Nutrição e fertilização de orquídeas
Estudo de caso – Cattleya walkeriana
André Ferreira Santos
Viçosa-MG Março – 2010
Núcleo de Pesquisa e Conservação de Orquídeas - Universidade Federal de Viçosa (NPCO – UFV)
1. Introdução
A produção e o cultivo de orquídeas, visando atender o mercado e a preservação destas espécies, requerem inúmeros cuidados, tais como irrigação, adubação, recultivo, controle de pragas e doenças, escolha do vaso e substrato, desinfestação de ferramentas, toalete, entre outras (Rosa et al., 2009).
Dentre estes fatores a adubação tem grande importância, visto a essencialidade dos nutrientes às plantas, e tem gerado grande preocupação entre os orquidófilos, visto que a fertilização das orquídeas tem sido feita de forma empírica pelos colecionadores e produtores, já que existem poucas informações a respeito da demanda nutricional destas plantas e que a maioria dos fertilizantes existentes no mercado não foi desenvolvida especificamente para as orquídeas.
Apesar das orquídeas serem conhecidas e cultivadas há tanto tempo, os estudos relacionados à nutrição e fertilização dessas são escassos, localizados e com poucas espécies, excluindo-se um grande número de outras espécies, o que acaba gerando limitada informação com base científica. Assim, as recomendações de adubação ficam a cargo da experiência dos orquidófilos e dos fabricantes de fertilizantes.
Portanto, o objetivo, com este trabalho, é apresentar conhecimentos básicos em nutrição e avanços em fertilização de orquídeas para que, assim, os orquidófilos aprimorem as técnicas de cultivo e fertilização de suas orquídeas e a capacidade de diagnosticar problemas nutricionais em suas plantas, facilitando o caminho entre o surgimento do problema e a sua resolução.
2. Nutrição
2.1. Conceitos básicos
Existem dois grupos de seres vivos em relação à obtenção de seu alimento, os heterotróficos e os autotróficos. Os seres vivos heterotróficos são aqueles que não conseguem produzir seu próprio alimento, como por exemplo, nós, que dependemos de uma fonte externa de energia para sobrevivermos, a qual adquirimos com os alimentos que ingerimos. Já as plantas, que são organismos autotróficos, conseguem produzir seu próprio alimento a partir de minerais, água, CO2 e luz (fotossíntese) (Taiz e Zaiger,
Cerca de 95 % da matéria seca de uma planta é constituída de carbono (C), oxigênio (O) e hidrogênio (H). O restante (5 %) é composto pelos chamados nutrientes minerais, também conhecido como elementos essenciais. Estes nutrientes estão divididos em dois grupos, aqueles que são exigidos em maiores quantidades, macronutrientes, e os que são exigidos em menores quantidades, micronutrientes. Os macronutrientes são: nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S); e os micronutrientes: ferro (Fe), manganês (Mn), zinco (Zn), cobre (Cu), boro (B), molibdênio (Mo), cloro (Cl) e níquel (Ni). Estes elementos são essenciais ao desenvolvimento da planta, ou seja, na ausência de qualquer um deles a planta não consegue sobreviver (Marschner, 1995). Os elementos C, O e H são fornecidos à plantas a partir da água e CO2, não havendo limitação desses nas condições
normais de cultivo (Taiz e Zaiger, 2009).
A limitação de qualquer nutriente resultará em crescimento e desenvolvimento mais lento, em plantas mais susceptíveis a doenças e pragas e, em casos mais severos de limitação nutricional, no surgimento de sintomas visuais de deficiência (Marschner, 1995).
2.2. Funções dos nutrientes na planta
Como se viu anteriormente existe nutrientes minerais que são essenciais à manutenção da vida das plantas, agora será descrito o papel destes nutrientes. Pode-se comparar a sua atuação com a construção de uma casa, qualquer construção tem componentes fixos, como paredes e pisos, que não podem ser transferidos de um lugar para outro, também existem componentes móveis, como lâmpadas, as quais poderão ser transferidas de um cômodo para outro caso seja necessário, e ainda podemos citar outros componentes, como: interruptores, torneiras, tubulação, a partir dos quais será permitida a passagem de energia elétrica, ou água (Rosa et al., 2009).
