UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO
PROGRAMA REGIONAL DE PÓS-GRADUAÇÃO EM DESENVOLVIMENTO E MEIO AMBIENTE/PRODEMA
EFEITO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA EM CÁRTAMO
NO SEMIÁRIDO NORDESTINO E PERCEPÇÃO DE
ESTUDANTES DE AGROPECUÁRIA SOBRE SEU USO
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTER PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVELAAA
ALLYNE DO NASCIMENTO EUFRÁSIO SILVA
2019 Natal – RN
Allyne do Nascimento Eufrásio Silva
EFEITO DA ADUBAÇÃO NITROGENADA EM CÁRTAMO NO
SEMIÁRIDO NORDESTINO E PERCEPÇÃO DE ESTUDANTES
DE AGROPECUÁRIA SOBRE SEU USO
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA FAMILIAR
SUSTENTÁVEL
A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTERNATIVA PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVEL A BIOTECNOLOGIA VEGETAL COMO ALTER PARA A COTONICULTURA FAMILIAR SUSTENTÁVELAAA
Dissertação apresentada ao Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN), como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre.
Orientador: Profª. Drª. Juliana Espada Lichston
2019 Natal – RN
ALLYNE DO NASCIMENTO EUFRÁSIO SILVA
Dissertação submetida ao Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (PRODEMA/UFRN), como requisito para obtenção do título de Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente.
Aprovada em:
Dedico
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus por ter me guiado e me dado forças para enfrentar as adversidades antes e durante o mestrado.
À CAPES, pela concessão da bolsa durante o mestrado.
Ao Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente (PRODEMA) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, que permitiu a realização deste trabalho.
À profa. Juliana Espada Lichston, pela orientação dada, por ajudar em todos os momentos da realização deste trabalho, pela confiança em mim depositada, por toda sabedoria e palavras utilizadas nos momentos corretos e de necessidade e por todos os ensinamentos que vão além da UFRN.
À profa. Sueli Aparecida, pela coorientação no segundo artigo e auxílio no desenvolvimento desse trabalho.
A todos os meus professores e ex-professores que de alguma forma contribuíram para o meu desenvolvimento pessoal e acadêmico.
Aos colegas da turma do Prodema de 2017 em especial ao trio Elaine, Deborah e Camilla, por todo apoio e compreensão nos trabalhos desenvolvidos ao longo desses dois anos.
As amigas da graduação Flávia, Khadija, Angélica que foram importantes não apenas nas brincadeiras e diversões, mas nos momentos sérios de trabalhos e aprendizados.
À minha família, minha mãe Elineide, meu pai Flávio, meus irmãos Allysson e Hudson, sempre me apoiaram e me ajudaram durante a vida escolar e acadêmica.
Ao meu noivo Clebson que nunca mediu esforços para me ajudar, incluindo desde a debulha no cártamo a ouvir e fazer críticas construtivas nas minhas apresentações.
Aos ex e atuais limveanos a Victor que me acolheu quando cheguei no Limve. À Émile em especial, por tudo que aprendi com ela. À Lany por aguentar meus aperreios, por ser a minha confidente, por ter trabalhado comigo durante todo o experimento de campo e nas outras análises. Lany, esse trabalho também é seu! À Ana, Tainah, Dandara e Flávia, muito obrigada, por tudo.
Aos secretários do Prodema Érica e David que me aguentaram nos dois anos.
Aos servidores e bolsistas do DBZ Marcos, Dinarte, Anderson, Elaine, Seu Gilvan.
A todos os colaboradores do IFRN Apodi, em especial as professoras Ângela e Priscila.
RESUMO
Efeito da adubação nitrogenada em cártamo no semiárido nordestino e percepção de estudantes de agropecuária sobre seu uso
Um meio alternativo para minimizar os danos ambientais ocasionados pelo uso dos combustíveis fósseis é a substituição para o uso de biocombustíveis. O cártamo apresenta-se como uma alternativa para a produção de biodiesel, sobretudo em regiões como o semiárido nordestino. Contudo, para a realização do plantio, uma das práticas realizadas pelos agricultores é a fertilização, que se feita de forma errada, pode provocar inúmeros problemas ambientais. Atualmente a adubação orgânica vem ganhando força, pois além de promover a fertilização, traz vários outros benefícios ao solo. Assim, este estudo visa avaliar o efeito da adubação nitrogenada nas características fisiológicas do cártamo (Carthamus tinctorius L.), na produção e nos componentes de rendimento e ainda objetiva avaliar a percepção que estudantes do curso técnico em Agropecuária têm sobre o uso de fertilizantes químicos no semiárido. O cultivo experimental foi realizado no campus do IFRN no município de Apodi-RN e está dividido em subunidades com três tratamentos e um controle, e três repetições. Os tratamentos consistiram em subunidades sem adição de adubo e sem corretivos no solo (T1); com adição de 100kg/ha de adubo orgânico nitrogenado (T2) e com adição de 200kg/ha de adubo orgânico nitrogenado (T3) e um grupo controle com adubação padrão para a espécie. Dessa forma, foram feitas análises de fotossíntese, condutância estomática e transpiração, durante o desenvolvimento das plantas, a pesagem da biomassa, das sementes e a contagem dos capítulos por plantas e sementes por capítulos. Os resultados mostraram que a adição do adubo não diferenciou significativamente as respostas fisiológicas, a biomassa e os componentes de rendimento. Só foram observadas diferenças na produção de sementes. Além disso, foi aplicado um questionário para conhecer a percepção que estudantes do curso técnico em Agropecuária do campus IFRN-Apodi têm quanto ao uso de fertilizantes no semiárido. Por meio de questionários foi possível perceber que os discentes reconhecem a importância de fazer uso dos fertilizantes, muito embora eles acreditem que os adubos orgânicos sejam os melhores para utilizar no campo, apesar de demonstrarem pouca informação sobre o assunto.
PALAVRAS-CHAVE: Carthamus tinctorius L.; biocombustíveis; agricultura orgânica; percepção discente
ABSTRACT
Effect of nitrogen fertilization on safflower in the northeastern semi-arid region and perception of agricultural students on their use
An alternative to minimize the environmental damage caused by the use of fossil fuels is the substitution for the use of biofuels. Safflower is an alternative for the production of biodiesel, especially in regions such as the northeastern semi-arid region. However, in order to accomplish the planting, one of the practices carried out by the farmers is the fertilization that if performed in the wrong way, can cause numerous environmental problems. Organic fertilization is now gaining momentum, as well as promoting fertilization brings several other benefits to the soil. The objective of this study was to evaluate the effect of nitrogen fertilization on the physiological characteristics of safflower (Carthamus tinctorius L.), yield and yield components, and also to evaluate the perception of technical students in agriculture on the use of chemical fertilizers in the semiarid. The experimental culture was carried out on the campus of the IFRN in the municipality of Apodi-RN and is divided into subunits with three treatments and one control, and three replicates. The treatments consisted of subunits without addition of fertilizer and without correctives in the soil (T1); with addition of 100 kg/ ha of organic nitrogen fertilizer (T2) and with addition of 200 kg/ ha of organic fertilizer (T3) and a control group with standard fertilization for the species. From this, photosynthesis, stomatal conductance and transpiration were analyzed during plant development, biomass weighing, seeds and counting chapters by plants and seeds by chapters. The results showed that the addition of the fertilizer did not significantly differentiate the physiological responses, the biomass and the yield components. Only differences in seed production were observed. In addition, a questionnaire was applied to know the perception that students of the technical course in Agricultural of the campus IFRN-Apodi campus regarding the use of fertilizers in the semiarid. Through questionnaires, it was possible to see that the students recognize the importance of using fertilizers, even though they believe that organic fertilizers are the best to use in the field, even though they show little information on the subject.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Matriz energética global de 1850 a 2000 e previsão até 2100...14
Figura 2: Carthamus tinctorius L...17
Figura 3: Localização do semiárido brasileiro...22
Figura 4: Localização do local de cultivo...23
Figura 5: Área experimental do cultivo de cártamo no IFRN campus Apodi-RN...24
Figura 6: Arranjo das subunidades e disposição das plantas...31
Capítulo 1 Figura 1: Produção de sementes (kg) de Carthamus tinctorius L. por tratamento...34
