Influência da dose e época de aplicação de um compostado na cultura de cebola
biológica
Influência da dose e época de aplicação de um compostado na cultura de cebola
biológica
INTRODUÇÃO
A cebola (Allium cepa L.) em Portugal é principalmente cultivada como cultura
intensiva de ar livre. Em 2003, ocupava uma área de 1617 ha, concentrada nas
regiões do Ribatejo e Oeste e Entre-Douro-e-Minho, estimando-se a produção em
38593 t (GPP, 2007). A Europa tem produtividades médias de 20 t/ha, sendo de 35
t/ha na UE a 25 Estados Membros e de 23,5 t/ha em Portugal (GPP, 2007). O
consumo anual em Portugal foi estimado em 13,08 kg por habitante em 2005, sendo
o terceiro produto hortícola mais consumido, depois da batata e couve (FAOSTAT,
2010), facto que justifica a produção biológica de cebola.
A absorção de nutrientes pela cebola durante o período de crescimento segue uma
curva sigmoidal e o período de rápida absorção coincide com o inicio da
formação do bolbo (Lee, 2010). Por outro lado, o sistema radicular da cebola
consiste em raízes superficiais, que raramente se ramificam ou formam pelos
radiculares. Thorup-Kristensen (2001) referiu que as raízes das plantas de
cebola atingem 0,25-0,35 m de profundidade, devido a um crescimento muito
lento, apesar de apresentar um ciclo cultural relativamente longo,
comparativamente com a maior parte das culturas hortícolas. Assim, a cultura de
cebola revela-se muito exigente na disponibilidade de nutrientes no tempo
adequado e na profundidade do solo a que se encontram as raízes. No modo de
produção convencional, estudos de fertilização de cebola indicam que valores de
azoto mineral acima de 150 kg/ha normalmente não se traduzem em aumentos de
produtividade significativos (Drost et al., 2002; Brito, 2005).
No modo de produção biológico, a taxa de mineralização dos compostados
orgânicos que se incorporam no solo está directamente relacionada com a
disponibilidade de azoto para as culturas e este processo tem de ser estudado
para as diferentes condições de produção. Com o presente trabalho pretendeu-se
avaliar o crescimento e a produtividade da cultura da cebola no modo de
produção biológico (MPB), com a aplicação ao solo de um compostado em
diferentes épocas (à plantação e um mês antes da plantação), nas doses de 0, 20
e 40 t/ha, com e sem a aplicação à plantação do fertilizante comercial Monterra
na dose de 2 t/ha.
MATERIAL E MÉTODOS
O ensaio realizou-se no concelho de Ponte de Lima (NW Portugal), num Regossolo
districo (Agroconsultores e Geometral, 1995), com textura franco-arenosa. No
Quadro 1 apresentam-se algumas das características químicas do solo. O
crescimento e a produtividade da cultura da cebola no modo de produção
biológico (MPB) foram avaliados para a cultivar regional Vermelha da Póvoa
(cedida pela DRAPN) em 3 blocos casualizados, com os seguintes tratamentos: 20
t/ha de compostado (140 kg N/ha) aplicado à plantação (C20P) ou um mês antes
(C20A), 40 t/ha (280 kg N/ha) à plantação (C40P) ou um mês antes (C40A), os
mesmos tratamentos acrescidos com a aplicação à plantação do fertilizante
comercial Monterra (M) na dose de 2 t/ha (140 kg N/ha) (C20AM, C20PM, C40AM,
C40PM, respectivamente), para além da testemunha sem qualquer fertilizante
(C0).
Quadro 1 - Características químicas do solo do ensaio.
O compostado, cujas características se apresentam no Quadro 2, resultou da
mistura de palha e dejectos de bovinos e equinos no MPB, com três meses de
compostagem. O ciclo cultural foi de 115 dias, tendo a plantação sido realizada
em meados de Maio, a partir de plantas produzidas no MPB no viveiro Triplanta,
com cerca de 3 folhas definitivas. Avaliou-se a mesma cultura no modo de
produção convencional (MPC), com a aplicação de um adubo composto em fundo (7:
14:14 na dose de 60 kg N/ha) e um adubo nitroamoniacal em cobertura (nitrolusal
26% N na dose de 90 kg N/ha), para comparação com o MPB. A rega foi efectuada
pelo sistema gota-a-gota e o controlo das infestantes foi realizado
manualmente. Realizaram-se 5 colheitas, aos 40, 55, 70, 85 e 115 dias após a
plantação, tendo-se avaliado 6 plantas por cada tratamento e por cada
repetição, para quantificação do peso fresco e peso seco das plantas, diâmetro
e concentração de nutrientes no bolbo. Na colheita comercial desterminou-se
ainda o peso edível, a acidez total, o pH, a firmeza e os teores de N, P, K,
Ca, Mg e Fe dos bolbos.
