Cultivo de girassol em sistema hidropônico sob diferentes níveis de salinidade
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Introdução
A escassez de recursos hídricos nas regiões áridas e semiáridas envolvem
aspectos quantitativos e qualitativos, principalmente no que diz respeito à
presença de sais nestes recursos, causando restrições de uso para o consumo
humano, animal e irrigação (MEDEIROS et al., 2003). Esta escassez afeta
diretamente a produção agrícola e pecuária, essencialmente no que diz respeito
à produção e disponibilidade de grãos para consumo humano e de forragem para
consumo animal.
Dentro deste contexto, os sistemas de cultivo hidropônico têm se constituído em
uma das alternativas que busca equacionar problemas relativos a esses fatores,
isso porque dado ao estado de saturação e a ausência da matriz do solo, o
potencial matricial tende a ser zero, assim, nesse sistema, a tensão total com
que a água é retida tem origem exclusivamente osmótica. Quando comparado a
sistemas de cultivo em solo, Ayers e Westcot (1999) afirmam que o potencial
matricial constitui aproximadamente 95% do potencial total em um solo salino de
textura média à capacidade de campo em cultivo convencional.
Vislumbrando o potencial do aproveitamento de águas salobras no preparo de
solução nutritiva para cultivos hidropônicos estudos recentes (ALBORNOZ et al.,
2007; DIAS et al., 2011; HABER et al., 2005; SOARES et al., 2007) tem sido
desenvolvidos no sentido de avaliar a rentabilidade das culturas em tal
sistema, dentro da perspectiva técnica, ambiental, social e de custos de
produção.
Por se tratar de uma cultura cujos dividendos gozam de liquidez no mercado,
inclusive atingindo elevadas cotações, o girassol (Helianthus annuusL.) tem
estado em evidência, atraindo cada vez mais produtores e pesquisadores de
diversas regiões do Brasil e tornando-se objeto de estudos que visam
oportunizar formas de cultivos que potencializem a sua produção.
De acordo com Nobre et al. (2008) aproveita-se do girassol todas as suas partes
e, dentre os seus usos, estão a produção de forragem alternativa, planta
melífera, ornamental, produção de óleo para alimentação humana e
biocombustíveis (CORRÊA et al., 2008; MORGADO et al., 2002; NEVES et al., 2005;
NOBRE et al., 2010).
De acordo com Tomich et al. (2003) a silagem de girassol obtida através da
fitomassa, apresenta-se como mais uma opção de alimento conservado na forma de
silagem e Silva et al. (2004) observaram que a produção de leite corrigida para
4% de gordura (LCG 4%) não foi influenciada pela substituição total da silagem
de milho pela de girassol, como volumoso na dieta de vacas leiteiras em
lactação. Do ponto de vista da produção do óleo extraído dos aquênios, pode ser
usado como uma fonte potencial de energia renovável e também na alimentação
humana (FERRARI; SOUZA, 2009; NOBRE et al., 2010).
Considerando estes fatores, objetivou-se estudar a utilização de águas salobras
no preparo da solução nutritiva para irrigação do girassol cultivado em sistema
hidropônico, e os impactos sobre os seus componentes de produção, destinados a
produção de óleo (aquênios) e forragem alternativa (fitomassa).
Material e métodos
O trabalho foi conduzido no período de setembro a dezembro de 2009, em um
ambiente protegido, situado no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande, município de Campina Grande - PB. Cada parcela experimental foi
composta por um vaso com capacidade volumétrica equivalente a seis litros, os
quais foram preenchidos com 0,5 kg de brita na parte inferior, uma tela de
nylon como envelope separando a brita e o substrato e, por fim 1,2 kg de
substrato.
Foi utilizada a fibra de coco triturada como substrato, a qual possui uma
textura variável, que influencia muito na relação de equilíbrio entre o
conteúdo de ar e de água.
O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em
esquema fatorial 5 x 2 com três repetições, de modo que foram estudados cinco
níveis de salinidade e duas densidades de plantio (uma planta - D1 e duas
plantas - D2 por vaso).
Os aquênios foram semeados diretamente no substrato em número de nove
apresentando 100% de germinação de modo que foram realizados dois desbastes aos
7 e aos 14 dias após a semeadura (DAS), estabelecendo-se a densidade de uma ou
duas plantas por vaso para cada nível salino.
A solução nutritiva usada foi a solução proposta por Furlani et al., (1999),
cujas características químicas estão descritas na Tabela_1, resultando em uma
condutividade elétrica da solução original de 3,4 dSm-1. Esta solução foi
diluída equitativamente em água de abastecimento (TAB._2), obtendo-se uma
condutividade da solução nutritiva de 1,7 dS m-1 (Testemunha). Para obtenção
dos tratamentos salinos adicionou-se quantidades crescentes de NaCl na solução
diluída, segundo Equação 1, resultando em uma condutividade elétrica da solução
nutritiva de 1,7 (Testemunha); 4,3; 6,0; 9,0 e 11,5 dSm-1.