Capítulo 2 Figura 1: Fonte de informação de estudantes do curso técnico em agropecuária do IFRN Apodi/RN relacionada à situação familiar...43
LISTA DE QUADROS Capítulo 2 Quadro 1: Opiniões de estudantes destacando os fertilizantes como supridores artificias das necessidades do solo...44
Quadro 2: Informação de estudantes acerca da percepção do uso de fertilizantes por agricultores...45
Quadro 3: Percepções de estudantes acerca de algum reconhecimento sobre prejuízos a saúde em consequência do uso de fertilizantes...46
Quadro 4: Visão dos estudantes quanto aos prejuízos que os fertilizantes químicos podem trazer ao meio ambiente...47
Quadro 5: Percepção dos estudantes sobre o uso da adubação orgânica na região em que vivem...48
Quadro 6: Opiniões dos estudantes sobre a indicação do uso da adubação orgânica na futura prática profissional...49
LISTA DE TABELAS Capítulo 1
Tabela 1: Fotossíntese (μmol.m-1. s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de adubação nitrogenada...32 Tabela 2: Condutância estomática (mol.m-2.s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de adubação nitrogenada...33 Tabela 3: Transpiração (mol. m-2. s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de adubação nitrogenada...33
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO GERAL E REVISÃO DA LITERATURA/ FUNDAMENTAÇÃO
TEÓRICA...11
1.1 Reflexões sobre o Desenvolvimento sustentável...11
1.2 Mudança de paradigmas acerca da questão energética...12
1.3 Cártamo (Carthamus Tinctorius L.) uma alternativa para produção de energia no semiárido...16
1.4 Importância da adubação nitrogenada para a cultura do cártamo...18
1.4.1 Adubação orgânica...20
1.5 Importância da percepção de futuros profissionais sobre o uso da adubação orgânica...21
2. CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO...22
3. METODOLOGIA GERAL...23
3.1 Cultivo de Cártamo em Campo...23
3.2 Análises Fisiológicas: Taxa Fotossintética, Transpiração e Condutância Estomática...25
3.3 Biomassa das plantas, Componentes de rendimento e Produtividade das sementes...26
3.4 Percepção dos Estudantes do Curso Técnico em Agropecuária do IFRN Apodi/RN sobre o Uso de Fertilizantes no Semiárido...27
CAPÍTULO 1 – ESTUDO DO CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) SUBMETIDO A DIFERENTES NÍVEIS DE ADUBAÇÃO NITROGENADA...28
Resumo...28 Abstract...28 Introdução...29 Material e Métodos...30 Resultados e Discussão...32 Conclusões...37 Agradecimentos...37 Literatura Citada...37
CAPÍTULO 2 – PERCEPÇÃO DE ESTUDANTES DO CURSO TÉCNICO EM AGROPECUÁRIA SOBRE O USO DE FERTILIZANTES NO SEMIÁRIDO...40
Resumo...40 Abstract...40 Introdução...40 Material e Métodos...42 Resultados e Discussão...43 Conclusões...50
Referências...50
CONSIDERAÇÕES GERAIS...52
REFERÊNCIAS GERAIS...53
1. INTRODUÇÃO GERAL E REVISÃO DA LITERATURA/FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
1.1 Reflexões sobre o desenvolvimento sustentável
No contexto mundial, com o passar do tempo, percebeu-se que o crescimento dos países, bem como o poder econômico e social que eles apresentam, aconteceu de forma benéfica para diversos setores, contudo esse crescimento também contribuiu para a degradação ambiental. A economia se fortaleceu com a geração de indústrias, que são as principais fontes de poluição do meio ambiente e ainda houve um crescimento da população, que favoreceu o estabelecimento desta em áreas impróprias, contribuindo assim com o aumento da poluição e degradação do meio (ROMÉRO et al., 2004).
Outro fator que fez com que houvesse um despertar para os problemas ambientais foi o comportamento da sociedade moderna. Beck (2009) discute que a sociedade moderna não consegue controlar os perigos que ela mesmo cria, principalmente pelas mudanças climáticas e poluição ambiental, que são resultados da industrialização e do alto padrão de consumo, sendo suas consequências, para o homem e a natureza, desconhecidas pela sociedade.
Dessa forma, a exploração cada vez mais crescente dos recursos naturais coloca em xeque as condições físicas da vida no planeta, devido à imposição, por uma economia capitalista, de um nível alto de produção e consumo que são insustentáveis para o meio ambiente. A grande questão para a mudança desse paradigma é permeada por influenciar a sociedade moderna principalmente com o intuito de modificar o pensamento em relação ao consumo (JACOBI, 2006).
Leff (2016) discute que essa mudança de paradigma pode acontecer a partir do momento em que desconstruímos conceitos, para então repensar novas teorias, fazendo com que deixemos a ideia de ver o meio ambiente apenas como fonte econômica. Para que haja de fato uma mudança no pensamento, faz-se necessário abandonar a Racionalidade econômica e mudarmos para a Racionalidade ambiental.
Diante desse cenário de mudanças no contexto ambiental a partir de estudos elaborados pela Organização das Nações Unidas, sobre as mudanças climáticas, surgiu então o termo “desenvolvimento sustentável” (BARBOSA, 2008). Na Comissão Mundial para o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CMMAD), foi elaborado um informe cujo título foi chamado de “Nosso Futuro Comum”, esse relatório contém informações sobre questões sociais e ambientais coletadas pela comissão ao longo de anos de pesquisas (BARBOSA, 2008).
No informe “Nosso Futuro Comum” é definido o conceito sobre o desenvolvimento sustentável como aquele que deve “atender às necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de atender suas próprias necessidades”, este deveria se tornar
um princípio para orientar governos, instituições privadas, organizações e empresas (CMMAD, 1987).
Sen (2010) também argumenta que o desenvolvimento sustentável é um processo para ampliação permanente das liberdades substantivas dos indivíduos. Silva (2017) discute o desenvolvimento na mesma perspectiva e afirma que “o desenvolvimento é a efetivação universal do conjunto dos direitos humanos, desde os direitos políticos e cívicos, passando pelos direitos econômicos, sociais e culturais e o direito a um meio ambiente saudável”.
Silva (2017) ainda cita que não existe desenvolvimento em uma nação onde os indivíduos não possuem trabalho e renda, não têm moradia, terras, não têm acesso à saúde. Por esse motivo, Sen (2010) discute a garantia das liberdades substantivas que são alimento, renda, educação, saúde, para que as oportunidades econômicas sejam aproveitadas, a liberdade de fazer escolhas, as facilidades sociais, as transparências e a segurança (SILVA, 2017).
Nesse sentido, para Barbosa (2008) é muito importante buscar estratégias que sejam alternativas sustentáveis e que tragam qualidade de vida para os indivíduos, estejam eles onde estiverem, pois, o desenvolvimento sustentável deve ser uma consequência, principalmente, do desenvolvimento social, econômico e da preservação do meio ambiente.
1.2 Mudança de paradigmas acerca da questão energética
A partir da Revolução Industrial e com o avanço da petroquímica, as fontes energéticas derivadas do petróleo assumiram destaque como principais fornecedores de energia em diversos setores, como a indústria, a agricultura e o comércio (BUAINAIN et al., 2015), sobretudo, devido ao desenvolvimento tecnológico no mundo moderno, para mover as invenções humanas.
No entanto, com as constantes necessidades para suprir a procura, a sociedade reconheceu que os recursos utilizados eram finitos e iniciou uma busca de outras alternativas como fontes de energias renováveis. Além disso, a intensificação da procura mundial pelo desenvolvimento e utilização de energias renováveis se deu por causa das exigências ambientais para promover a diminuição das emissões de carbono resultante da queima de combustíveis fósseis, considerado o maior causador do aquecimento global e do efeito estufa(CARDOSO et al., 2010).
Antes de 1973 existia um crescimento no consumo de energia semelhantes às do PIB, tanto nos países subdesenvolvidos, quanto nos países desenvolvidos, ainda que o progresso tecnológico sempre levasse a uma redução da necessidade energética por unidade de produção material (FURTADO, 2003). Com a crise do petróleo em 1973 houve uma percepção por parte dos países sobre a dependência e fragilidades relacionados a questão energética (ARAUJO;COELHO, 2013). Sobretudo pelo preço elevado do barril de petróleo, que por muito
tempo esteve acima de US$ 100,00/ barril, e esse aumento demostrou a escassez do produto e sinalizou para o esgotamento das reservas. Isso impulsionou a movimentação para buscas de outras e novas fontes alternativas para suprimento de energia, como os biocombustíveis, a energia eólica e a fotovoltaica. Essa busca ainda era reforçada pela pressão que os movimentos ambientais exerciam em resposta aos indícios das alterações ambientais, cada vez mais frequentes e das consequências iminentes e potenciais (SACHS, 2010; BUAINAIN et al., 2015).