Quadro 2 - Características do compostado (n=6) proveniente de palha e dejectos
de animais com 3 meses de compostagem e do fertilizante orgânico comercial
Monterra (n=3) ().
A matéria seca foi determinada após secagem das plantas numa estufa ventilada a
70 ºC, até peso constante A acidez total foi determinada por titulação a pH 8,1
com uma solução 0,1N de NaOH na presença de fenolftaleína e foi expressa em mg
de equiv. ácido cítrico por 100g de matéria fresca. A leitura do pH foi
realizada com um potenciómetro e a firmeza do bolbo, determinada na parte
edível da cebola com um penetrómetro (TR Snc), tendo sido expressa pela força
máxima (kg cm-2) necessária para penetrar cada um dos bolbos com uma sonda
cilíndrica de 8 mm, a uma velocidade de 50 mm min-1.
Recorreu-se à norma europeia (EN - Soil improvers and growing media, 1999) para
a determinação da humidade (EN 13040), pH (EN 13037) e condutividade eléctrica
(EN 13038 e EN 13039) dos compostados. A razão C/N foi calculada considerando a
concentração de carbono calculada pelo quociente entre a concentração da
matéria orgânica e a constante 1,8 (Gonçalves e Baptista, 2001). A taxa
aparente de utilização do N orgânico dos compostados (%) foi estimada pela
diferença entre o N acumulado nas plantas produzidas com e sem compostado, após
subtracção do N mineral existente no compostado aplicado ao solo, a dividir
pelo N orgânico do mesmo. O N mineral do solo e dos compostados, após extracção
com KCl 2M (1:5), foi determinado por espectrofotometria de absorção molecular,
em autoanalisador de fluxo segmentado, sendo a concentração de N amoniacal
determinada pela reacção de Berthelot e a de N nítrico através do reagente de
Griess-Ilosvay, após redução em coluna de cádmio. Para os teores totais de
nutrientes no solo, no compostado e nas plantas, utilizou-se uma digestão
sulfúrica para N e P total e uma digestão nitro-perclórica para K, Ca e Mg. O N
e P nos digeridos foram determinados por espectrofotometria de absorção
molecular, o K por espectrofotometria de emissão de chama e o Ca e Mg por
espectrofotometria de absorção atómica. A análise de variância dos tratamentos
no MPB e os testes t para a comparação entre os resultados dos ensaios no MPB e
no MPC foram efectuados com o programa SPSS 16.0.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Crescimento das plantas e produtividade de cebola
O peso fresco e o peso seco das plantas no MPB aos 40 e 55 dias após a
plantação foram idênticos para todas plantas produzidas com 40 t/ha de
compostado, sendo o tratamento em que se aplicou compostado na dose de 40 t/ha
à plantação com incorporação de Monterra (40 PM) superior (p<0,05) a todos os
tratamentos onde se aplicaram 20 t/ha de compostado e ao tratamento sem
fertilização orgânica, que tiveram um peso fresco semelhante entre si (Figura
1). Aos 70 e 85 dias após a plantação, as plantas (rama e bolbo) produzidas com
compostado na dose de 40 t/ha à plantação com incorporação de Monterra (40 PM)
obtiveram pesos frescos e secos significativamente superiores (p<0,05)
comparativamente ao tratamento C0 e ao tratamento em que se aplicou 20 t/ha de
compostado um mês antes da plantação (20A) (Figura 1, Quadro 3).
Figura 1 - Peso fresco e peso seco da planta (rama e bolbo) (g/planta) desde a
plantação até 85 dias após a plantação, nos tratamentos do ensaio no MPB: sem
compostado (C0), com 20 e 40 t/ha de compostado (C20, C40), aplicado 1 mês
antes plantação (A) e à plantação (P), sem e com aplicação de Monterra (M).
Quadro_3
- Peso seco da rama e do bolbo (g/planta) 85 e 115 dias após a plantação e
diâmetro final do bolbo (mm/planta), nos tratamentos do ensaio no MPB: sem
compostado (C0), com 20 e 40 t/ha de compostado (C20, C40), aplicado 1 mês
antes plantação (A) e à plantação (P), sem e com aplicação de Monterra (M) e no
ensaio com fertilização mineral (FM) no MPC. Em cada coluna as médias seguidas
por letras diferentes correspondem a diferenças significativas entre os
tratamentos (p<0,05).