Comparando uma construção com uma planta, percebe-se que a mesma tem elementos estruturais os quais dão sustentação a planta e seriam equivalentes aos tijolos e cimento das paredes e pisos, elementos envolvidos em reações ou energia, seriam equivalentes a energia elétrica, e outro grupo de elementos seriam aqueles envolvidos nos processos de ativação, seriam semelhantes a um interruptor ou torneira, ou seja, é através deles que a corrente elétrica ou a água passam (Rosa et al., 2009).
Principais funções dos nutrientes minerais em plantas:
Nitrogênio (N) – Constituinte de aminoácidos, proteínas e, portanto, de
enzimas; é constituinte, também, de ácidos nucléicos, ATP, alcalóides, clorofila, bem como de componentes estruturais da parede celular. Sua deficiência tem como maior problema a limitação na síntese de proteínas e, como conseqüência, a falta de enzimas com forte efeito negativo sobre o crescimento e desenvolvimento da planta. Sua deficiência causa clorose ou amarelecimento foliar, em razão da menor síntese de clorofila.
Fósforo (P) – Envolvido na transferência de energia pela formação de
compostos, como ATP, ricos em energia, e como componente de membranas celulares e ácidos nucléicos. É o elemento mais envolvido no processo de estocagem e consumo de energia na planta. Ativador de enzimas-chave no metabolismo.
Potássio (K) – Sua função principal é o controle do balanço hídrico da planta,
ou seja, é responsável pelo turgor da planta por meio do controle da abertura estomática. Essencial à síntese de proteínas e carboidratos. Ativador de numerosas enzimas.
Cálcio (Ca) – Maior constituinte da parede celular, sendo, portanto, essencial
à formação de novas células (divisão celular) e à estabilidade de membranas celulares. Ativador de enzimas.
Magnésio (Mg) – Componente da clorofila. Requerido para a síntese de
proteínas e ativador de enzimas.
Enxofre (S) – É constituinte dos aminoácidos cisteína e metionina, o que torna
a síntese de proteínas limitada pela deficiência deste nutriente.
Ferro (Fe) – Componente de reações relacionadas a ganho (fotossíntese) e
perda (respiração) de energia, dada sua função na transferência de elétrons (e-), por meio dos estados de oxidação reversíveis: Fe3+ + e- ↔ Fe2+ (constituinte da cadeia de transporte de elétrons).
Manganês (Mn) – Possui propriedades similares às do magnésio em alguns
sistemas enzimáticos. Envolvido na regulação da concentração de auxina1 na planta por meio da enzima auxina-oxidase. Requerido na fotossíntese para a divisão da molécula d’água pela luz.
1
A auxina é um hormônio de crescimento da planta. Na sua presença em maiores concentrações há um alongamento celular, retratado em tecidos com crescimento estiolado, como se a planta estivesse no escuro.
Cobre (Cu) – À semelhança do ferro, participa de reações relacionadas à
cadeia de transporte de elétrons (Cu2+ + e- ↔ Cu+). Ativador de diversas enzimas.
Zinco (Zn) – Envolvido na síntese de auxina e, portanto, no alongamento
celular: alongamento de entrenós, folha, etc. Constituinte de muitas enzimas.
Boro (B) – Constituinte de membranas e parede celular, sendo, portanto,
essencial à divisão e ao crescimento celular.
Molibdênio (Mo) – Constituinte de duas enzimas essenciais ao metabolismo
do nitrogênio na planta: a nitrato redutase, responsável pela redução do nitrato absorvido e a conseqüente utilização deste nutriente na síntese de proteína; e a nitrogenase, envolvida na fixação biológica do nitrogênio atmosférico2. Portanto, é um elemento envolvido em transporte de elétrons (MoVI+ + e- ↔ MoV+). A deficiência deste nutriente na planta causa sintoma semelhante ao provocado pela deficiência de nitrogênio.
Cloro (Cl) – Envolvido na divisão da molécula da água com evolução de O2
no processo fotossintético. Apesar de sua essencialidade à planta, teoricamente comprovada em ambiente controlado, sua deficiência não tem sido detectada em ambientes não-controlados.
