação de ar forçado a 45º C por 48 h, sendo posteriormente utilizados no experimento.

O substrato comercial utilizado foi a Turfa Fértil, fabricada pela empresa Florestal S.A., o qual tem como matérias-primas a turfa e a casca de arroz carbonizada (Figura 2). O lodo de esgoto utilizado na compostagem para a produção do substrato foi disponibilizado na forma seca pela estação de tratamento de esgoto (ETE) de Fortaleza.

Figura 2 – Substrato comercial Turfa Fértil.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

3.5. Condução do Experimento

Foram semeadas 4 sementes a 1,5 cm de profundidade, em sacos pretos de polietileno, com dimensões de 12 x 26 cm, preenchidos com os 4 substratos estudados (Figuras 3 e 4). 21 dias após a semeadura (DAS) realizou-se o primeiro desbaste, deixando-se duas plantas em cada saco, posteriormente, 28 DAS foi efetuado o segundo desbaste deixando-se apenas a planta mais vigorosa em cada recipiente.

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Figura 3 – Plantio de sementes de mamão em sacos de polietileno.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

Figura 4 – Substratos comercial turfa (A), coco verde triturado (B), bagana de carnaúba (C) e

lodo de esgoto (D).

A B C D

Fonte: Acervo pessoal (2019).

A irrigação foi realizada de forma manual duas vezes ao dia, no início da manhã e no final da tarde (Figura 5). As plantas daninhas foram retiradas manualmente, conforme surgiram no recipiente. O experimento foi encerrado quando as mudas atingiram entre 15 a 20 cm de altura, pois este é o momento do plantio da muda em local definitivo, segundo recomendações da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA, 2009).

Figura 5 – Irrigação manual com borrifador.

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3.6. Variáveis Analisadas 3.6.1. Variáveis Biométricas

Foram realizadas duas avalições de altura da planta (ALT), diâmetro do caule (DC) e número de folhas (NF), sendo que a primeira análise foi efetuada 35 DAS e a segunda 42 DAS. Para efetuar as avaliações fez-se uso de: régua graduada em centímetros para mensurar a altura, medindo-se do colo até a última inserção foliar; paquímetro digital para medição do diâmetro do caule, mensurado no colo da planta; e contagem das folhas completamente desenvolvidas para determinação do número de folhas.

Ao final do experimento, 45 dias após a semeadura, foi feita a coleta dos órgãos vegetativos, sendo estes separados em raiz e parte aérea, lavados em água (Figura 6). Posteriormente, foi medido o comprimento da raiz com régua graduada (Figura 7) e,

mensurada a área foliar. A área foliar foi determinada por meio de um medidor de superfície

(LI – 3100, Área Meter, Li-Cor., Inc., Lincoln, 87 Nebraska, USA).

Figura 6 – Lavagem da parte aérea.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

Figura 7 – Medição do comprimento da raiz.

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Além disso, foi determinada ainda a massa seca total das plantas. Para tanto, após a coleta dos órgãos vegetativos, a separação em parte aérea e raízes, e lavagem em água, o material foi armazenado em sacos de papel identificados e colocados para secar em estufa com circulação de ar forçado a 65º C por 48 horas, até massa constante (Figura 8). Em seguida, os órgãos vegetativos foram pesados em balança digital de precisão para obtenção da massa seca (Figura 9).

Figura 8 – Secagem do material vegetal em estufa.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

Figura 9 – Pesagem de parte aérea e raízes em balança digital.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

3.6.2. Variáveis Fisiológicas

Aos 44 dias após o plantio, foi realizada uma medição da taxa fotossintética líquida (A), condutância estomática (gs), taxa de transpiração (E) e razão entre concentração interna e externa de CO2 (Ci/Ca), em folhas completamente desenvolvidas, entre 9:00 e 12:00 h,

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utilizando radiação fotossinteticamente ativa constante (1200 μmol fótons m-2s-1), concentração constante de CO2 (400 ppm), temperatura e umidade ambiente, por meio de um analisador de gás no infravermelho (IRGA; modelo portátil LI-6400XT, LI-COR Biosciences Inc., Lincon, Nebraska, USA) (Figura 10). A partir de tais medições, foi calculada a eficiência do uso da água (A/E) e a eficiência instantânea de carboxilação (A/Ci).

Figura 10 – Mensuração de variáveis fisiológicas com IRGA.

Fonte: Acervo pessoal (2019).

3.6.3. Análise química e física dos substratos

Antes do início do experimento foi realizada a amostragem de todos os substratos, para serem analisados. As amostras foram preparadas e analisadas segundo a Instrução Normativa nº 17 de 21 de maio de 2007, do MAPA - Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA, 2007). Para isso, as amostras foram peneiradas em malha de 19 x 19 mm, sendo as análises físicas e químicas dos substratos realizadas no laboratório de solos da Embrapa Agroindústria Tropical, localizada em Fortaleza - CE.