Também foram criadas oportunidades para a exploração de novas fontes de energia fóssil, que no momento eram conhecidas, no entanto, inviáveis economicamente, como o gás de xisto nos EUA, as areias betuminosas no Canadá e o pré-sal no Brasil. Além desse cenário de preços internacionais elevados somados as novas exigências – ambientais e sociais, houve um novo direcionamento para um padrão de produção, orientado para a sustentabilidade do meio ambiente (BUAINAIN et al., 2015).
Em meio a esse cenário, tem-se procurado ações estratégicas em níveis nacional e internacional, para o desenvolvimento de fontes alternativas de energia. Essas iniciativas têm o objetivo de conferir uma vida maior ao modo de produção capitalista das energias. Um estreitamento energético anunciado, em escala global, pode ser um sinal de crise sistêmica, sobretudo para o capital, uma vez que existe uma relação direta entre a criação de valor econômico, nível de desenvolvimento econômico e consumo de energia (MAIA et al., 2016).
Assim, as discussões e enfoques teóricos sobre fontes renováveis foram ganhando espaço no meio acadêmico, não apenas na área dos biocombustíveis, mas também por meio de outras fontes (CARDOSO et al., 2010). A figura 1 ilustra que nos últimos 150 anos a matriz energética mundial tem sido modificada e por sua vez tem havido uma substituição das fontes de energia de origem fóssil não renovável, por fontes alternativas e renováveis, e esta mudança continuará crescendo ao logo dos anos (BUAINAIN et al., 2015).
A questão ambiental, no Brasil, toma maior proporção a partir dos discursos e estudos em meados da década de 1960 depois de um intenso crescimento urbano. Por causa da crise do petróleo que teve início no final dos anos sessenta e começo da década de setenta, a reflexão sobre futuro, aparentemente incerto, começa a aparecer no pensamento filosófico, social e político levantando a indagação da participação do homem no planeta, principalmente relacionado a questão energética (BARBOSA, 2008).
Assim surgiu o biodiesel, como alternativa renovável para suprir a necessidade dos combustíveis e com grande potencial energético, pois é considerado uma fonte energética limpa por diminuir a emissão de carbono. Esta alternativa energética também trouxe consigo uma nova perspectiva social e econômica para os brasileiros, e ainda para outros países, pois além
dos prováveis benefícios expostos, o biodiesel possui a vantagem de poder ser usado em qualquer tipo de motor a diesel, com pouca ou baixa necessidade de mudança ou adaptação (CARDOSO et al., 2010).
Figura 1: Matriz energética global de 1850 a 2000 e previsão até 2100.
Fonte: adaptada de Nakicenovic e Grübler (2000), Apud Buainain et al. (2015).
Desta forma, surgiu no Brasil um programa de produção de biocombustíveis criado graças às novas demandas e investimento em tecnologias específicas (SACHS, 2010). Neste sentido, o Brasil apresenta destaque como um dos países com grande potencial em produção de energia, sobretudo pelos biocombustíveis, a partir da biomassa e no ano de 2004 foi criado o Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel (PNPB). E em 2005 foi elaborada a lei 11.907 para introdução do biodiesel na matriz energética do país, tanto para o consumo, quanto para a produção (BRASIL, 2005). Esse programa teve como objetivo criar uma cadeia produtora de biodiesel no país e proporcionar apoio à agricultura familiar, sendo esta a principal responsável em oferecer a matéria-prima para a produção, contribuindo com a geração de renda e desenvolvimento da economia no campo, principalmente em regiões mais carentes (BRASIL, 2005; STACHIW et al., 2016). A agricultura familiar apresenta um importante papel para a cadeia de produção de biodiesel, pois através dela é possível que haja uma produção diversificada de sementes oleaginosas favorecendo todas as regiões do Brasil. Ao comprar matéria-prima de agricultores familiares os produtores de biodiesel recebem o Selo
Combustível Social do Governo Federal. Este Selo é um componente de identificação criado a partir do Decreto Nº 5.297, de 6 de dezembro de 2004, concedido pelo Ministério do Desenvolvimento Agrário ao produtor de biodiesel que cumpre os critérios descritos na Portaria nº 512, de 5 de Setembro de 2017. O Selo confere ao empresário o caráter de promotor de inclusão social dos agricultores familiares enquadrados do Programa Nacional de Fortalecimento da Agricultura Familiar (Pronaf). A concessão do direito de uso do Selo Combustível Social permite ao produtor de biodiesel ter acesso as alíquotas de PIS/Pasep e Cofins com preços diferenciados para o biodiesel, que varia de acordo com a matéria-prima adquirida e região da aquisição, incentivos comerciais e de financiamento. Diante dos benefícios financeiros recebidos, o produtor assume algumas obrigações previstas na Portaria nº 512, de 5 de setembro de 2017 como adquirir um percentual mínimo de matéria-prima dos agricultores familiares; cumprir previamente contratos de compra e venda de matérias-primas com os agricultores familiares ou com suas cooperativas; promover a capacitação e assistência técnica aos agricultores familiares contratados (MDA, 2018).
Esse incentivo a renda, sobretudo em regiões como o semiárido nordestino, permite a geração de emprego e desenvolvimento local. Além disso, com a ajuda de projetos como o PNPB, ao trabalhar na terra, agricultor leva o sustento para a família e faz com que este permaneça no campo, evitando o êxodo rural (SANTANA, 2010; PRADO, 2015; UBRABIO, 2010).
Villela et al. (2014) afirmam que as oleaginosas podem ser utilizadas para consolidar programas de energia renovável em benefícios da agricultura familiar garantindo emprego e renda para a população no campo. Contudo, para que essas culturas sejam utilizadas na produção de biodiesel, e dessa forma estabelecidas em programas como o PNPB, fazem-se necessárias algumas características.
De acordo com Moser (2009), uma boa matéria-prima voltada para a produção do biodiesel deve apresentar adaptabilidade às condições edafoclimáticas (precipitações, tipo de solo, salinidade, latitude, seca), viabilidade regional. Deve possuir alto teor de óleo, perfil graxo favorável, compatibilidade com a infraestrutura agrícola existente, baixa utilização de insumos agrícolas (fertilizantes e pesticidas), uniformidade na maturação das sementes, mercados potenciais para subprodutos agrícolas. E ainda a capacidade de se desenvolver em áreas não agricultáveis e/ou no período de entressafra das outras culturas das matérias-primas não convencionais.
Atualmente uma grande parcela do biodiesel produzido no Brasil é proveniente do óleo da soja. Essa matéria-prima ainda se destaca com grande importância nesse setor, pois apresenta uma série de fatores que contribuem para isso, tais como uma cadeia produtiva bem estruturada
e tecnologias de produção bem definidas e modernas. Assim, ela permanecerá até que surjam novos polos de produção e outras espécies oleaginosas que possam competir no mercado e contribuir significativamente com as demandas do programa de biodiesel nacional (UBRABIO, 2010).
1.3 Carthamus tinctorius L.: uma alternativa para produção de energia no semiárido
A partir da criação de programas que incentivaram a produção dos biocombustíveis, houve a necessidade de investigar novas matérias-primas com intuito de fortalecer a produção do biodiesel, sobretudo na região Nordeste do Brasil (CARDOSO et al., 2010). Nesse sentido, vários autores apresentam diversas culturas com potenciais para serem inseridas na cadeia produtiva dos biocombustíveis, tais como a oiticica, a faveleira, a moringa, o algodão, o gergelim, o pequi, o licuri, a mamona, o tucumã, o girassol, a linhaça, o cártamo e outros (AMBROSANO, 2012; BARBOSA et al., 2009; BELTRÃO; OLIVEIRA, 2007; LICHSTON; MOREIRA, 2016; SANTANA, 2010), dentre estas destacamos o cártamo.
