1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE AGRONOMIA E ENGENHARIA DE ALIMENTOS RESPOSTA DA MAMONA À ADUBAÇÃO MINERAL NPK NO CERRADO GOIANO SAMUEL DE DEUS DA SILVA Orientador: Prof. Wilson Mozena Leandro Fevereiro - 2013 2 SAMUEL DE DEUS DA SILVA RESPOSTA DA MAMONA À ADUBAÇÃO MINERAL NPK NO CERRADO GOIANO Tese apresentada ao Programa de PósGraduação em Agronomia, da Universidade Federal de Goiás, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Agronomia, área de concentração: Solo e Água. Orientador: Prof. Dr. Wilson Mozena Leandro. Co-orientador: Prof. Dr. Paulo Alcanfor Ximenes. Goiânia, GO – Brasil 2013 3 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (GPT/BC/UFG) S586r Silva, Samuel de Deus da. Resposta da mamona à adubação mineral NPK Cerrado Goiano [manuscrito] / Samuel de Deus da Silva. - 2013. 111 f. : il. Orientador: Prof. Dr. Wilson Mozena Coorientador: Prof. Dr. Paulo Alcanfor Ximenes. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Goiás, Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, 2013. no Leandro; Bibliografia. Inclui lista de tabelas, figuras e siglas. 1. Mamona – Biodiesel – Goiás (Estado). 2. Mamona Solo – Adubação mineral. 3. Plantas oleaginosas - Nutrição mineral. I. Título CDU: 633.85:665.753 Permitida a reprodução total ou parcial deste documento, desde que citada à fonte – O autor 4 TERMO DE CIÊNCIA E DE AUTORIZAÇÃO PARA DISPONIBILIZAR AS TESES E DISSERTAÇÕES ELETRÔNICAS (TEDE) NA BIBLIOTECA DIGITAL DA UFG Na qualidade de titular dos direitos de autor, autorizo a Universidade Federal de Goiás (UFG) a disponibilizar, gratuitamente, por meio da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações (BDTD/UFG), sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o documento conforme permissões assinaladas abaixo, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. 1. Identificação do material bibliográfico: [ ] Dissertação [ X ] Tese 2. Identificação da Tese ou Dissertação Autor (a): Samuel de Deus da Silva. E-mail: [email protected] Seu e-mail pode ser disponibilizado na página? [ x ]Sim [ ] Não Vínculo empregatício do autor Agência de fomento: Sigla: País: Brasil UF: DF CNPJ: 33.654.831/0001-36 Título: Resposta da mamona à adubação mineral NPK no Cerrado Goiano CNPq Palavras-chave: Ricinus communis L., oleaginosa, biodiesel, doses de nutrientes Título em outra língua: Response of castor bean to NPK fertilization in the Cerrado Goiano Palavras-chave em outra língua: Ricinus communis L., oilseed, biodiesel, doses of nutrients Área de concentração: Solo e água Data defesa: 25/02/2013 Programa de Pós-Graduação: Agronomia Orientador (a): Wilson Mozena Leandro CPF: 081.784.678-60 E-mail: [email protected] Co-orientador (a): Paulo Alcanfor Ximenes CPF: 061.258.591-34 E-mail: [email protected] *Necessita do CPF quando não constar no SisPG 3. Informações de acesso ao documento: Concorda com a liberação total do documento [ X ] SIM [ ] NÃO1 Havendo concordância com a disponibilização eletrônica, torna-se imprescindível o envio do(s) arquivo(s) em formato digital PDF ou DOC da tese ou dissertação. O sistema da Biblioteca Digital de Teses e Dissertações garante aos autores, que os arquivos contendo eletronicamente as teses e ou dissertações, antes de sua disponibilização, receberão procedimentos de segurança, criptografia (para não permitir cópia e extração de conteúdo, permitindo apenas impressão fraca) usando o padrão do Acrobat. ________________________________________ Assinatura do (a) autor (a) 1 Data: 25/03/2013 Neste caso o documento será embargado por até um ano a partir da data de defesa. A extensão deste prazo suscita justificativa junto à coordenação do curso. Os dados do documento não serão disponibilizados durante o período de embargo. 5 6 DEDICATÓRIA Dedico mais esta conquista a minha família em especial aos meus pais, e também aos amigos que sempre me deram força para continuar e jamais desistir das minhas metas. 7 AGRADECIMENTOS A Deus pela saúde, inteligência, perseverança, vontade em aprender a cada dia. Também, a todas as pessoas que contribuíram para meu crescimento intelectual e pessoal, esperando também ter contribuído de alguma forma para vida destas. Não poderia deixar de expressar minha gratidão, aqueles que de alguma forma direta ou indiretamente me ajudaram no presente estudo. Aos professores Wilson Mozena Leandro e Paulo Alcanfor Ximenes pelas orientações e acompanhamento ao longo do trabalho, amizade e incentivo. Aos professores que durante o curso compartilharam de suas experiências, que são de valor incontável na formação dos seus discentes. Também, ao programa de pós-graduação em Agronomia da Universidade Federal de Goiás e ao CNPq. A todos meus sinceros agradecimentos. 8 SUMÁRIO LISTA DE TABELAS....................................................................................................... LISTA DE FIGURAS....................................................................................................... LISTA DE SIGLAS.......................................................................................................... RESUMO GERAL............................................................................................................ GENERAL ABSTRACT.................................................................................................. 10 11 13 14 15 1 INTRODUÇÃO GERAL....................................................................................... 16 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.6 REVISÃO DE LITERATURA................................................................................19 CARACTERÍSTICAS DO CERRADO................................................................... 19 CULTURA DA MAMONA......................................................................................21 IMPORTÂNCIA SOCIOECONÔMICA DA MAMONEIRA NO BRASIL.......... 23 FERTILIZANTES MINERAIS................................................................................ 25 RESPOSTA DA MAMONA A ADUBAÇÃO........................................................ 26 Nitrogênio................................................................................................................ 27 Fósforo..................................................................................................................... 29 Potássio.................................................................................................................... 31 REFERÊNCIAS....................................................................................................... 33 3 RESPOSTA DA MAMONA À ADUBAÇÃO MINERAL NPK EM GOIÂNIA GOIÁS................................................................................................ 39 RESUMO............................................................................................................................ 39 ABSTRACT........................................................................................................................ 40 3.1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 40 3.2 MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................... 