Analisou-se a densidade dos substratos, sendo determinada pelo método de auto compactação, segundo a Instrução Normativa nº 31 do MAPA (MAPA, 2008). Para a avaliação dos parâmetros químicos, os teores de nutrientes foram obtidos pelo método da extração de nutrientes solúveis em água, que consistiu em utilizar um volume de 60 ml de cada substrato, transferir para Erlenmeyer de vidro com 500 ml de capacidade, adicionando 300 ml de água deionizada e em seguida os mesmos foram devidamente fechados e submetidos à agitação de 40 rpm por 60 minutos, em agitador tipo Wagner.

Os extratos foram filtrados em papel de filtragem para eliminar possíveis resíduos nas soluções. As soluções filtradas foram armazenadas em tubos Falcon, para posterior leitura em plasma e quantificação de nutrientes das amostras. O pH e a condutividade elétrica (CE)

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foram mensuradas em frascos contendo amostras das soluções preparadas pelo método de extração de nutrientes, por meio da leitura no pH-metro e condutivímetro.

Os resultados obtidos após a análise química e física podem ser observados na Tabela 1.

Tabela 1 - Atributos físicos e químicos referentes aos substratos utilizados na produção de mudas de mamoeiro, Fortaleza - CE, 2019.

Determinação Comercial Fibra Bagana Lodo Dg g cm-3 0,54 0,98 0,94 0,93 pH H2O 5,50 6,66 6,39 6,42 CE mS cm-1 1,97 2,84 2,61 2,62 P g L-1 0,11 6,32 13,02 5,74 K g L-1 11,81 35,48 35,73 42,20 Ca g L-1 389,71 560,57 521,59 568,49 Mg g L-1 72,67 148,13 112,28 70,5 S g L-1 284,96 429,17 386,40 378,27 Na g L-1 26,95 18,57 17,18 19,46 Zn mg L-1 0,09 0,02 0,03 1,19 Fe mg L-1 0,23 0,03 0,03 0,05 Mn mg L-1 0,57 0,23 0,37 0,40 Cu mg L-1 0,02 0,04 0,04 0,17 Al mg L-1 0,15 0,09 0,13 0,11 Dg – densidade global. 3.7. Análises Estatísticas

Os resultados das variáveis avaliadas foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e, quando significativo pelo teste F, foram submetidos ao teste de comparação de médias pelo teste de Tukey, por meio do programa computacional ASSISTAT 7.7 Beta.

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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Em relação à primeira avaliação das variáveis biométricas, verificou-se influência significativa ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F, para todas variáveis avaliadas, de acordo com a aplicação dos tratamentos (Tabela 2). Da mesma forma, na segunda avaliação, foi observada influência significativa pelo teste F para todas as variáveis avaliadas, em função da aplicação dos tratamentos (Tabela 3).

Tabela 2 – Resumo da análise de variância para a variável altura (ALT), diâmetro do caule (DC) e número de folhas (NF) em mudas de mamoeiro aos 35 DAS, Fortaleza- CE, 2019.

Quadrado Médio Fontes de Variação GL ALT DC NF Tratamentos 3 82,64** 10,91** 18,40** Resíduo 16 1,48 0,10 0,21 Total 19 - - - Média Geral - 7,42 3,07 5,23 CV (%) - 16,39 10,09 8,75 *, ** = Significativo a 5% e a 1 % pelo teste F, respectivamente e ns = não significativo.

Tabela 3 – Resumo da análise de variância para a variável altura (ALT), diâmetro do caule (DC) e número de folhas (NF) em mudas de mamoeiro aos 42 DAS, Fortaleza- CE, 2019.

Quadrado Médio Fontes de Variação GL ALT DC NF Tratamentos 3 465,93** 28,99** 39,56** Resíduo 16 8,01 0,10 2,30 Total 19 - - - Média Geral - 12,93 4,21 6,99 CV (%) - 21,89 7,54 21,68 *, ** = Significativo a 5% e a 1 % pelo teste F, respectivamente e ns = não significativo.

Para a variável altura de plantas, na primeira avaliação, foi observado que os substratos compostos por bagana de carnaúba e fibra de coco verde se sobressaíram em relação aos demais substratos. Ao comparar a maior média, encontrada quando as plantas foram cultivadas no substrato com bagana (11,09 cm), com a menor média, encontrada com o substrato de lodo de esgoto (3,44 cm), verifica-se incremento de 68,98% para mudas de mamoeiro (Figura 11A). Na segunda avaliação, novamente os tratamentos com bagana e fibra de coco verde triturado se apresentaram superiores em relação aos demais substratos, com

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superioridade de 80,86% para o substrato com fibra de coco verde triturado em ralação ao de lodo de esgoto (Figura 11B).

