SILVA FILHO JB; LACERDA JS; FAVARATO LF; PEREIRA PRG; MARTINEZ
HEP; FONTES PCR; PUIATTI M. 2011. Crescimento de tomate cereja em diferentes
volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
Crescimento de tomate cereja em diferentes volumes de solução
nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT
Jaime Barros da Silva Filho1; José Soares de Lacerda1; Luiz Fernando Favarato1;
Paulo Roberto Gomes Pereira1; Hermínia Emília Prieto Martinez1; Paulo Cezar
Rezende Fontes1; e Mário Puiatti1.
1
UFV – Departamento de Fitotecnia. Avenida Peter Henry Rolfs, Campus Universitário, 36570-000,
Viçosa
MG,
[email protected],
[email protected],
[email protected],
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
RESUMO
Técnicas de cultivo, que minimizem os
(TNT) para sustentação das plantas. O
custos de produção e que otimizem o
experimento
consumo de energia são de grande
delineamento inteiramente casualizado
importância nos sistemas hidropônicos.
em esquema fatorial 5 (populações de
O cultivo hidropônico de hortaliças pelo
plantas) x 2 (com e sem aeração
sistema de capilaridade em TNT tem-se
forçada) com três repetições, totalizando
mostrado eficiente para o cultivo de
30 unidades experimentais. Foi avaliado
pequenas folhosas como alface, rúcula,
o volume de solução consumido por
etc, e se destaca como uma excelente
planta com e sem arejamento forçado.
alternativa por ser uma técnica bastante
Concluiu-se
simples,
foi
que
instalado
o
em
sistema
de
custo
e,
hidroponia capilar com TNT, sem
eliminar
a
aeração forçada, pode ser utilizado
necessidade do uso de eletricidade para
como uma alternativa para o cultivo
promover o arejamento da solução
hidropônico sem gasto de energia
nutritiva. Nesse sistema a solução
elétrica.
permanece estática junto às raízes. Para
PALAVRAS-CHAVE:
plantas de maior porte, esse sistema não
lycopersicum
foi testado. Neste trabalho objetivou-se
segurança alimentar, aeração, população
estudar
plantas.
de
principalmente,
o
desenvolvimento
baixo
por
crescimento
de
e
diferentes
var.
Solanum
cerasiforme,
ABSTRACT
populações de plantas de tomate cereja
Hydroponic tomato production in
por unidade de volume de solução
different volumes of nutrient solution
nutritiva.
with TNT
Utilizou-se
o
sistema
hidropônico capilar, com e sem aeração
The search for protected cultivation
forçada, utilizando tecido não tecido
techniques that minimize production
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2489
SILVA FILHO JB; LACERDA JS; FAVARATO LF; PEREIRA PRG; MARTINEZ
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volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
cultivated in hydroponic capillary with
costs and optimize energy consumption
are of great importance in hydroponic
and without forced aeration system,
systems. The hydroponic cultivation of
using non-woven fabric (TNT) as plant
vegetables by capillary action on TNT
support. There was used a randomized
system has proven effective for growing
design in a factorial 5 (five plant
small plants such as lettuce, arugula,
populations) x 2 (with and without
etc., and standing out as an excellent
forced aeration) with three replications,
alternative because it is a very simple
totaling 30 experimental units. The
technique, low cost and especially by
volume of solution consumed per plant
eliminating the necessity of using
with and without forced ventilation was
electricity
of
assessed. It was concluded that the
nutrient solution. In this system the
capillary hydroponic system with TNT,
solution remains static at or near the
with no forced aeration, can be used as
roots. Tests in such system have not
an
been done with plants of higher size.
cultivation
This work aimed to study the growth
source.
and
different
Keywords: Solanum lycopersicum var.
populations of tomato plants per volume
cerasiforme, food safety, aeration, plant
of nutrient solution, The plants were
population.
to
promote
development
aeration
of
alternative
to
without
the
hydroponic
electric
power
INTRODUÇÃO
O tomate tipo cereja é caracterizado como muito saboroso e adocicado, essas
características levam-no a ser utilizado como adorno, aperitivo e na confecção de pratos
diversos e com isso seu consumo tem aumentado substancialmente nos últimos anos
(Gusmão et al., 2000). Este fato esta, também relacionado ao aumento da população e à
tendência de mudança no hábito alimentar do consumidor, que tem se tornado mais
exigente quanto a qualidade dos produtos hortícolas, havendo com isso a necessidade de
se produzir hortaliças em quantidade e qualidade (Silva et al., 2006). Devido a essa
tendência do mercado hortícola é que o cultivo protegido (túneis e estufas) vem
aumentando a cada ano, assim como os cultivos hidropônicos que, vem ganhando um
grande espaço, principalmente próximo aos grandes centros consumidores, os chamados
cinturões verdes.