Carthamus tinctorius L., ou apenas cártamo é uma planta pertencente à família Asteraceae anual e de característica herbácea que possui um alto valor econômico por causa das suas multifuncionalidades, como planta medicinal, ornamental, para uso de cosméticos e na indústria alimentícia (OBA, 2017). Possuem caule forte, glabro, ramificado, que cresce a uma altura de 30 a 90 cm. As folhas são alternas, sésseis, ovado-lanceoladas com ou sem espinhos nas margens. As flores são amarelas ou laranjas, dispostas em capítulos de 8 a 10 mm de diâmetro (SHARMA; PUREY, 2008; PINTÃO; SILVA, 2008) (figura 2).
Inicialmente o cártamo começou a ser cultivado no Egito e o principal interesse em seu cultivo foi por suas flores que possuem um pigmento vermelho chamado de cartamina. As flores desse vegetal eram utilizadas comumente para extração e coloração de roupas e alimentos. Contudo na metade do século anterior, o cultivo foi estendido para a Ásia, Europa, Austrália e as Américas, devido ao seu reconhecimento como fonte de óleo de boa qualidade para fins alimentícios e industriais (DAJUE; MUNDEL, 1996; SEHGAL; RAINA, 2005).
Dajue e Mundel (1996) ainda citam a semente do cártamo como fonte de alimento animal e Abud et al. (2010) falam sobre o reaproveitamento de um subproduto (torta) da semente, depois de terem sido utilizadas na indústria. Esse produto da semente do cártamo, apresenta elevado teor proteico e pode ser usado como fonte para suplementação na alimentação de aves.
Figura 2 – Carthamus tinctorius L.
Fonte: A autora.
Para uso medicinal o cártamo é bastante utilizado, principalmente em países Asiáticos como China, Coreia e Japão como tratamentos para doenças ginecológicas, cardiovasculares e cerebrovasculares, sanguíneas e osteoporose (COSTA et al., 2015; ZHANG et al., 2016). O óleo de cártamo também apresenta em sua composição o ácido linoleico conjugado (CLA). Este ácido tem ação reconhecida na diminuição da gordura corporal e aumento na tonicidade muscular, por esse motivo existe grande interesse comercial para indústria alimentícia e como suplemento pela indústria farmacêutica (PINTÃO; SILVA, 2008). Segundo Nagaraj (2001), C. tinctorius também apresenta minerais como o Zn, Cu, Mn e Fe e vitaminas com a tiamina, beta caroteno e tocoferóis e ainda contém ácido oxálico, ácido fítico.
Segundo dados da Food and Agriculture Organization of the United Nations - FAOSTAT (2018), o cártamo é cultivado em vários países no mundo, porém os destaques para produção e área de cultivo são a Argentina, Austrália, China, Etiópia, Índia, Iran, Cazaquistão, Quirguistão, México, Rússia, Espanha, Turquia, Tanzânia, Estados Unidos e Uzbequistão.
Atualmente cártamo tem sido estudado com a finalidade bioenergética, para extração de óleo para produção de biodiesel (SAMPAIO, 2016). Sobretudo por apresentar alto teor de óleo contido em suas sementes, em torno de 35 a 50%, que depois de extraído pode ser utilizado para a fabricação de biocombustíveis (EKIN, 2005). O óleo é composto por ácidos graxos saturados palmíticos e esteáricos, e ácidos insaturados oleico (30%) e linoleico (70%) (YEILAGHI et al., 2012) ideais para a produção de biodiesel (VIVAS, 2002).
Por ser uma cultura que apresenta resistência a condições edafoclimáticas Berardo et al. (2009) confirmam que o cártamo se destaca como uma opção para a produção do
biocombustível. Principalmente ao déficit hídrico e por mostrar-se pouco sensível às variações de foto-período, podendo ser utilizado como opção para a produção energética em ambientes semiáridos.
A Região Semiárida do Nordeste brasileiro é destacada por apresentar características abióticas pouco favoráveis para o desenvolvimento de culturas vegetais, tais como um clima com altas temperaturas, baixa pluviosidade, escassez hídrica e alta salinidade (ARAÚJO, 2011). O solo, em grande parte, não absorve a água totalmente, mesmo quando há um período chuvoso. Isso acontece porque ele apresenta características argilosa, que o impermeabiliza, além do pisoteio do gado que promove a compactação que impede a infiltração, facilitando o escoamento das águas (ARAÚJO, 2011). Esses fatores, podem até ser limitantes para fins agrícolas, principalmente em agricultura de sequeiro, no entanto, com a utilização de sistemas de irrigação e uso de adubação, e outras práticas agrícolas sustentáveis, os solos áridos têm sido utilizados para produção agrícola (CASTRO; HERNANI, 2015).
A salinidade presente no solo do semiárido é um problema que pode afetar os cultivares, desde a germinação, até o fim do desenvolvimento da planta, assim, há uma necessidade de realizar pesquisas que possam minimizar os vários prejuízos provocados pela salinidade na agricultura. Havendo ainda, a necessidade do aperfeiçoamento das técnicas de manejo do solo, da água possam auxiliar no aumento da tolerância à salinidade, ou buscar cultivares que possam sobreviver a essas condições (SCHOSSLER et. al, 2012).
Por ser uma cultura típica do mediterrâneo, o cártamo se mostra como uma opção potencial para o cultivo nas regiões que apresentam climas desfavoráveis para a agricultura convencional (CAZZATO et al., 2011). Porque consegue sobreviver em ambientes com défice hídrico, baixa umidade relativa do ar, sobrevivendo a períodos de estiagens e quando submetido ao estresse salino, podendo ainda ser cultivada em diferentes períodos, tanto no verão, quanto no inverno (BONAMIGO et al., 2013; DANTAS et al., 2011).
Segundo alguns pesquisadores, para a cultura do cártamo, a adubação nitrogenada é muito importante, pois ela proporciona crescimento e desenvolvimento para a planta (DORDAS; SIOULAS, 2008). Além disso, alguns autores observaram que se faz necessária a aplicação de nitrogênio para que esta planta consiga obter um rendimento ótimo e alta produtividade (KULEKCI et al., 2009; RASTGOU et al., 2013).
Apesar da grande importância que o nitrogênio oferece ao cártamo a relação entre eles ainda é pouco estudada, fazendo necessários mais estudos sobre este aspecto, uma vez que a adubação nitrogenada pode causar danos ao ambiente se não for utilizada de forma eficiente, trazendo benefícios a planta, mas sem trazer problemas ao meio ambiente (YAU; RYAN, 2010; SAMPAIO, 2016).
1.4 Importância da adubação nitrogenada na cultura do cártamo
O nitrogênio (N) é o elemento mais importante para elevar as produções na agricultura tropical. Compõem 80% da atmosfera e está presente na forma gasosa de N2 e consegue chegar ao solo por meio da adição dos fertilizantes, do ar e da fixação biológica promovida por bactérias fixadoras de N2 que são capazes de transformar o N2 da atmosfera em NH3 que as plantas conseguem absorver (DÖBEREINER, 1997).
Caracterizado como um macronutriente primário que as plantas conseguem absorver em grande quantidade, esse pode representar cerca de 1 a 6% da massa seca presente nas plantas (HAVLIN et al., 2005). Faz-se necessária a aplicação do fertilizante nitrogenado, pois os solos geralmente não conseguem suprir a demanda das culturas em termos de nitrogênio nos diversos estágios de desenvolvimento da planta (PÖTTKER; WIETHÖLTER, 2004).
O nitrogênio, quando é absorvido pelas plantas, desempenha diversas funções, sobretudo no desenvolvimento vegetativo, atuando no aumento da massa fresca e seca, promovendo uma melhor produtividade e aumentando o teor de proteína de baixo custo nos vegetais (LENZ et al., 2016). Dessa forma, para o cártamo, o nitrogênio apresenta significativa importância, pois ele atua diretamente no rendimento de produção (DORDAS; SIOULAS, 2008). Diversos autores citam a importância da aplicação do nitrogênio para que o cártamo consiga obter bons resultados na agricultura (KULEKCI et al., 2009; RASTGOU et al., 2013).
Dordas e Sioulas (2008), estudando o efeito da adubação nitrogenada no cártamo utilizando doses de 0, 100 e 200 kg N ha-1, perceberam que houve um aumento no rendimento das sementes em 19%. Ainda observaram que o peso da semente por planta, o peso da semente por capítulo, o número de capítulos por planta e o número de sementes por plantas aumentaram em 60, 18, 32, 41%, respectivamente.