Figura 11- Altura de mudas de mamoeiro, aos 35 DAS (A) e 42 DAS (B), cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

A escolha do substrato é de suma importância para a produção de mudas, por constitui- se do meio de onde as plantas irão retirar água e nutrientes em quantidades necessárias para seu desenvolvimento, o que irá favorecer o crescimento e o pleno desenvolvimento das mesmas (PEREIRA et al., 2015). Em complemento, Kratz et al. (2013) afirmam que as propriedades físicas e químicas são decisivas na escolha de determinada formulação de substrato, e que os substratos formulados à base de fibra de coco se mostram adequados para a produção de mudas. Então, possivelmente, os resultados superiores para os substratos de fibra de coco e bagana de carnaúba estão relacionados com o fornecimento adequado de nutrientes, o que favoreceu o crescimento em altura nas mudas de mamoeiro.

No que diz respeito ao diâmetro do caule, os substratos bagana de carnaúba e fibra de coco verde, apresentaram os melhores resultados em relação aos demais substratos, tanto na primeira avaliação (Figura 12A) quanto na segunda (Figura 12B). Fazendo uma comparação entre a maior média (encontrada no substrato com fibra de coco) com a menor (encontrado no substrato comercial), podemos observar incrementos de 61,85% na primeira avaliação e de 70,33% na segunda avaliação.

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Figura 12- Diâmetro do caule de mudas de mamoeiro, aos 35 DAS (A) e 42 DAS (B), cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

Resultados semelhantes foram encontrados por Trazzi et al. (2014), que trabalhando com Teca (Tectona grandis) verificaram que a utilização de um substrato com proporções de 60 ou 80% de biosólido associado à fibra de coco triturada, proporcionou as maiores médias de diâmetro do coleto. O diâmetro do caule é influenciado diretamente pela disponibilidade de água, então, possivelmente os substratos com fibra de coco proporcionaram maior retenção de água, o que favoreceu o incremento dessa variável.

Para o número de folhas, novamente os substratos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde triturada apresentaram médias superiores em relação aos outros substratos, tanto na primeira avaliação (Figura 13A) quanto na segunda (Figura 13B). Na primeira avaliação o incremento foi de 57,46% para o substrato com fibra em relação ao comercial, e na segunda avaliação esse incremento foi de 59,11% comparando os mesmos substratos.

Figura 13 - Número de folhas de mudas de mamoeiro, aos 35 DAS (A) e 42 DAS (B), cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

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Mesquita et al. (2012), trabalhando com produção de mudas de mamoeiro em função de substratos contendo esterco bovino, verificaram que o número de folhas foi influenciado significativamente pela percentagem de esterco bovino na composição do substrato, o que está diretamente relacionado com o fornecimento de nutrientes para as mudas. Dessa forma, podemos associar os resultados positivos para essa variável, encontrados nos substratos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde, com a quantidade de nutrientes prontamente disponíveis às plantas e as características químicas e físicas dos substratos utilizados.

Em relação à análise de variância para as variáveis: área foliar, comprimento da raiz e massa seca total, podemos observar que todas as variáveis avaliadas foram influenciadas significativamente pelos tratamentos aplicados, ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F, o que demostra efeito altamente significativo (Tabela 4).

Tabela 4 - Resumo da análise de variância para a variável área foliar (AF), comprimento da raiz (CR) e massa seca total (MST) em mudas de mamoeiro aos 45 DAS, Fortaleza- CE, 2019. Quadrado Médio Fontes de Variação GL AF CR MST Tratamentos 3 277143,12** 387,69** 4,01** Resíduo 16 2.406,499 4,239 0,072 Total 19 - - - Média Geral - 223,44 16,21 1,21 CV (%) - 21,95 12,7 21,33 *, ** = Significativo a 5% e a 1 % pelo teste F, respectivamente e ns = não significativo.

Para a variável área foliar, verifica-se um incremento significativo para os tratamentos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde em relação aos substratos comercial e com lodo de esgoto (Figura 14). Podemos notar que os melhores substratos apresentaram área foliar máxima de 443,74 e 410,58 cm², enquanto que os demais apresentaram área foliar irrisória. Fazendo uma comparação da AF média máxima (443,47 cm²), encontrada quando as mudas foram cultivadas com substrato bagana de carnaúba, com a AF média mínima (15,36 cm²), encontrado no substrato comercial, podemos verificar um incremento de 96,54%.

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Figura 14 – Área foliar de mudas de mamoeiro, aos 45 DAS, cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

Respostas semelhantes aos resultados encontrados no presente trabalho foram verificadas por Albano (2015), que trabalhando com resíduos da indústria de cera de carnaúba como substrato para produção de mudas de mamoeiro, observou que o resíduo de carnaúba semidecomposta proporcionou maior área foliar, em relação aos demais tratamentos. Em complemento, Araújo et al. (2013) trabalhando com substratos orgânicos na produção de mudas de mamoeiro Formosa, afirmaram que o aumento da área foliar reflete na maior produtividade vegetal, isso se deve a área foliar relacionar-se diretamente com a capacidade fotossintética das plantas.