O peso seco da rama no MPC foi significativamente superior ao peso da rama das
plantas conduzidas no MPB, mas o peso do bolbo foi semelhante ao das plantas
produzidas com 40 t/ha de compostado (Quadro 3), o que está de acordo com os
resultados apresentados por Lee (2010), em ensaios de cebola conduzidos nos
dois modos de produção, biológico e convencional onde, apesar do peso da rama
ser superior no MPC, os bolbos resultaram em pesos idênticos nos dois modos de
produção.
Na colheita final, aos 115 dias após a plantação, o peso seco do bolbo das
plantas em que se aplicou compostado na dose de 40 t/ha à plantação com
Monterra (40PM) apenas foi significativamente superior ao tratamentos C0
(p<0,05). No entanto, o diâmetro do bolbo das plantas do tratamento 40 PM foi
significativamente superior ao diâmetro das cebolas dos tratamentos C0, 20A,
20P e 40P (Quadro_3).
Não se observaram interacções significativas de primeira ou de segunda ordem
entre os efeitos da dose de compostado, do momento de aplicação ou da aplicação
de Monterra, na produtividade da cultura de cebola. Na Figura 2 apresentam-se a
produtividade e o diâmetro da cebola no MPB. A produtividade não aumentou
significativamente com o momento de aplicação do compostado, nem com a
aplicação do fertilizante comercial Monterra, mas aumentou com a dose de
aplicação de compostado ao solo (p<0,05), resultando numa produtividade média
de 19,6 t/ha, 28,9 t/ha e 34,9 t/ha, respectivamente, para as doses de 0, 20 e
40 t/ha de compostado. O diâmetro do bolbo foi idêntico para as culturas sem
fertilização orgânica e com aplicação de 20 t/ha de compostado mas foi superior
com a aplicação de 40 t/ha de compostado (Figura 2).
Figura_2 - Produtividade (t/ha), matéria seca (%) e diâmetro da cebola (mm) nos
tratamentos do ensaio no MPB: sem compostado (C0) e com aplicação de 20 t/ha e
40 t/ha de compostado (C20, C40), considerando em conjunto os tratamentos onde
se aplicaram estas doses de compostado, e no ensaio no MPC (FM). Letras
diferentes correspondem a diferenças significativas entre os tratamentos
(p<0,05).
A produtividade da cultura no MPC, com aplicação de 150 kg/ha de N mineral, foi
de 39,3 t/ha, valor que não foi significativamente diferente da produtividade
obtida com 40 t/ha de compostado, que correspondeu à aplicação de 280 kg/ha de
N total, do qual apenas 0,5% era N mineral. O valor médio damatéria seca da
cebola no ensaio conduzido no MPB foi de 12,1% e no MPC foi de 11,5%, valores
que não foram estatisticamente diferentes (Figura 2). A parte edível dos bolbos
de cebola foi idêntica para os dois modos de produção, em média 90,1%.
Características físicas e químicas dos bolbos
A firmeza dos bolbos foi superior nas cebolas produzidas sem qualquer
fertilização (7,8 kg cm-2), comparativamente com as cebolas produzidas com
fertilizante mineral (7,0 kg cm-2). Em estudos que relacionavam a quantidade de
azoto disponível com a qualidade dos bolbos de cebola, Randle (2000) apontou a
redução da firmeza dos bolbos com o aumento da disponibilidade de azoto no
solo. No entanto, a firmeza das cebolas produzidas com compostado no MPB,
comparativamente com as cebolas produzidas no MPC, não foi significativamente
superior (Figura 3).
Figura 3 - Firmeza dos bolbos (kg cm-2) e acidez total dos bolbos (mg de equiv.
ácido cítrico por 100g) nos tratamentos do ensaio no MPB: sem compostado (C0) e
com aplicação de 20 t/ha e 40 t/ha de compostado (C20, C40), considerando em
conjunto os tratamentos onde se aplicaram estas doses de compostado, e no
ensaio no MPC (FM). Letras diferentes correspondem a diferenças significativas
entre os tratamentos (p<0,05).
A acidez total, que estima a quantidade de ácidos orgânicos indicando a
adstringência das cebolas, tal como o pH, influencia o sabor. A acidez total
(Figura 3) foi superior nas cebolas produzidas sem qualquer fertilização (75,4
mg 100 g-1) comparativamente com as cebolas produzidas com fertilizante mineral
(72,3 mg 100 g-1). No entanto, a acidez total das cebolas não foi
significativamente diferente entre a aplicação de 0, 20 e 40 t/ha de compostado
no MPB, assim como entre as cebolas onde se aplicou compostado e as cebolas do
MPC (Figura 3). O pH das cebolas foi idêntico para todos os tratamentos no MPB
e no MPC, sendo o valor médio de 5,5.