Níquel (Ni) – Constituinte enzimática da urease. A urease é essencial à
utilização da uréia como fonte de N pelas plantas. Sem a urease, a aplicação de uréia causa grande acúmulo deste composto na planta, levando à necrose intensa nas pontas das folhas. Assim, a toxidez provocada pela uréia pode ocorrer em plantas com baixa concentração de Ni. A concentração ótima (ideal) de Ni em plantas, de modo geral, está na faixa de 1 a 10 mg/kg de matéria seca. Não há informações sobre sua concentração ideal em orquídeas.
Essas e outras funções dos nutrientes minerais foram citadas por Taiz e Zaiger (2009) e Marschner (1995).
2.3. Sintomas visuais de deficiência nutricional
A deficiência de qualquer um dos nutrientes irá limitar o crescimento e desenvolvimento da planta e, dependendo da intensidade com a qual essa deficiência esteja ocorrendo, será possível observar sintomas evidentes dessa deficiência. Também
2
O Azospirillum amazonenses tem sido encontrado em raízes de orquídeas como responsável pela fixação não-simbiótica de nitrogênio nestas plantas (Lange & Moreira, 2002).
pode ocorrer uma deficiência silenciosa, na qual a planta não manifesta claramente os sintomas de deficiência nutricional, sendo a redução no crescimento da planta o sintoma visual mais proeminente dessa deficiência.
Esses sintomas são divididos em dois grupos: sintomas de deficiência relativos aos nutrientes móveis e sintomas relativos aos nutrientes imóveis, ou seja, existe diferença no comportamento dos nutrientes dentro da planta. Como já se sabe existem elementos estruturais, os quais, não poderão ser retirados de uma determinada parte da planta para satisfazer as necessidades de outra, são os chamados nutrientes imóveis e o sintoma de sua deficiência se dá em regiões novas como brotos e raízes em formação, por outro lado existem elementos móveis que podem ser retirados de uma determinada parte da planta para satisfazer outra, assim, sob condições de deficiência desses nutrientes, a planta transfere o nutriente de um órgão mais velho e menos ativo, para um órgão novo e mais ativo que necessita do nutriente, aparecendo, então, os sintomas nas partes mais velhas (Marschner, 1995). Com isso podemos construir uma chave de identificação de sintomas visuais de deficiência nutricional (Quadro 1).
3. Fertilização
3.1. Por que adubar?
Acreditou-se durante muito tempo que a adubação de orquídeas seria uma prática dispensável, porém percebeu-se que a adubação produzia efeitos significativos no cultivo de orquídeas, produzindo plantas maiores, florescendo com menos tempo e sem sintomas de deficiência nutricional.
A natureza também aduba suas orquídeas utilizando as fontes que tem: material em decomposição, água da chuva, poeira, excrementos de animais, bactérias, algas e liquens. Entretanto, vale ressaltar que existem grandes diferenças entre as adubações feitas pelo homem e aquelas feitas pela natureza, o homem tem pressa querendo ver respostas o mais rápido possível, já a natureza se importa apenas com a resposta não considerando o tempo, com isso não é raro a ocorrência de problemas com a aplicação em excesso de fertilizantes, levando em muitos casos à morte da planta.
Quadro 1. Chave de identificação de sintomas visuais de deficiências nutricionais em
orquídeas3
Nutrientes móveis (sintomas ocorrem em folhas mais velhas)
N
Amarelecimento uniforme de folhas mais velhas (traseiras), com posterior perda destas folhas, permanecendo apenas o pseudobulbo no caso daqueles gêneros que o possuem. Redução do crescimento.
P
Crescimento reduzido; plantas com folhas com um verde muito escuro e, ou, avermelhadas (manchas avermelhadas pelo acúmulo de antocianina – pigmento avermelhado).
K Amarelecimento e necrose (morte de tecido) de folhas mais velhas; plantas mais suscetíveis a pragas e doenças.
Mg Folhas velhas com clorose internerval. Pontas das folhas cloróticas esbranquiçadas, dobradas (enroladas) para dentro.
Nutrientes imóveis (sintomas ocorrem em folhas mais novas e brotações)
Ca Morte de brotações e raízes novas. Crescimento restrito de raízes. S Amarelecimento uniforme, mais intenso nas folhas mais novas.