No que diz respeito ao comprimento da raiz e massa seca total, respostas semelhantes foram encontradas para essas variáveis, onde os tratamentos com bagana de carnaúba e fibra de coco verde triturado se sobressaíram em relação ao comercial e ao substrato com lodo de esgoto (Figura 15). Para o comprimento da raiz (Figura 15A), houve um incremento de 71,36% para o substrato de bagana em relação ao de lodo de esgoto. Já para a massa seca total (Figura 15B), o incremento foi de 86,04% quando se comparou o melhor substrato utilizado (fibra de coco verde triturado) com o de resultado inferior (comercial), sendo estatisticamente distintos.

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Figura 15 – Comprimento da raiz (A) e massa seca total (B) de mudas de mamoeiro, aos 45 DAS, cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

A bagana de carnaúba e a fibra de coco verde triturado são substratos viáveis para a produção de mudas de mamoeiro, uma vez que nesses tratamentos as plantas apresentaram maior comprimento radicular e maior acúmulo de massa seca. Essas variáveis estão diretamente correlacionadas, pois ao aumentar a superfície radicular, as plantas de mamoeiro, possivelmente, absorveram mais água e nutrientes, o que favoreceu o incremento de massa seca das mudas. Araújo Neto et al. (2015) trabalhando com condicionadores de substrato para produção orgânica de mudas de cupuaçu, verificaram que o substrato contendo fibra de coco verde triturado, favoreceu significativamente o acúmulo de massa seca radicular e total, corroborando com o presente trabalho.

Ao avaliar as trocas gasosas das mudas de mamoeiro, verificou-se que apenas as variáveis fotossíntese e eficiência do uso da água apresentaram respostas significativas, ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F, em função dos tratamentos aplicados (Tabela 5).

Tabela 5 - Resumo da análise de variância para a variável fotossíntese (A), condutância estomática (gs), transpiração (E), razão Ci/Ca, eficiência do uso da água (EUA) e razão A/Ci em mudas de mamoeiro aos 44 DAS, Fortaleza- CE, 2019.

Quadrado Médio Fontes de Variação

GL A gs E Ci/Ca EUA A/Ci Tratamentos 3 31,55** 0,05 ns 3,6 ns 0,00032 ns 0,27** 0,00026 ns

Resíduo 16 1,91 0,03 1,31 0,00012 0,03 0,00002 Total 19 - - - - - - Média Geral - 8,76 1,08 7,64 0,93 1,14 0,02

CV (%) - 15,79 17,25 14,98 1,16 16,09 16,99 *, ** = Significativo a 5% e a 1 % pelo teste F, respectivamente e ns = não significativo.

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De modo geral, tanto para a fotossíntese (Figura 16A) quanto para a eficiência do uso da água (Figura 16B), os melhores resultados foram apresentados quando as plantas foram cultivadas nos substratos com bagana de carnaúba e fibra de coco. Para a fotossíntese, a maior média foi de 11,03 µmol m² s-1 e a menor média foi de 6,22 µmol m² s-1, enquanto que para a eficiência do uso da água, a maior e menor média foram de 1,41 e 0,92 mmol CO2 mol-1 H2O, respectivamente. Fazendo uma comparação da maior média com a menor, os incrementos foram de 43,61% para a fotossíntese e de 34,75% para EUA.

Figura 16 – Fotossíntese (A) e eficiência do uso da água (B) de mudas de mamoeiro, aos 44 DAS, cultivadas sob diferentes substratos, Fortaleza - CE, 2019.

A qualidade das mudas é influenciada por fatores internos de qualidade das sementes e por fatores externos, como luz, temperatura e trocas gasosas, e aqueles relacionados ao substrato, como disponibilidade de água, nutrientes e sanidade (GALVÃO et al., 2007; TAIZ et al., 2017). Então, possivelmente, os resultados positivos para os aspectos biométricos estejam relacionados com a superioridade na fotossíntese e na eficiência do uso da água nas mudas de mamoeiro, uma vez que a fotossíntese é um processo crucial para o crescimento, acúmulo de matéria seca e pleno desenvolvimento dos vegetais.

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5. CONCLUSÕES

Os substratos bagana de carnaúba e coco verde triturado foram os mais eficientes para a produção de mudas de mamoeiro cultivar Sunrise Solo, nas condições edafoclimáticas estudadas.

Os aspectos biométricos foram incrementados quando as plantas foram cultivadas com os substratos de bagana de carnaúba e coco verde triturado, porém, os aspectos fisiológicos foram pouco influenciados pelos mesmos.

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Referências

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