Apesar das diferenças significativas na concentração de azoto na rama das
plantas do ensaio no MPB, a composição dos bolbos em azoto (N), potássio (K),
cálcio (Ca), magnésio (Mg) e ferro (Fe), foi idêntica para todos os tratamentos
no MPB (Quadro 4). No entanto, a aplicação do fertilizante comercial Monterra
resultou numa menor concentração em fósforo (P) nos bolbos, excepto para as
cebolas produzidas com 40 t/ha de compostado aplicado 1 mês antes da plantação
(40A).
Quadro 4 - Concentração em nutrientes, expressa na matéria seca (g kg-1 ms) na
rama e no bolbo respectivamente 85 e 115 dias após a plantação, nos tratamentos
do ensaio no MPB: sem compostado (C0), com 20 e 40 t/ha de compostado (C20,
C40), aplicado 1 mês antes plantação (A) e à plantação (P), sem e com aplicação
de Monterra (M) e no ensaio no MPC (FM). Em cada coluna as médias seguidas por
letras diferentes correspondem a diferenças significativas entre os tratamentos
(p<0,05).
A concentração de nutrientes nos bolbos produzidos com fertilizante mineral no
MPC apresentou um teor significativamente inferior em K, comparativamente com
os bolbos produzidos no MPB com aplicação de 40 t/ha (Quadro 4). Gundersen et
al. (2000) avaliaram a qualidade de cebolas produzidas no MPB e no MPC e
referiram que as cebolas produzidas no MPB apresentaram menores valores de
concentração de Ca e Mg e maiores valores de Fe e de K, apesar deste último não
ter sido um resultado significativo. No presente estudo, os teores de Fe também
apresentaram uma tendência para serem superiores na cebola produzidas no MPB.
Extracção de nutrientes
A extracção de azoto acumulado na rama e no bolbo (Quadro 5) foi
significativamente superior na cultura produzida no MPC (77 kg/ha)
comparativamente com as culturas produzidas no MPB (48-65 kg/ha) e, em ambos os
casos, a extracção de N foi muito inferior ao valor referido por Sullivan et
al. (2001) de 110 kg/ha de N.
Quadro 5 - Extracção de nutrientes (kg/ha) na rama e no bolbo respectivamente
85 e 115 dias após a plantação, nos tratamentos do ensaio no MPB: sem
compostado (C0), com 20 e 40 t/ha de compostado (C20, C40), aplicado 1 mês
antes plantação (A) e à plantação (P), sem e com aplicação de Monterra (M) e no
ensaio no MPC (FM). Em cada coluna as médias seguidas por letras diferentes
correspondem a diferenças significativas entre os tratamentos (p<0,05).
A extracção dos nutrientes (Figura 4) aumentou de acordo com a produtividade
(Figura_2) e a extracção pelas plantas produzidas com adubos minerais foi
superior a todas as plantas conduzidas no MPB. No entanto, a relação entre o N
acumulado na cebola e o N acumulado no total da planta diminuiu de 73,5% nas
plantas sem fertilização (C0), para 66,2% nas plantas produzidas com compostado
(C20 e C40) e 63,5% nas plantas conduzidas no MPC (FM). O mesmo ocorreu para a
extracção de P, onde esta relação diminuiu, respectivamente, de 84,2% para
82,0% e 75,7% (Quadro 5).
Figura 4 - Exportação (kg/ha) de azoto (N) e fósforo (P) pelo bolbo na colheita
comercial (115 dap) e pela rama (85 dap), nos tratamentos do ensaio no MPB: sem
compostado (C0) e com aplicação de 20 t/ha e 40 t/ha de compostado (C20, C40),
considerando em conjunto os tratamentos onde se aplicaram estas doses de
compostado, e no ensaio no MPC (FM).
Para a cultura de cebola Lee (2010) referiu que a relação entre o N acumulado
na cebola e o N acumulado no total da planta foi de 67,8% para culturas
produzidas no MPB e de 64,2% no MPC e para o K os valores que encontrou foram,
respectivamente, de 81,4% e de 70,8%. Estes resultados sugerem que a
fertilização orgânica aumentou o transporte de nutrientes da rama para o bolbo,
comparativamente com a adubação mineral.