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2490
SILVA FILHO JB; LACERDA JS; FAVARATO LF; PEREIRA PRG; MARTINEZ
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volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
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Os cultivos hidropônicos se apresentam como alternativa de produção agrícola,
proporcionando maior rendimento e qualidade da produção, economia de energia,
redução da ocorrência de doenças, mínimo desperdício de água e nutrientes e
otimização do uso da área de produção (Ferreira et al., 2001). Sua importância não
decorre somente do fato de ser uma técnica usada para pesquisa e produção de
hortaliças, mas também por sua utilização como ferramenta para resolver um amplo
leque de problemas, que incluem a redução da contaminação do solo e da água
subterrânea, e a manipulação dos níveis de nutrientes para uma produção racional
(Martinez & Silva Filho, 2006).
A maioria dos sistemas hidropônicos atualmente utilizados requer aeração ou circulação
da solução nutritiva para possibilitar ótimas condições para respiração aeróbica das
raízes, afim de que haja uma boa absorção de água e nutrientes. Porém, essa prática
demanda custos adicionais e complexidades inerentes que, no seu todo, impedem ou
retardam a adoção de práticas hidropônicas por parte de muitos horticultores (Kratky,
1993).
A busca por técnicas de cultivo protegido, que minimizem os custos de produção e que
otimizem o consumo de energia são de grande importância nos o sistemas hidropônicos.
Com isso surge, a necessidade de desenvolverem-se sistemas hidropônicos mais
simples, de baixo custo e que não exijam, por exemplo, energia elétrica, fator limitante
em algumas localidades brasileiras.
O cultivo hidropônico de hortaliças pelo sistema de capilaridade se destaca como uma
excelente alternativa por ser uma técnica bastante simples, de baixo custo e,
principalmente, por eliminar a necessidade do uso de eletricidade, pois a solução
nutritiva permanece estática junto às raízes. (Chanseetis et al., 2001). Neste sistema, a
água e, com ela os nutrientes, sobe por cordões (capilares) devido ao fenômeno da
capilaridade. Este fenômeno é resultante da interação entre o ângulo de contato e as
forças de tensão superficial, adesão e coesão. Enquanto a adesão faz com que a água
molhe o sólido (ângulo de contato < 90º), a coesão é responsável pela continuidade do
meio líquido (Iwata et al., 1988). O fenômeno da capilaridade manifesta-se elevando a
água através do cordão até as raízes da cultura.
A produção de hortaliças em ambiente doméstico pela técnica hidropônica em bandejas
com um substrato pouco oneroso, como o TNT, torna-se, também, atraente devido à
facilidade de montagem, manutenção, higiene e praticidade de acomodação das
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2491
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volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
bandejas nas residências (Silva et al., 2006). O emprego de um novo sistema de
produção demanda conhecer o comportamento das culturas e definir o manejo mais
adequado.
Nesse sentido, objetivou-se com esta pesquisa estudar os efeitos de diferentes
populações de planta por unidade de volume de solução nutritiva, em sistema
hidropônico capilar com e sem aeração forçada, utilizando tecido não tecido (TNT)
como substrato, no crescimento e desenvolvimento do tomate cereja.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no período compreendido entre setembro e dezembro de
2010, em casa de vegetação A temperatura média do ar, durante o período de condução
do experimento foi obtida através de aferições diárias com termômetro de máxima e de
mínima. A unidade experimental foi formada por uma floreira com capacidade para 9
litros com dimensões de 50 x 21,5 x 18 cm. Tais recipientes foram previamente lavados,
e envolvidos com um plástico de polietileno de baixa densidade (100 litros), de cor azul,
sendo preenchido com 8 litros de solução nutritiva. Sobre as floreiras foram colocadas,
como suporte, lâminas de isopor com 1,5 cm de espessura e área total de 1080 cm2 (20 x
54 cm) com 8 furos de 5 cm de diâmetro, recobertos com TNT preto (50 x 90 cm)
previamente embebido em solução nutritiva, para promover a manutenção da umidade
por capilaridade. Sobre o TNT, próximo aos furos, foram dispostas as sementes. Foi
utilizado tomate cereja Prati Pak Lote: 26699 (ISLA Sementes Ltda.). A condução das
plantas foi feita em haste única, fazendo-se a desbrota das hastes laterais periodicamente
e poda apical da haste principal duas folhas após a emissão da 3ª inflorescência. O
tutoramento foi feito através de uma fita de ráfia presa em arame. A solução de
macronutrientes utilizada foi a modificada de Steiner (1980) e a solução de
micronutrientes a de Clark (1975), de acordo com a Tabela 1, cuja composição química
para a força 0,75 foi de: 1,50; 1,13; 3,38; 4,50 mL L-1 de KH2PO4, MgSO4, (NH4)SO4,
Ca(NO3)2, KCl, respectivamente, respectivamente, mais micronutrientes, com exceção
do Fe que foi acrescentado na forma de Fe-EDTA.