B
Morte de brotações e de raízes. Engrossamento de folhas novas e de pontas de raízes. Nas flores, pétalas, sépalas e labelo não se formam completamente, deformando-se.
Mn e Fe
Folhas novas com clorose e possível necrose internerval. No caso de deficiência de Fe, a clorose tende a ser mais clara, esbranquiçada. Dada a semelhança do sintoma desses dois nutrientes, a separação entre eles deve ser feita determinando-se suas concentrações foliares para verificar qual deles ou os dois é, ou são, limitante(s).
Cu Folhas novas deformadas, retorcidas.
Zn
Folhas novas anormalmente pequenas, lançamentos ou entrenós curtos. Limitado crescimento de tecidos mais novos. Brotação intensa de gemas, com morte subseqüente das brotações.
3.2. Quanto e o que adubar?
Na maioria das vezes fazemos essa pergunta na seqüência invertida (o que e quanto adubar?), mas é necessário conhecer-se primeiro o quanto deve ser aplicado de cada nutriente, para que, então, sejam escolhidos os produtos que serão utilizados como fonte dos nutrientes e, posteriormente, definirmos a dose do produto a ser utilizado.
3
No caso de possível deficiência de níquel (Ni) na planta, há necrose intensa nas pontas das folhas em plantas que receberam aplicação de uréia.
Para conhecer a quantidade necessária de cada nutriente a ser aplicada é preciso saber o quanto as orquídeas necessitam desses, esta quantidade é denominada de demanda nutricional. Essa demanda pode ser calculada a partir dos teores dos nutrientes nos tecidos das orquídeas e da produção de matéria seca (MS) dessas plantas. Deste modo, para calcular a demanda de cada nutriente basta multiplicar o teor do nutriente pela produção de matéria seca esperada, como indica a equação a seguir:
Dj = TNj × MS, Equação 1
em que, Dj é a demanda nutricional do nutriente “j” (mg/ano ou mg/pseudobulbo do nutriente “j”); TNj é o teor do nutriente “j” nos tecidos da orquídea (g/kg do nutriente “j” na MS); e MS é a produção de matéria seca esperada (g/ano ou g/pseudobulbo de MS). Na obtenção desses valores devem-se utilizar plantas saudáveis, vigorosas e sem sintomas de deficiência nutricional.
Em trabalhos realizados pelos pesquisadores do NPCO-UFV (Núcleo de Pesquisa e Conservação de Orquídeas da Univ. Federal de Viçosa), em parceria com a ACW (Ass. da Cattleya Walkeriana), foram determinados os teores nutricionais e produção de MS por fitômero (composto por um pseudobulbo e suas folhas, raízes e rizoma – Figura 1) e estimadas a demanda nutricional de plantas adultas de Cattleya
walkeriana (Quadros 2 e 3).
Figura 1. Esquema representativo de um fitômero de C. walkeriana. Neste esquema foi
desconsiderada a inflorescência associada ao fitômero.
Outros trabalhos, desse mesmo grupo de pesquisa, utilizando outras espécies e híbridos de orquídeas do grupo das catléias, demonstram que existe uma semelhança entre a demanda nutricional dessas plantas com a da C. walkeriana (dados não apresentados).
Fitômero
Folha
Pseudobulbo
+ Rizoma
Raiz
Quadro 2. Produção de matéria seca (MS) e teores dos nutrientes nas folhas (F),
pseudobulbo (P) e raízes (R) do segundo fitômero completamente desenvolvido contando a partir da frente de crescimento
Após conhecida a demanda nutricional das orquídeas, ou seja, a quantidade de cada nutriente que essas plantas precisam para ter um crescimento e desenvolvimento satisfatório, faz-se necessário decidir quais fertilizantes poderão ser utilizados para suprir tal demanda. Para isso, deve ser levada em conta a composição do fertilizante, ou da combinação entre fertilizantes, a qual deverá condizer com a demanda nutricional da orquídea.