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mgL-1 (NaCl) = 640. (CE desejada - CE atual)
( 1)
Na irrigação foi aplicado um volume inicial de solução nutritiva de 2 L por
vaso com recirculação diária da solução nutritiva lixiviada às 8; 12 e às 16 h,
ou seja, as 8 h o volume de solução drenado em coletores era mensurado, anotado
e em seguida, aplicado aos vasos; às 12 e às 16 h a solução era apenas
reaplicada finalizando a circulação diária. Quando o volume drenado atingia o
limite de 200 mL, isto é, as plantas consumiam 1,8 L, a solução era renovada,
descartando-se os 200 mL anteriores após conferidas a CE e pH.
Os componentes de produção foram avaliados por ocasião da colheita das plantas,
quando as mesmas se encontravam no estágio de maturação fisiológica (R9),
segundo metodologia proposta por Schneiter e Miller (1981). As variáveis
analisadas relacionadas à produção de aquênios foram: fitomassa fresca do
capítulo - FFCap, fitomassa fresca dos aquênios - FFA, número de aquênios
viáveis - NAV, números de aquênios não viáveis - NANV e diâmetro do capitulo -
DCAP. As variáveis relacionadas à produção de fitomassa foram: fitomassa fresca
e seca da parte aérea - FFPA e FSPA, do caule - FFCaule e FSCaule e das folhas
- FFF e FSF. Também foi analisada a duração do ciclo, isto é, o tempo do semeio
a colheita da planta - TSC.
Os resultados do experimento foram submetidos à análise de variância e as
médias das densidades de plantas foram comparadas pelo teste de Tukey ao nível
de 0,05 de probabilidade e a salinidade da solução nutritiva submetida ao
estudo de regressão polinomial. Buscando-se uma melhor normalidade dos dados
utilizou-se a transformação estatística (X+1)0,5 para todas as variáveis. Todas
as análises foram realizadas utilizando-se o programa estatístico SISVAR-ESAL
(FERREIRA, 2000).
Resultados e discussão
Em uma análise dos componentes de produção do girassol destinados a forragem
(fitomassa), cujo resumo da ANOVA encontra-se na Tabela_3, foi possível notar
para todas as variáveis de fitomassa (FFPA, FSPA, FFCaule, FSCaule, FFF e FSF)
diferença significativa para o efeito da salinidade e da densidade das plantas,
ao contrário da interação S x D, não foi significativo para nenhuma variável de
fitomassa.
Quando se compara a fitomassa fresca da parte aérea (FFPA) das plantas
irrigadas com CE de 1,7 dS m-1, observa-se, segundo a equação de regressão,
decréscimos de 49,27; 71,66; 92,21 e 90,84% para as plantas irrigadas com CE de
4,3; 6,0; 9,0 e 11,5 dS m-1, respectivamente (FIG._1A). Já para a fitomassa
seca da parte aérea (FIG._1B) o decréscimo foi da ordem de 44,82; 65,01; 83,04;
80,90% para os mesmos níveis salinos quando comparado com a testemunha.
Destaca-se para ambas as variáveis o fato de o nível 4 apresentar um decréscimo
maior do que o nível 5.
A fitomassa fresca do caule (FIG._1C) apresentou decréscimos de 48,26; 70,25;
90,61 e 89,59% e a fitomassa seca do caule (FIG._1D) de 45,63; 65,88; 83,15 e
79,52% para os níveis estudados quando comparados com a testemunha.
Na fitomassa fresca das folhas (FIG._1E) constataram-se decréscimos de 43,45;
64,71; 88,40 e 94,68%, nas plantas irrigadas com água de CE de 4,3; 6,0; 9,0 e
11,5 dS m-1, respectivamente, em relação a CE de 1,7 dS m-1, decréscimos
próximos aos obtidos pela fitomassa seca da folha (FIG._1F), que foram de
45,03; 65,33; 83,49 e 81,41%, nas mesma condições da FFF.
No que diz respeito à densidade das plantas, pela Tabela_3, observa-se que o
decréscimo da FFPA, FSPA, FFCaule, FSCaule, FFF e FSF em função da densidade de
2 plantas por vaso foi 51,87; 53,28; 51,81; 53,42; 42,86 e 56,06%,
respectivamente.
Ainda com relação à Tabela_3, verifica-se através do teste de médias, que os
vasos com duas plantas (densidade 2) produziram, em termos de fitomassa, mais
que o dobro dos vasos com apenas uma planta (densidade 1), salvo para a FFF.
Este fato indica que a densidade de plantio pode ser utilizada como estratégia
de manejo quando se utiliza água salina, justamente para compensar a perda de
massa por área.