Taxa aparente de utilização de N orgânico dos compostados
As taxas aparentes de utilização do N orgânico do compostado aplicado à
plantação sem Monterra, no período de 115 dias entre a plantação e a colheita
da cebola, foram de 14,5 e de 7,7g N/100g Norg, respectivamente,
para as doses de 20 e 40 t/ha de compostado (Figura 5). A aplicação do
fertilizante comercial Monterra só mostrou alguma eficiência, em termos de N,
no tratamento em que se aplicou 20 t/ha de compostado um mês antes da plantação
(20A). Neste tratamento, a mineralização do compostado que decorreu no período
de 1 mês antes da plantação terá libertado N mineral que não ficou disponível
para absorção pelas plantas, provavelmente por ter sido entretanto lixiviado
para uma profundidade do solo fora do alcance das raízes das plantas. Assim,
parte do azoto mineral absorvido pelas plantas produzidas com aplicação ao solo
de 20 t/ha de compostado um mês antes da plantação e com aplicação do
fertilizante orgânico Monterra (20AM), teve origem na mineralização deste
fertilizante orgânico, que disponibilizou azoto mineral com uma eficiência
estimada em 9,4 g N/100g Norg (Figura 5).
Figura 5 - As taxas aparentes de utilização do N orgânico (g N/100g Norg) dos
compostados aplicados nas doses de 20 e 40 t/ha (C20, C40), aplicado 1 mês
antes plantação (A) e à plantação (P), sem e com aplicação de Monterra (M).
A aplicação ao solo de Monterra não revelou vantagens na produtividade da
cultura de cebola para os restantes tratamentos, nomeadamente onde se aplicou
compostado na dose de 20t/ha à plantação e na dose de 40 t/ha 1 mês antes da
plantação ou à plantação, indicando que a mineralização aparente do compostado
terá libertado azoto em quantidade suficiente para as condições de absorção
pelas plantas. Este motivo poderá também explicar a menor eficiência aparente
do N orgânico do compostado aplicado na dose de 40 t/ha. Assim, mesmo que tenha
ocorrido mineralização acrescida com a aplicação do fertilizante orgânico
Monterra ou com a maior dose de compostado, uma vez que as plantas não
absorveram mais N, este não pode ser estimado pelo método utilizado no presente
trabalho. O facto da produtividade da cultura no MPC, com aplicação de 150 kg/
ha de azoto mineral, não ter sido significativamente diferente da produtividade
obtida com 40 t/ha de compostado, reforça o facto da absorção de nutrientes,
nomeadamente de azoto, pela cultura de cebola no MPB com a dose de 40 t/ha de
compostado, poder ter sido suficiente para obter produções elevadas de cebola
neste modo de produção, para as condições do presente estudo.
A taxa de eficiência do N mineral dos adubos minerais aplicados na cultura no
MPC foi de 25,8%. O facto das raízes da cebola serem muito superficiais poderá
explicar esta baixa recuperação porque o N mineral poderá ter sido lixiviado
para camadas mais profundas do solo. Ramos et al. (2002), num ensaio conduzido
em Espanha com a cultura da cebola no MPC, registaram perdas por lixiviação
correspondentes a 66-70% do azoto mineral utilizado, enquanto Halvorson et al.
(2008) registaram uma recuperação nos bolbos da cebola de apenas 11,4% dos 224
kg/ha de azoto aplicado em cobertura a esta cultura. Deste modo, confirma-se a
reduzida eficiência desta cultura para recuperar o azoto mineral aplicado na
forma de adubo referida por Shock et al. (2004) e Halvorson et al. (2008).
CONCLUSÕES
No presente trabalho, a aplicação ao solo do compostado um mês antes da
plantação da cebola em comparação com a sua aplicação imediatamente antes a
plantação, com o objectivo de que a mineralização da MO disponibilize mais
nutrientes para a cultura, não se revelou vantajosa. As doses de compostado de
20 e 40 t/ha proporcionaram aumentos de produtividade de, respectivamente, 47 e
73% relativamente à não aplicação de qualquer tipo de fertilizante orgânico. As
taxas aparentes de utilização do N orgânico do compostado aplicado à plantação
sem Monterra foram de 14,5% e 7,7%, respectivamente, para as doses de 20 e 40
t/ha. A aplicação do fertilizante orgânico comercial Monterra não teve o efeito
de disponibilização de nutrientes pretendido na cultura de cebola, à excepção
do tratamento com 20 t/ha de compostado aplicado um mês antes da plantação.
No MPB, a utilização deste tipo de compostados aplicados à plantação, na dose
de 40 t/ha, contribuiu para alcançar produções de cebola próximas das obtidas
no MPC. Os bolbos produzidos no MPB revelaram uma tendência de maior firmeza,
maior acidez e maiores teores de K, em comparação com o MPC.