No mesmo estudo foi observado que a aplicação de N aumentou a taxa de assimilação média de 51%, condutância estomática do vapor de água em média de 27% quando comparado ao controle. Assim foi observado que a fertilização nitrogenada pode afetar os componentes de rendimento, a eficiência fotossintética e fisiologia do cártamo (DORDAS; SIOULAS, 2008).
Em um estudo feito por Shahrokhnia e Sepaskhah (2017) no Irã mostrou que a adubação nitrogenada numa taxa de 46 kg N ha-1 é a ideal, nas condições existentes no país em que foi realizado o experimento, para melhorar as características agronômicas e fisiológicas do cártamo. Além disso, a quantidade utilizada de adubo apresentou efeitos muito favoráveis sobre o aumento de trocas gasosas, características agronômicas e fisiológicas da matéria seca.
Outra pesquisa mostrou que o cártamo cultivado em níveis intermediários de nitrogênio entre 250 e 400 kg ha-1 e em condições de irrigação, trazem benefícios para a planta, como
altura máxima cártamo de 120 cm (350 kg ha-1) sob condições de irrigação e 113 cm (199 kg ha-1) sob condições de chuva. Ainda nessas mesmas condições, de acordo com o estudo, as plantas crescidas em condições hídricas favoráveis e tratadas com 300 kg N ha-1 apresentam maior teor de óleo (SANTOS et al., 2018).
Contudo, existe uma grande preocupação no que diz respeito a quantidade de substâncias adicionadas, pois essas podem causar problemas ao meio ambiente como a contaminação de recursos hídricos. Pode-se ainda ter entraves econômicos, devido aos custos da aplicação, uma vez que se não forem adicionadas quantidades corretas o fertilizante é perdido durante o processo, pois pode haver a lixiviação dos componentes (LOPES; GUILHERME, 2000; MOTTA; MONTE SERRAT, 2006).
Lenz et al. (2016) ressaltam que faz-se necessário analisar o solo quimicamente para estipular a quantidade necessária de nitrogênio a ser aplicada no campo, a fim de não perde-lo por lixiviação e alcançar resultados inversos aos desejados.
1.4.1 Adubação orgânica
A adubação de culturas vegetais pode acontecer de duas formas, através do uso de fertilizantes químicos e ou orgânicos. Os fertilizantes orgânicos ou adubação orgânica são resíduos agrícolas derivados de matérias primas industrial, urbana ou rural, vegetal ou animal.
Assim, a adubação consiste em um procedimento agrícola que tem o objetivo de suprir a necessidade de nutrientes para a planta quando o solo não consegue proporcionar, melhorando as características, químicas, físicas e biológicas do solo (CAMARGO, 2012). O uso de substratos orgânicos que apresentem as características de acordo com a necessidade da espécie a ser plantada, promove a redução do tempo do cultivo e da quantidade de insumos, como os fertilizantes químicos, defensivos agrícolas e mão-de-obra (FERMINO; KAMPF, 2003).
O esterco caprino é um tipo de adubo orgânico que apresenta um valor fertilizante que corresponde a 36 kg de nitrato de sódio, 22 kg de superfosfato e 10 kg de cloreto de potássio, além de nitrogênio, fósforo e potássio (N-P-K), originados da urina. Esse esterco se destaca do esterco bovino, que é o tipo de adubo mais convencional, pois apresenta maior concentração de N-P-K (ALVES; PINHEIRO, 2008). E ainda é o considerado um produto valioso, pois a sua utilização pode possibilitar a recuperação de terrenos degradados e caracteriza-se como uma importante fonte de renda para os produtores (ALVES; PINHEIRO, 2008). Silva et al. (2007) destacam que o esterco caprino pode ser alternativa bastante praticada como o suprimento de N e P no solo, sobretudo na região semiárida.
Dessa forma, é importante lembrar que a adubação faz parte das práticas utilizadas pelos agricultores para o plantio das culturas e que atualmente a adubação orgânica vem se destacando
nas demais formas de adubação. Além de promover a fertilização do solo, a adubação orgânica fornece nutrientes para as culturas, melhora as atividades da microbiota presente no ambiente e promovem melhor estruturação do solo, consequentemente melhora a aeração e a dinâmica dos nutrientes no solo (PAULUS, 2000). Por esses motivos, a adubação orgânica apresenta uma grande importância, porque tanto favorece o desenvolvimento das plantas, como previne problemas ao meio ambiente. Para que essas práticas agrícolas ocorram, faz-se necessária a formação de profissionais qualificados para auxiliarem os agricultores no campo.
1.5 Importância da percepção de futuros profissionais sobre o uso da adubação orgânica
A palavra percepção, tem origem do latim perceptìo,ónis é definida na maioria dos dicionários da língua portuguesa como recepção de um estímulo, o efeito de perceber; a combinação dos sentidos para o reconhecimento de um objeto; faculdade de conhecer independentemente dos sentidos; sensação; intuição; ideia; imagem; representação intelectual. Dessa forma, é fácil identificar vários significados a partir dessas definições que contemplam desde a recepção de estímulos até a intuição, a ideia, a imagem que são categorias presentes na filosofia (MARIN, 2008).
Segundo Perna (2014), a percepção ambiental é o modo de como as pessoas percebem e sentem o que está ao seu redor e desse modo interage com o meio. Essa forma de perceber o ambiente leva ao indivíduo a tomar consciência e se responsabilizar perante a conservação e proteção da natureza, promovendo a manutenção dos demais seres vivos e do homem.
Nesse sentido se dá a importância de conhecer a percepção de estudantes do ensino técnico da área agrícola, pois este educando será o profissional habilitado para trabalhar no campo com a finalidade de orientar diferentes processos agrícolas-tecnológicos, fazendo uso de práticas economicamente viáveis, que sirvam para conservação do solo, realizando o manejo correto das culturas integrando o controle de pragas e doenças das plantas. Com o intuito de orientar práticas agrícolas com o menor impacto ambiental (PERNA 2014).
Assim, é importante discutir com os discentes os problemas que permeiam agricultura nas instituições de ensino, para dar oportunidade aos estudantes sobre conhecimentos de produção mais sustentáveis em relação a realidade agrícola, principalmente na região em que vivem. Estas atividades incentivam os futuros profissionais a realizar práticas de conservação do meio ambiente, trazendo novo significado à zona rural e valor ao agricultor (SANTOS et al., 2017).
Para a promoção de uma agricultura sustentável é necessário conscientizar todos os envolvidos sobre as práticas agrícolas menos prejudiciais ao ambiente, como a adubação
orgânica, para a conservação do ambiente, além de oferecer meios e métodos para alcançar o desenvolvimento sustentável no campo (PERNA, 2014).
O processo da conscientização está ligado a transmissão de conhecimento, e este é relacionado à didática. A didática, segundo Libâneo (2004), tem o compromisso em busca da qualidade cognitiva das aprendizagens, com o intuito de ajudar os estudantes a se constituírem sujeitos pensantes e críticos, com a capacidade de pensar e lidar com conceitos, argumentação, resolução de problemas, diante de dilemas e das problemáticas da vida. A didática deve ser considerada, como parte do processo de ensino-aprendizagem que motiva os jovens a apresentarem conhecimento expresso, em forma de opiniões, sobre práticas sustentáveis na agricultura. Contribuindo, desta forma, com o raciocínio e reflexão por parte dos futuros profissionais do campo e agentes transformadores da realidade agrícola.
Diante das considerações e de toda a problemática exposta nesta fundamentação teórica, a hipótese em teste nesta pesquisa é: a adubação nitrogenada de origem orgânica terá efeito sobre os componentes de rendimento do cártamo como produção e características fisiológicas, de forma positiva, proporcionando uma maior produtividade da biomassa e das sementes. Testa-se também a hipóteTesta-se de que estudantes de um curso técnico integrado em agropecuária apresentam níveis de percepção adequados e relevantes sobre o uso de fertilizantes químicos e orgânicos na região semiárida, em que estão inseridos.
Diante da necessidade de estudos mais aprofundados a respeito de cultivo de oleaginosas propensas à produção de biodiesel, este trabalho visa avaliar o efeito da adubação nitrogenada nas características fisiológicas do cártamo (Carthamus tinctorius L.), nos componentes de produção e rendimento e ainda objetiva avaliar a percepção que estudantes do curso técnico integrado em Agropecuária têm sobre o uso de fertilizantes químicos no semiárido.