A solução nutritiva foi monitorada avaliando-se condutividade elétrica e pH. A
reposição de nutrientes e de água foi realizada através da adição de soluções estoques
com solução de força 0,75, quando os vasos apresentavam uma redução de
aproximadamente 30% do volume inicial.
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2492
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volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
O experimento foi disposto em um delineamento inteiramente casualizados em esquema
fatorial 5 x 2, com três repetições, sendo cinco populações de plantas e presença e a
ausência de aeração forçada (Tabela 2), totalizando 30 unidades experimentais.
O crescimento das plantas foi determinado por meio de medições periódicas da altura da
planta e diâmetro do caule, com uso de régua milimetrada e paquímetro digital.
Os dados foram analisados usando-se o programa SAEG 8.0 – Sistema de Análise
Estatística e Genética (Euclydes, 1999; Ribeiro Júnior, 2001). As análises de variância e
de regressão foram testadas pelo teste F a 5% de probabilidade. O desvio-padrão da
regressão calculado pelo SAEG foi corrigido a partir do quadrado médio do resíduo da
análise de variância, testando-se a significância dos coeficientes pelo teste t a 5% de
probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os dados de condutividade elétrica com média de 3,01mS, altura de planta com média
de 102,79 cm, e diâmetro do caule com média de 9,05 mm não foram influenciados
significativamente pelo volume de solução por planta e pela presença ou ausência de
aeração forçada (Tabela 3). Como não houve alteração nas características de
crescimento das plantas em resposta aos tratamentos, pode-se inferir que no sistema sem
aeração forçada as plantas poderiam produzir frutos tão bem quanto no sistema aerado.
Silva et al. (2005) observou que o cultivo hidropônico convencional da alface não
diferiu do cultivo por capilaridade quanto às características fisiológicas avaliadas.
O pH e o consumo total de solução foram influenciados significativamente pelo volume
de
solução
disponível
por
planta,
no
entanto,
não
foram
influenciados
significativamente pela presença ou ausência de aeração forçada no sistema (Tabela 3).
O pH da solução nutritiva variou com o volume de solução disponível por planta, sendo
observado menor valor (5,14) para o tratamento com maior volume de solução por
planta e maior valor (5,96) de pH para o tratamento com menor volume de solução por
planta (Figura 1), este fato pode ser explicado, principalmente, pela relação entre a
absorção de NH4+ e NO3-. As plantas em geral, estão termodinamicamente adaptadas a
absorverem primeiramente cátions, no caso o NH4+, devido ao potencial de membrana
gerado pela extrusão de um H+ para o exterior da célula, por meio das bombas de
prótons ATPases. Com isso ocorre uma acidificação do meio enquanto as plantas
absorvem o NH4+ presente na solução nutritiva. Assim que o NH4+ é completamente
absorvido, o NO3- passa a ser consumido da solução nutritiva. Para que a planta possa
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2493
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volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
absorver o NO3-, faz-se necessário a absorção também de um H+ da solução externa
para o balanceamento da carga negativa no interior da célula, com isso, ocorre uma
redução na atividade de H+ na solução e consequentemente uma elevação do pH do
meio.
Um maior volume de solução por planta implica em uma maior quantidade de NH4+
disponível para, sendo necessário um tempo maior para que este NH4+ seja esgotado da
solução. Como a taxa de transpiração é maior que a taxa de absorção de nutrientes, os
intervalos entre as reposições com solução não eram suficientes para que as plantas
consumissem todo NH4+ da solução, de modo que sempre havia NH4+ disponível, e com
isso ocorreu uma elevação na atividade de H+ e consequentemente uma redução do pH
do meio.
No caso do tratamento com um menor volume de solução por planta, a quantidade de
NH4+ disponível para a planta era menor, sendo este consumido rapidamente, iniciandose em seguida a absorção de NO3-, fazendo com que o pH da solução se elevasse.
O volume de solução total gasto por cada tratamento se elevou conforme aumentou o
número de plantas por vaso (Figura 2). O maior consumo de solução (31 litros) pelo
tratamento com maior população de plantas pode ser explicado pela maior taxa de
transpiração total, ou seja, o somatório das taxas transpiratórias de todas as plantas
resultou em uma taxa de transpiração maior que a dos outros tratamentos, consumindo
um maior volume de solução
Com base nos resultados conclui-se que o sistema hidropônico capilar com TNT pode
ser utilizado como uma alternativa para o cultivo de tomate cereja em ambiente
doméstico sem a necessidade de aeração forçada.