Quadro 3. Produção de matéria seca (MS) e conteúdo dos nutrientes nas folhas (F),
pseudobulbo (P), raízes (R) e total do segundo fitômero completamente desenvolvido contando a partir da frente de crescimento
Considerando que 100 % dos nutrientes dos fertilizantes fossem absorvidos pelas orquídeas, o fertilizante ideal deveria ter a relação entre os nutrientes igual à relação entre o conteúdo dos nutrientes na orquídea. No entanto, as taxas de recuperação pelas orquídeas de cada nutriente não são de 100 % e são diferenciadas entre cada nutriente. Portanto, a quantidade a ser aplicada de cada nutriente deve ser maior que aquela exigida pela orquídea para suprir de forma adequada essa exigência. Por exemplo, se a demanda anual por N e P forem de 25 e 5,0 mg/ano, respectivamente, e as taxas de recuperação de N e P pelas orquídeas forem de 50 e 80 %, respectivamente, as quantidades adequadas para suprir essas demandas seriam de 50 e 6,25 mg/ano de N e P, respectivamente. Produção MS N P K Ca Mg S Fe Zn Mn B Cu Mo __ g __ F 1,00 9,13 0,98 12,36 22,6 3,22 1,08 83 61 327 175 9,8 0,50 P 1,40 4,45 1,33 7,12 6,3 1,44 1,06 74 64 60 101 9,2 0,48 R 1,50 6,59 1,44 6,91 5,1 1,39 1,36 473 225 25 140 22,0 2,18
Teor (macronutriente) Teor (micronutriente)
______________ g kg-1 ______________ _____________ mg kg-1 _____________ Produção MS N P K Ca Mg S Fe Zn Mn B Cu Mo __ g __ F2 1,00 9,13 0,98 12,36 22,64 3,22 1,08 83 61 327 175 9,8 0,50 P2 1,40 6,23 1,86 9,96 8,80 2,01 1,48 103 89 84 141 12,9 0,67 RL 1,50 9,89 2,16 10,37 7,59 2,09 2,05 710 337 38 210 32,9 3,27 Total 3,90 25,24 5,00 32,69 39,03 7,33 4,61 897 487 448 527 55,6 4,44 ______________ mg/órgão ______________ _____________ µg/órgão _____________ Conteúdo (macronutriente) Conteúdo (micronutriente)
Desconsiderando as taxas de recuperação dos nutrientes pelas orquídeas, a escolha do fertilizante pode ser feita comparando a relação entre os nutrientes no fertilizante e a relação entre o conteúdo dos nutrientes na orquídea. Uma forma mais prática de visualizar essa comparação é estabelecendo a quantidade semanal que seria gasta do fertilizante (ou da solução contendo o fertilizante) para suprir a demanda isolada de cada nutriente, para isso pode ser utilizada a seguinte equação:
Vj = Dj × 100 / (TNAj × CFS × NSA) Equação 2 em que, Vj é o volume de solução de fertirrigação que deverá ser aplicado considerando apenas a demanda do nutriente “j” (mL/semana da solução de fertirrigação); Dj é a demanda nutricional do nutriente “j” (mg/ano do nutriente “j”); TNAj é o teor do nutriente “j” no adubo (% do nutriente “j” no adubo); CFS é a concentração do fertilizante na solução de fertirrigação (g/L do fertilizante); e NSA é o número de semanas em um ano (52,14 semanas/ano).
Para mostrar a importância dessa análise na escolha do fertilizante, determinou-se o volume da solução de fertirrigação que deveria ser aplicado por planta, considerando a demanda isolada de cada nutriente, para três diferentes fertilizantes para orquídeas disponíveis no mercado (Quadro 4).
Quadro 4. Volumes semanais de soluções de fertirrigação, preparadas com três
diferentes fertilizantes para orquídeas, necessários para suprir a demanda anual de
Cattleya walkeriana por um determinado nutriente
(1)
Os teores de cada um dos nutrientes nos fertilizantes Peters® e B&G Orchidées ®, utilizados para determinar os valores apresentados neste quadro, estão disponíveis nos sites www.jrpeters.com e www.begflores.com.br. Último acesso, em ambos os sites, foi realizado no dia 23.03.2010.