2. CARACTERIZAÇÃO GERAL DA ÁREA DE ESTUDO
A região semiárida brasileira compreende mais de 980.000 km² incluindo estados das regiões nordeste, norte e sudeste do país e abriga cerca de 22 milhões de pessoas, representando 11,8% da população brasileira, dessa forma se caracteriza como a região semiárida mais populosa do planeta (BRASIL, 2017; LICHSTON; PEREIRA; SOUZA, 2014) (Figura 3).
Figura 3: Localização do semiárido brasileiro.
Fonte: IBGE (2018).
O município de Apodi é um dos locais que está inserido na região semiárida do Brasil e encontra-se na mesorregião Oeste Potiguar e na microrregião Chapada do Apodi, tem os seus limites entre os municípios de Governador Dix-Sept Rosado, Felipe Guerra, Umarizal, Itau, Severiano Melo, Caraúbas e o Estado do Ceará e abrange uma área de 1.549 km², conforme ilustrado na Figura 4. A sede do município tem uma altitude média de 67m e apresenta coordenadas 05°39’50,4” de latitude sul e 37°47’56,4” de longitude oeste, distando da capital do Estado cerca de 334 km.
Figura 4: Localização do local de cultivo, região de Apodi-RN.
Linha 1 – Município de Apodi localizado no mapa do Rio Grande do Norte. Fonte: CPRM (2005) – adaptado.
O experimento de campo, bem como a pesquisa com alunos do curso técnico de Agropecuária foram realizados no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) campus Apodi-RN. A região escolhida para o cultivo é caracterizada por apresentar clima semiárido com temperatura média anual em torno de 28,1°C, e pode atingir máximas 36°C e mínimas de 21°C, apresenta umidade relativa do ar de 68%, e tem 2.700 horas de insolação médio no ano, e o período chuvoso contemplam os meses de março a maio (LICHSTON et al., 2016).
3. METODOLOGIA GERAL 3.1 Cultivo de cártamo em campo
O experimento de campo foi desenvolvido no período de 3 meses de junho a setembro de 2018, em área experimental da Fazenda Escola pertencente ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) localizado no Município de Apodi-RN, o cultivar utilizado nesse experimento foi o IMA MT-894 (Figura 5), o adubo utilizado no experimento foi de origem de esterco caprino. A irrigação foi realizada pelo mecanismo de gotejamento, até os primeiros 15 após a germinação, a irrigação foi continua, posteriormente até a colheita, a irrigação foi feita em dias alternados.
Figura 5: Área experimental do cultivo de cártamo no IFRN campus Apodi-RN.
Fonte: A autora.
Os valores da análise química do solo, originadas de amostras obtidas na área experimental, encontram-se a seguir: cálcio = 4,40 cmolc/dm3, magnésio = 0,0 cmolc/dm3, alumínio = 0,0 cmolc/dm3, hidrogênio + alumínio = 0,0 cmolc/dm3, fósforo = 16,3 mg/dm3, potássio = 187 mg/dm3, sódio = 76,3 mg/dm3, pH = 7,78.
Os valores da caracterização dos macronutrientes encontrados na amostra do adubo encontram-se a seguir: nitrogênio = 7,00 g.kg-1, fósforo = 2,70 g.kg-1, potássio = 2,50 g.kg-1, cálcio = 5,96 g.kg-1, magnésio = 5,96 g.kg-1, sódio = 0,56 g.kg-1.
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com 3 repetições. A área foi dividida em 12 subunidades. Essas apresentavam as seguintes medidas: 3m de largura e 6m de comprimento. Cada subunidade foi composta por 6 linhas com distância de 0,5m e cada linha 30 covas com distância de 0,2 m entre elas, no total 180 covas, no entanto que foram utilizadas apenas 60 covas para a coleta do material, devido a exclusão das plantas de borda, conforme a Figura 6.
No total o experimento contou com 3 tratamentos (T), sendo, o T1 sem adição de adubo e sem correção do solo, o T2 com adição de 100 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado e o T3 com adição de 200 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado. Além de um controle, com as correções do solo utilizado superfosfato simples (20% P2O5), Ureia (45% N), Cloreto de Potássio (58% K2O) procedida conforme as recomendações de fertilidade, baseando-se nas necessidades especificas do solo para o cultivo do cártamo. A metodologia foi adaptada seguindo Dordas e Sioulas (2008).
Figura 6: Arranjo das subunidades e disposição das plantas.
1 – Controle; T1 – Tratamento sem adição de adubo e corretivos; T2 – Tratamento com adubação de 100kg/ ha; T3– Tratamento com adubação de 200kg/ ha.
Fonte: A autora.
Para aferição das taxas fotossintética, de transpiração e condutância estomática foi utilizado o equipamento analisador de gás infravermelho (IRGA) modelo LCpro-SD (ADC Bioscientific). Cinco plantas, de cada subunidade, foram escolhidas aleatoriamente e utilizada a segunda folha, partindo do ápice para a base, que se encontrava-se totalmente expandida.
A primeira medição ocorreu 30 dias após a germinação das sementes, para contemplar a fase inicial do desenvolvimento das plantas, e as duas medições subsequentes ocorreram após 20 e 40 dias, sendo a segunda para contemplar a fase de formação das sementes no capítulo e a terceira para contemplar a fase de pré-senescência, totalizando três medições. Foi determinado o horário da manhã para a coleta dos dados (GAMA et al., 2016; LICHSTON et al., 2016).
Todas as variáveis fotossíntese, condutância estomática e transpiração foram analisadas por subunidades em cada tratamento e controle ao longo do desenvolvimento dos vegetais. Para cada uma das variáveis analisadas, realizou-se inicialmente o Teste de Normalidade de Shapiro-Wilk (α = 0,05), em seguida realizou-se teste de comparação de médias paramétrica (Anova de um Fator), e quando necessário, comparações de médias não-paramétricas (Teste de Kruskal-Wallis), conforme descrito em Zar (1996).
As comparações Post hoc foram feitas respectivamente por Teste de Tukey e Teste Dunn, para Anova e Teste de Kruskal-Wallis, conforme Zar (1996). Tais estatísticas utilizadas foram realizadas pelo programa Past versão 3.20 (Hammer et al., 2001).
3.3. Biomassa das plantas, Componentes de rendimento e Produtividade das sementes
Para cada tratamento foram avaliadas a produtividade em diferentes aspectos. Para determinação da quantidade de capítulos por plantas, foram coletados aleatoriamente três espécimes de cada subunidade. Para determinar a produtividade de sementes por capítulo, foram selecionados dez capítulos por subunidades e contabilizados a quantidade das sementes. Após a debulha e limpeza dos grãos colhidos foi realizada a pesagem de todas as sementes, por subunidade e tratamento.
Para determinar biomassa, foram selecionados três espécimes e posteriormente estes foram pesados em balança de precisão e os valores observados serviram para determinação da massa úmida. Em seguida as amostras foram acondicionadas em sacos de papel e levadas para a estufa em temperatura de 80 ± 3 °C durante 24 horas como utilizado por Abud et al. (2010). Após as primeiras 24 horas foi realizada a primeira pesagem das plantas e subsequentes passagens a cada uma hora até a estabilização da massa, os resultados foram expressos em grama por planta.
Para as análises estatísticas realizou-se inicialmente o Teste de Normalidade de Shapiro-Wilk (α = 0,05), em seguida realizou-se teste de comparação de médias paramétrica (Anova de
um Fator), e quando necessário, comparações de médias não-paramétricas (Teste de Kruskal-Wallis), conforme descrito por Zar (1996).
As comparações Post hoc foram feitas respectivamente por Teste de Tukey e Teste Dunn, para Anova e Teste de Kruskal-Wallis, conforme Zar (1996).
Tais estatísticas utilizadas foram realizadas pelo programa Past versão 3.20 (Hammer et al., 2001). Para cada análise é informado o valor do teste e seu respectivo valor de probabilidade. Para as análises estatísticas da massa das sementes realizou-se o teste de média amostral, com distribuição Z bicaudal, de modo a testar a hipótese das médias serem diferentes das amostras.
3.4 Percepção dos Estudantes do Curso Técnico em Agropecuária do IFRN Apodi/RN sobre o Uso de Fertilizantes no Semiárido.