REFERÊNCIAS
CHANSEETIS C; SHINOHARA Y; TAKAGAKI M; MARUO T; HOHJO M; ITO T.
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climate conditions. Acta Hoticulturae 548: 401-409.
FERREIRA AAF; PEIL RMN; ROXO RCF. 2001. Curso de hidroponia/Cultivo sem
solo. Pelotas, UFPel, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, 42 p. (Apostila de curso).
GUSMÃO SAL; PÁDUA JG; GUSMÃO MTA; BRAZ LT. 2000. Efeito da cobertura
do solo com filme de polietileno e da densidade de plantio, na produção de tomateiro
tipo cereja. Horticultura Brasileira 18: 571-572.
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2494
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IWATA S; TABUCHI T; WARRKENTIN BP. 1988. Soil water interactions:
mechanisms and applications. New York: Marcell Dekker. 380 p.
KRATKY BAA. 1993. Capillary, noncirculating hydroponic method for leaf ahd semihead lettuce. Hort Tecnology 3: 206-207.
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<http://www.unimontes.br/unimontescientifica/revistas/Revista%20V8_N1/ARTIGOS/
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setembro de 2010.
SILVA
APP;
MELO
B.
2005.
Hidroponia.
Disponível
em:
http://www.fruticultura.iciag.ufu.br/hidropo.htm. Acessado em: 06 de setembro de
2010.
Tabela 1. Concentração de macro e micronutrientes da solução nutritiva utilizada no
experimento de tomate cereja hidropônico (Concentration of macro and micronutrients
in the nutrient solution used in the experiment of hydroponic cherry tomatoes). UFV –
Viçosa, MG, 2010.
Macronutrientes
NO3NH4+
H2PO4Ca2+
K+
Mg2+
SO42Micronutrientes
MnCl2.4H2O
H3BO3
ZnSO4.7H2O
(NH4)6Mo7O24.4H2O
CuSO4.5H2O
Fe EDTA
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
mmol L-1
9
3
1
4,5
7
2
3,5
mmol L-1
7x10-3
19x10-3
2x10-3
86x10-6
5x10-4
3,8x10-2
S2495
SILVA FILHO JB; LACERDA JS; FAVARATO LF; PEREIRA PRG; MARTINEZ
HEP; FONTES PCR; PUIATTI M. 2011. Crescimento de tomate cereja em diferentes
volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
Tabela 2. Tratamentos utilizados no experimento de tomate cereja em sistema
hidropônico, com e sem arejamento forçado (Experiment treatments cherry tomatoes
hydroponically, with or without forced aeration). UFV – Viçosa, MG, 2010.
População
Aeração
(Plantas vaso-1)
Forçada
8 L pl-1
1
Com
2
8 L pl-1
1
Sem
3
4 L pl-1
2
Com
4
4 L pl
-1
2
Sem
5
2 L pl-1
4
Com
6
2 L pl-1
4
Sem
7
1,33 L pl-1
6
Com
8
1,33 L pl-1
Tratamentos
Volume planta-1
1
9
10
6
Sem
1 L pl
-1
8
Com
1 L pl
-1
8
Sem
Tabela 3. Resumo do quadro ANOVA com as características avaliadas (Summary
ANOVA table with the traits). * - Significativo pelo teste F (Significant by F test),
p<0,05. UFV – Viçosa, MG, 2010.
F.V.
gl
pH
1
0,0908
Aeração
4
0,6145*
População
4
0,0234
AxP
20
0,0445
Erro
29
Total
6,77
5,65
Média
9,69
3,73
CV(%)
CE
0,0178
0,0295
0,0120
0,0108
2,19
4,72
Quadrados Médios
Cons. de Altura de
solução
planta
13,6688
0,0051
288,7556*
11,3005
4,0881
5,5214
7,3471
19,5880
23,89
11,35
26,87
16,47
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
Diâmetro de caule
0,0832
1,9711
0,1629
0,7455
6,77
12,75
S2496
SILVA FILHO JB; LACERDA JS; FAVARATO LF; PEREIRA PRG; MARTINEZ
HEP; FONTES PCR; PUIATTI M. 2011. Crescimento de tomate cereja em diferentes
volumes de solução nutritiva no sistema de hidroponia capilar com TNT. Horticultura
Brasileira 29: S2489-S2497
Figura 1. Valores de pH em solução nutritiva em função do número de plantas de
tomate cereja por vaso (PH in nutrient solution according to the number of cherry
tomato plants per pot). UFV – Viçosa, MG, 2010.
Figura 2: Consumo de solução nutritiva em função do do número de plantas de tomate
cereja por vaso (Consumption of nutrient solution, depending on the number of cherry
tomato plants per pot). UFV – Viçosa, MG, 2010.
Hortic. bras., v.29, n. 2 (Suplemento - CD ROM), julho 2011
S2497