A variação do volume de solução de fertirrigação necessário para suprir a demanda de Cattleya walkeriana por cada um dos nutrientes é muito grande para as duas formulações do fertilizante Peters®, variando de 0,4 a 34,5 mL/semana para Mo e B, respectivamente, enquanto que, para a solução de fertirrigação contendo 2 g/L de
N P K Ca Mg S Fe Zn Mn B Cu Mo 1,2 0,6 1,9 - 5,4 2,7 7 ,3 31,9 7,3 34,5 2,7 0,4 2,5 0,4 1,9 - 5,4 2,7 7 ,3 31,9 7,3 34,5 2,7 0,4 3,1 1,2 5,4 5,1 4,1 1,1 1 ,6 1,4 2,2 5,8 1,1 0,6 Peters® 20-20-20(1) Peters® 10-30-20(1) B&G Orchid eés®(1)
Adubo (2g L-1)
_________________________ mL/semana _____________________ ____
B&G Orchidées®, essa variação foi muito menor (0,6 a 5,8 mL/semana para Mo e B, respectivamente). Sendo assim, se for aplicado 34,5 mL/semana da solução de Peters 20-20-20 ou 10-30-20 (2 g/L) será desperdiçado a quantidade de Mo presente em 34,1 mL da solução, já que a orquídea necessitaria apenas de 0,4 mL, caso o contrário acontecesse, se fosse aplicado apenas 0,4 mL da solução, a orquídea não seria suprida adequadamente de B. Outro aspecto importante, é que essa duas formulações do fertilizante Peters® não possuem Ca, sendo, então, necessária a combinação desses ferlilizantes com outras fórmulas do Peters, ou com outros fertilizantes que contenham Ca, como o nitrato de cálcio [Ca(NO3)2], a farinha de osso e outros fertilizantes de
origem orgânica que contenha cinzas e farinha de osso.
O fertilizante B&G Orchidées® foi desenvolvido especificamente para orquídeas e durante seu desenvolvimento foram consideradas as exigências nutricionais médias de orquídeas de diversos gêneros e espécies e as taxas de recuperação de cada nutriente pelas plantas, por isso ele apresenta uma discrepância entre os valores do volume de solução de fertirrigação, necessário para suprir a demanda de Cattleya
walkeriana por cada um dos nutrientes, muito menores que nas formulações do Peters®.
Considerando os teores e a produção de matéria seca anual de diversas espécies de orquídeas comumente encontradas nos orquidários dos colecionadores brasileiros, recomenda-se a aplicação de 10 g do fertilizante B&G Orchidées® por semana para cada 100 plantas. Uma forma de realizar essa aplicação é preparar uma solução contendo 4 g desse fertilizante em 1 L de água e aplicar 25 ml dessa solução em cada vaso. Segundo essa recomendação, a quantidade necessária desse fertilizante para o cultivo de 100 plantas durante um ano seria de, aproximadamente, 525 g.
Outra opção para a fertilização das orquídeas é utilizar uma combinação de fontes simples de fertilizantes para suprir a demanda nutricional das orquídeas. Para que isso seja feito o orquidófilo deverá procurar a ajuda de um engenheiro agrônomo ou florestal para auxiliá-lo a combinar as fontes simples de fertilizantes, de modo que a proporção entre esses fertilizantes gerem uma proporção de nutrientes compatível com a exigida pelas orquídeas.
4. Literatura Citada
LANGE, A. & MOREIRA, F.M.S. Detecção de Azospirillum amazonense em raízes e rizosfera de Orchidaceae e de outras famílias vegetais. R. Bras. Ci. Solo, 26:529-533, 2002.
MARSCHNER H. Mineral nutrition of higher plants. 2.ed. London, Academic Press, 1995. 889p.
ROSA, G.N.G.P.; NOVAIS, R.F.; SANTOS, A.F.; LOCATELLI, M.V. et al. Cultivo de orquídeas. 5.ed. Viçosa, 2009. 35p.
TAIZ, L. & ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 4.ed. Porto Alegre, Artmed, 2009. 820p.
5. Agradecimentos
À Deus pela equipe de trabalho do NPCO-UFV; pela dedicação e apoio de minha esposa, Luiza B. F. Santos; pelo apoio da ACW; e pelas orientações, criticas e sugestões dos professores Victor Hugo Alvarez V., Roberto F. de Novais e Wagner Campos Otoni.
6. Contatos
E-mail: s.andreferreira@gmail.com Telefone: 031 3891-6803; 031 3899-1055 Celular: 031 9216-2803