Trata-se de estudo transversal de natureza qualitativa, cuja abordagem se deu em forma de enquete. Este tipo de abordagem "[...] lida com grande número de informantes com objetivos definidos a respeito da informação/opinião que se quer obter dos sujeitos entrevistados" (MAKSENAS, 2002 p.133). Optou-se pela pesquisa de natureza qualitativa porque a mesma busca responder a questões muito particulares em um nível de realidade que não pode ser quantificado, através das interpretações das realidades sociais (BAUER; GASKELL, 2002).
A aplicação dos questionários foi realizada em novembro de 2017, tendo como público alvo estudantes de três turmas do ensino médio integrado do curso de Agropecuária do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte campus de Apodi-RN. No total 92 discentes participaram da pesquisa e foram enumerados do 1 ao 92 com o intuito de facilitar a referência a eles na discussão dos resultados.
A análise dos dados consistiu na leitura das respostas dos estudantes, acerca de questões sobre a prática do uso de fertilizantes químicos e orgânicos pelos agricultores da região de Apodi-RN. Para a coleta dos depoimentos foi utilizado um questionário semiestruturado composto por 6 questões discursivas. De posse das respostas dos estudantes, as questões foram analisadas qualitativamente. Tais respostas trouxeram aproximações de como estes indivíduos enxergam o uso do solo e as práticas agrícolas da região em que eles vivem que vão dar origem às categorias que irão compor os resultados.
Os dados dos 92 questionários respondidos pelos estudantes foram analisados e emergiram seis grupos de respostas que foram distribuídas nas seguintes categorias: Supridores artificiais das necessidades do solo; Uso de fertilizantes sem critério técnico; Fertilizantes prejudiciais à saúde; Fertilizantes agressores do meio ambiente; Adubação orgânica benéfica ao solo; Sustentável.
Quanto aos aspectos éticos para a realização dessa pesquisa, com base na Resolução do Conselho Nacional de Saúde CNS/MS Nº510, DE 07 DE ABRIL DE 2016 para garantir a livre participação, os dados foram coletados mediante assinatura do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido autorizado pela escola e com o assentimento dos jovens.
CAPÍTULO 1
Estudo do cártamo (Carthamus tinctorius L.) submetido a diferentes níveis de adubação nitrogenada
Allyne do Nascimento Eufrásio Silva, Raimunda Adlany Dias da Silva, Juliana Espada Lichston
ESTE ARTIGO SERÁ SUBMETIDO NO PERIÓDICO REVISTA BRASILEIRA DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS, PORTANTO, ENCONTRA-SE FORMATADO DE ACORDO COM AS RECOMENDAÇÕES DESTA
REVISTA (vide
http://www.agraria.pro.br/ojs-2.4.6/index.php?journal=agraria&page=article&op=view&path%5B%5D=2513&path%5B%5D=4800)
RESUMO
O cártamo (Carthamus tinctorius L.) é uma planta que apresenta grande interesse devido as suas multifuncionalidades, atualmente vem se destacando para a finalidade bioenergética, devido ao alto teor de óleo contido nas sementes, e por causa das pressões ambientais para a busca de novas fontes energéticas. Para a cultura do cártamo a adubação nitrogenada é um elemento essencial para garantir boa produtividade nos campos. Assim esse estudo objetivou avaliar o efeito da adubação nitrogenada nas características fisiológicas do cártamo, produção e componentes de rendimento um experimento foi conduzido em campo sendo utilizadas parcelas subdivididas em três tratamentos e um controle e três repetições. Os tratamentos consistiam em subunidades sem adubação e sem correção do solo (T1), com adição de 100 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado (T2) e com adição de 200 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado (T3). Dessa foram feitas análises de fotossíntese, condutância estomática e transpiração, durante o desenvolvimento das plantas, a pesagem da biomassa, das sementes e a contagem dos capítulos por plantas e sementes por capítulos. Os resultados mostraram que a adição do adubo não diferenciou significativamente as respostas fisiológicas, a biomassa e os componentes de rendimento. Só foram observadas diferenças na produção de sementes.
Palavras-chave: adubação orgânica; respostas fisiológicas; produtividade; cártamo
ABSTRACT
Safflower (Carthamus tinctorius L.) is a plant that shows great interest due to its multifunctional features, it is currently being highlighted for the bioenergetic purpose, due to the high content of oil contained in the seeds, and because of the environmental pressures for the search for new energy sources. For safflower cultivation nitrogen fertilization is an essential element to ensure good productivity in the fields. The objective of this study was to evaluate the effect of nitrogen fertilization on the physiological characteristics of the safflower, production and yield components. An experiment was conducted in the field, using subdivided plots in three treatments and one control and three replicates. The treatments consisted of subunits without fertilization and without correction of the soil (T1), with addition of 100 kg / ha of organic nitrogen fertilizer (T2) and with addition of 200 kg / ha of organic nitrogen fertilizer (T3). From this, analyzes of photosynthesis, stomatal conductance and transpiration were carried out during the development of plants, biomass weighing, seeds and chapters counting by plants and seeds by chapters. The results showed that the addition of the fertilizer did not significantly differentiate the physiological responses, the biomass and the yield components. Only differences in seed production were observed.
INTRODUÇÃO
Carthamus tinctorius L., ou apenas cártamo é uma planta que pertencente à família Asteraceae que apresenta hábito herbáceo e possui um alto valor econômico devido às multifuncionalidades, como planta medicinal, ornamental para uso de cosméticos e na indústria alimentícia (Oba et al., 2017). Inicialmente o cártamo começou a ser cultivado com o interesse por suas flores que contém um pigmento que é extraído para coloração de roupas e alimentos (Dajue e Mundel, 1996).
No entanto, atualmente, o cártamo tem sido estudado com a finalidade bioenergética, para extração de óleo para produção de biodiesel (Sampaio, 2016). Sobretudo por apresentar alto teor de óleo contido em suas sementes, em torno de 35 a 50%, que depois de extraído pode ser utilizado para a fabricação de biocombustíveis (Ekin, 2005). O óleo é composto por ácidos graxos saturados palmíticos e esteáricos, e ácidos insaturados oleico (30%) e linoleico (70%) ideais para a produção de biodiesel (Yeilaghi et al., 2012).
Por ser uma cultura que apresenta resistência as condições edafoclimáticas, principalmente ao déficit hídrico e por mostrar-se pouco sensível às variações de foto-período, Beraldo et al. (2009) confirmam que o cártamo se destaca como uma opção para a produção do biocombustível. Podendo ser utilizado pela agricultura familiar como opção para a produção energética em ambientes semiáridos.
Para a cultura do cártamo a adubação nitrogenada é muito importante, pois ela proporciona crescimento e desenvolvimento para a planta (Dordas e Sioulas, 2008). Além disso, alguns autores observaram que se faz necesária a aplicação de nitrogênio para que esta planta consiga obter um rendimento ótimo e alta produtividade (Kulekci et al., 2009; Rastgou et al., 2013).
A pesar da grande importância que o nitrogênio representa no cultivo do cártamo os estudos sobre os efeitos dessa adubação ainda são escassos, tornando-se necessárias mais pesquisas científicas nesse âmbito, uma vez que a adubação nitrogenada pode causar danos ao ambiente se não for utilizada de forma eficiente (Yau e Ryan, 2010; Sampaio, 2016). Assim, essa pesquisa visa avaliar o efeito da adubação nitrogenada nas características fisiológicas do cártamo (Carthamus tinctorius L.), produção e componentes de rendimento.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento de campo foi realizado no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) campus Apodi-RN no período de junho a setembro de 2018, com o cultivar IMA MT-894.
Os valores da análise química do solo, originadas de amostras obtidas na área experimental, encontram-se a seguir: cálcio = 4,40 cmolc/dm3, magnésio = 0,0 cmolc/dm3, alumínio = 0,0
cmolc/dm3, hidrogênio + alumínio = 0,0 cmolc/dm3, fósforo = 16,3 mg/dm3, potássio = 187 mg/dm3, sódio = 76,3 mg/dm3, pH = 7,78.
O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados, com 3 repetições. A área foi dividida em 12 subunidades. Essas apresentavam as seguintes medidas: 3m de largura e 6m de comprimento. Cada subunidade foi composta por 6 linhas com distância de 0,5m e cada linha 30 covas com distância de 0,2 m entre elas, no total 180 covas, no entanto que foram utilizadas apenas 60 covas para a coleta do material, devido a exclusão das plantas de borda.