Para Leonardo et al. (2007), em condições salinas ocorre a redução da
disponibilidade de água às plantas com a redução do potencial total da água no
solo, assim, a salinidade provoca um maior gasto de energia para a absorção da
mesma. Bonacin (2002), estudando o crescimento de plantas, produção e
características das sementes de girassol (Helianthus annuusL. cv. Embrapa 122-
V2000), observou que houve decréscimo do número de folhas verdes, durante as
avaliações, caracterizando a fase final da maturação com a senescência e a
perda de folhas, e a consequente redução da fitomassa fresca e seca das folhas.
Ainda é possível observar na Figura_1 que o nível 3 (6 dS m-1) de salinidade se
constitui em um ponto a partir do qual a produção resultante apresenta maior
queda, quando comparado a testemunha, indicando ser este um ponto limite para
esta cultura neste sistema de cultivo.
Analisando-se os componentes de produção do girassol destinados a obtenção de
aquênios, cujo resumo da ANOVA está na Tabela_4, foi possível observar nas
variáveis de produção de aquênios (FFCap, FFA, NAV) efeito significativo para o
efeito da salinidade e da densidade das plantas, ao contrário da interação S x
D, que não apresentou efeito significativo para nenhuma variável de fitomassa.
Para a variável número de aquênios viáveis, cujo comportamento pode ser
descrito por uma regressão linear quando submetido a níveis salinos verificou-
se um decréscimo de 11% por incremento unitário da CE, valor calculado a partir
da equação da Figura_2A para esta variável.
Braz e Rossetto (2009) analisando o cultivo do girassol (cv. EMBRAPA 122/ V-
2000) em um Planossolo verificaram que a produção média de aquênios por planta
foi de 940 aquênios, enquanto que no presente estudo a média de produção de
aquênios no nível de salinidade dois (CE = 4,3 dS m-1), situação que produziu
maior número de aquênios, foi em torno de 300 unidades. No entanto, para a
massa de 1000 aquênios estimada, esses autores encontraram uma média de 53,66
g, enquanto que no presente estudo a média estimada foi de 63 g.
Essa avaliação permite uma comparação da produção de aquênios de girassol tanto
em condições de solo, quanto em condições de cultivo hidropônico, permitindo
uma análise mais aceitável, uma vez que o conceito de aquênios viáveis pode ser
influenciado pela sensibilidade de cada classificador. A comparação entre a
estimativa da massa de 1000 aquênios favorece a avaliação dos níveis de
produtividade do ponto de vista do óleo extraído dos aquênios, uma vez que
segundo Grando (2005) o girassol oferece cerca de 40 a 55% de óleo, dependendo
do híbrido e das condições ambientais.
Para a variável fitomassa fresca do capitulo (FIG._2B) cujo comportamento foi
descrito por uma equação quadrática, o decréscimo foi de 50,14; 72,88; 93,64 e
92,04% para os intervalos CE de 4,3; 6,0; 9,0 e 11,5 dS m-1, em relação a CE de
1,7 dS m-1 (testemunha). Para a fitomassa fresca dos aquênios os níveis de
decréscimo por incremento unitário de salinidade da solução nutritiva foi de
11,3%, valores obtidos a partir da equação de regressão presentes na Figura_2C.
No que diz respeito à variável diâmetro do capítulo, que neste caso, trata do
diâmetro interno e está diretamente relacionado à produção de aquênios,
verificou-se um decréscimo de 6,6% por incremento unitário da CE conforme pode
ser verificado na equação de regressão presente na Figura_2D. Nota-se na Figura
2, que o decréscimo da produção torna-se mais brusco a partir do nível 3 de
salinidade (6 dS m-1), um nível salino bastante elevado se considerarmos
condições de cultivo em solo.
O ciclo da cultura, isto é o intervalo de tempo entre o semeio e a colheita
(TSC), conforme Tabela_4, foi afetado pelo tratamento salino e densidade
aplicada. É possível observar na Figura_2E que à medida que o nível salino da
solução nutritiva aumentou as plantas reduziram o seu ciclo em 0,88% por
incremento unitário da salinidade, através de mecanismos fisiológicos induzidos
pela situação de estresse salino, que sacrificam fases de crescimento e
desenvolvimento para garantir a perpetuação da espécie. Deste modo a redução do
ciclo, nesta situação de estresse, compromete os índices de produção.
Conclusões
1. A densidade diferenciada das plantas de girassol afetou positivamente os
componentes de produção de aquênios e fitomassa da cultura indicando maior
viabilidade quando se utiliza duas plantas por vaso;
2. As variáveis destinadas a produção de forragem foram bastante afetadas pela
salinidade da solução nutritiva, no entanto, recomenda-se utilizar a densidade
de plantio como estratégia de manejo quando se utiliza solução salina visando
para compensar a perda de massa por área;
3. As variáveis destinadas a produção de aquênios, salvo para a fitomassa
fresca do capitulo, apresentaram decréscimo total inferior a 15%.