No total o experimento contou com 3 tratamentos (T), sendo, o T1 sem adição de adubo e sem correção do solo, o T2 com adição de 100 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado e o T3 com adição de 200 kg/ha de adubo orgânico nitrogenado. Além de um controle, com as correções do solo procedida conforme as recomendações de fertilidade, baseando-se nas necessidades especificas para o cultivo do cártamo. A metodologia foi adaptada seguindo Dordas e Sioulas (2008).
Para aferição das taxas fotossintética, de transpiração e condutância estomática foi utilizado o equipamento analisador de gás infravermelho (IRGA) modelo LCpro-SD (ADC Bioscientific). Cinco plantas, de cada subunidade, foram escolhidas aleatoriamente e utilizada a segunda folha, partindo do ápice para a base, que se encontrava-se totalmente expandida.
A primeira medição ocorreu 30 dias após a germinação das sementes, para contemplar a fase inicial do desenvolvimento das plantas, e as duas medições subsequentes ocorreram após 20 e 40 dias, sendo a segunda para contemplar a fase de formação das sementes no capítulo e a terceira para contemplar a fase de pré-senescência, totalizando três medições. Foi determinado o horário da manhã para a coleta dos dados (Gama et al., 2016; Lichston et al., 2016).
Para cada tratamento foram avaliadas a produtividade em diferentes aspectos. Para determinação da quantidade de capítulos por plantas, foram coletados aleatoriamente três espécimes de cada subunidade. Para determinar a produtividade de sementes por capítulo, foram selecionados dez capítulos por subunidades e contabilizados a quantidade de sementes. Após a debulha e limpeza dos grãos colhidos foi realizada a pesagem de todas as sementes, por subunidade e tratamento.
Para determinar biomassa, foram selecionados três espécimes e posteriormente estes foram pesados em balança de precisão e os valores observados serviram para determinação da massa úmida. Em seguida as amostras foram acondicionadas em sacos de papel e levadas para a estufa em temperatura de 80 ± 3 °C durante 24 horas como utilizado por Abud et al. (2010).
Após as primeiras 24 horas foi realizada a primeira pesagem das plantas e subsequentes passagens a cada uma hora até a estabilização da massa, os resultados serão expressos em grama por planta.
As variáveis fotossíntese, condutância estomática e transpiração foram analisadas por subunidades em cada tratamento e controle ao longo do desenvolvimento dos vegetais e por tratamento. Para cada uma das variáveis analisadas, realizou-se inicialmente o Teste de Normalidade de Shapiro-Wilk (α = 0,05), em seguida realizou-se teste de comparação de médias paramétrica (Anova de um Fator), e quando necessário, comparações de médias não-paramétricas (Teste de Kruskal-Wallis), conforme descrito em Zar (1996).
As comparações Post hoc foram feitas respectivamente por Teste de Tukey e Teste Dunn, para Anova e Teste de Kruskal-Wallis, conforme Zar (1996). Tais estatísticas utilizadas foram realizadas pelo programa Past versão 3.20 (Hammer et al., 2001).
Nas análises estatísticas de produção de grão e capítulo e biomassa realizou-se inicialmente o Teste de Normalidade de Shapiro-Wilk (α = 0,05), em seguida realizou-se teste de comparação de médias paramétrica (Anova de um Fator), e quando necessário, comparações de médias não-paramétricas (Teste de Kruskal-Wallis), conforme descrito por Zar (1996). As comparações Post hoc foram feitas respectivamente por Teste de Tukey e Teste Dunn, para Anova e Teste de Kruskal-Wallis, conforme Zar (1996).
Tais estatísticas utilizadas foram realizadas pelo programa Past versão 3.20 (Hammer et al., 2001). Para cada análise é informado o valor do teste e seu respectivo valor de probabilidade. Para as análises estatísticas da massa das sementes realizou-se o teste de média amostral, com distribuição Z bicaudal, de modo a testar a hipótese de as médias serem diferentes das amostras.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
As medições de fotossíntese realizadas durante a fase inicial do desenvolvimento das plantas mostraram não serem influenciadas pelos tratamentos aplicados nas plantas em campo. No entanto, no período de formação das sementes nos capítulos, o controle apresentou uma diferença significativa de menor taxa fotossintética em relação aos demais tratamentos. Percebeu-se que nessa fase do desenvolvimento, os tratamentos T1, T2 e T3 influenciaram o cártamo no aumento de fotossíntese, conforme observa-se na Tabela 1.
Silva et al. (2011) explica que a eficiência máxima da realização de fotossíntese acontece quando o fruto inicia seu desenvolvimento. Lichston et. al (2016) também observaram que durante o estágio reprodutivo as taxas fotossintéticas aumentam em relação ao estágio vegetativo. No estudo realizado por Shahrokhnia e Sepaskhah (2017) no Irã, demonstrou que a eficiência da adubação numa taxa de 46 kg N ha-1 é a ideal para melhorar as características agronômicas e fisiológicas do cártamo. Além disso, a quantidade utilizada de adubo apresentou efeitos muito favoráveis sobre o aumento de trocas gasosas.
Tabela 1: Fotossíntese (μmol.m-1. s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de adubação nitrogenada
Fase Controle T1 T2 T3
Inicial 18,72 a ± 2,48 12,21 a ± 4,42 12,26 a ± 3,67 14,60 a ± 5,31 Formação das sementes 15,82 a ± 3,47 18,07 b ± 2,53 17,23 b ± 2,68 18,15 b ± 3,14 Pré-senescência 12,29 b ± 3,96 10,87 a, c ± 3,98 10,50 a, c ± 5,37 13,11 a ± 4,40
Médias seguidas de letras iguais não apresentam diferença estatística (α > 0,05) Fonte: As autoras (2019).
Na condutância estomática, de modo geral, as plantas mantiveram comportamento um padrão durante todo o ciclo, apresentando valores maiores no início do desenvolvimento e menores taxas de condutância estomática na fase de pré-senescência. Contudo, foi observada uma diminuição significativa desse parâmetro nessa fase, entre o controle e T2. Fato esse que pode ter ocorrido em decorrência da salinidade presente no solo, pois a presença de sais no ambiente, pode acarretar alterações fisiológicas, por causa do mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos (Amorin et al., 2010). Essa redução nas taxas de fotossíntese, transpiração e condutância estomática foi observada por Gomes et al. (2015) ao aplicar água salina no cultivo de girassol.
Tabela 2: Condutância estomática (mol.m-2.s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de
adubação nitrogenada
Fase Controle T1 T2 T3
Inicial 9,77 a ± 0,78 8,54 a ± 1,90 8,42 a ± 1,49 7,15 a ± 1,75 Formação das sementes 1,234 b ± 0,99 1,727 b ± 0,73 1,36 b ± 0,98 1,82 b ± 1,12 Pré-senescência 0,436 b ± 0,24 0,29 b, c ± 0,19 0,30 a, c ± 0,20 0,39 b, c ± 0,22
As médias seguidas de letras iguais não apresentam diferença estatística (α > 0,05) Fonte: As autoras (2019).
De acordo com a tabela 3 pode-se inferir que a transpiração pouco demonstrou diferença significativa entre os tratamentos, essa diferença foi observada apenas no controle na fase de pré-senescência. Segundo Gama (2016) quando ocorre falta ou excesso de nutrientes as células epidérmicas diminuem de tamanho, ou seja, em condições de estresse nutricional a planta pode ter-se adaptado quanto à transpiração. Queiroz-Voltan et al. (2014) ainda afirmam que as diferentes condições ambientais podem alterar a anatomia das plantas e a capacidade de trocas gasosas.
Tabela 3: Transpiração (mol. m-2. s-1) em folhas de Carthamus tinctorius L. em diferentes níveis de adubação nitrogenada
Fase Controle T1 T2 T3
Inicial 2,76 a ±1,17 1,51 a ±0,69 1,86 a ± 2,24 1,61 a ±0,82 Formação das sementes 8,35 b ±2,86 9,29 b ±1,97 9,13 b ±1,85 8,68 b ±1,15 Pré-senescência 6,22 b ± 2,76 5,25 c ± 1,65 5,38 c ± 2,35 5,33 c ± 1,21
As médias seguidas de letras iguais não apresentam diferença estatística (α = 0,05) Fonte: As autoras (2019).