42 3.2.1 Caracterização climática....................................................................................... 42 3.2.2 Caracterização, classificação e análise de solo.................................................... 44 3.2.3 Tratamentos........................................................................................................... 45 3.2.4 Instalação e condução do experimento................................................................ 46 3.2.5 Variáveis e metodologias de coleta....................................................................... 48 3.2.6 Análise estatística................................................................................................... 49 3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................. 49 3.4 CONCLUSÕES........................................................................................................ 63 3.5 REFERÊNCIAS....................................................................................................... 64 4 RESPOSTA DA MAMONA À ADUBAÇÃO MINERAL NPK EM GOIATUBA GOIÁS............................................................................................ 69 RESUMO............................................................................................................................ 69 ABSTRACT........................................................................................................................ 70 4.1 INTRODUÇÃO....................................................................................................... 70 4.2 MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................... 72 4.2.1 Caracterização climática....................................................................................... 72 4.2.2 Classificação e análise do solo............................................................................... 74 4.2.3 Tratamentos............................................................................................................ 75 4.2.4 Instalação e condução do experimento................................................................. 75 4.2.5 Variáveis e metodologias de coleta....................................................................... 76 4.2.6 Análise estatística................................................................................................... 77 9 4.3 4.4 4.5 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................. 77 CONCLUSÕES........................................................................................................ 90 REFERÊNCIAS....................................................................................................... 90 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................................ 95 ANEXOS............................................................................................................................. 96 10 LISTA DE TABELAS Tabela 3.1. Características físico-químicas do solo em Goiânia, GO........................... 45 Tabela 3.2. Quadrados médios da análise de variância para a produção de massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca da parte aérea (MSPA), altura de plantas (AP) e diâmetro do caule (DC) da mamoneira em função de doses crescentes de NPK em Goiânia, GO................................................ 50 Tabela 3.3. Quadrados médios da análise de variância para a altura de inserção do primeiro cacho, número de nós, cachos e frutos, produtividade e peso médio de sementes da mamoneira cultivada sob doses crescentes de NPK em Goiânia, GO................................................................................. 54 Tabela 3.4. Quadrados médios da análise de variância para os teores totais de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) acumulados na parte aérea das plantas de mamona, e presentes no solo após o cultivo destas plantas em Goiânia, GO................................................................................................ 59 Tabela 4.1. Características físicas e químicas do solo em Goiatuba, GO..................... 75 Tabela 4.2. Quadrados médios da análise de variância para produção de massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca da parte aérea (MSPA), altura de plantas (AP) e diâmetro do caule (DC) da mamona em função das doses crescentes de NPK em Goiatuba, GO............................................. 77 Tabela 4.3. Quadrados médios da análise de variância para a altura de inserção do primeiro cacho, número de nós, cachos e frutos, produtividade e peso médio de sementes da mamoneira cultivada sob doses crescentes de NPK. Goiatuba, GO.................................................................................... 80 Tabela 4.4. Quadrados médios da análise de variância para os teores totais de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) acumulados na parte aérea e residual no solo após o cultivo da mamoneira sob doses crescentes de NPK. Goiatuba, GO.................................................................................... 85 11 LISTA DE FIGURAS Figura 3.1. Médias das temperaturas mínimas, máximas e precipitação pluviométrica no primeiro semestre de 2010 e segundo semestre de 2011 em Goiânia durante o cultivo da mamoneira. Fonte: Lobato (2010 e 2011).............................................................................................................. 43 Figura 3.2. Plantas de mamona cultivar Al Guarany 2002 na fase vegetativa (A) e fase reprodutiva (B), cultivadas por 177 dias em Goiânia, GO................................................................................................................. 48 Figura 3.3. Massa fresca da parte aérea – MFPA (A), massa seca da parte aérea – MSPA (B), altura da planta (C) e diâmetro do caule (D) da mamona, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O cultivadas em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica -1 (Kg ha ), **,*, e ns = significativo a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente.......................................................................................... 51 Figura 3.4. Número de nós (A), altura do cacho principal (B), número de cachos por planta (C), número de frutos totais por planta (D), produtividade (E) e peso médio de sementes (F) da mamoneira, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivo em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha -1), **,*, e ns = significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente............................................................................................. 55 Figura 3.5. Teores totais de nitrogênio - N (A), fósforo - P (B) e potássio - K (C) acumulados na parte aérea das plantas de mamona (caule + folhas), em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivadas em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), ** e ns = significativos a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente............................................................................................. 60 Figura 3.6. Teores totais de nitrogênio (A), fósforo (B) e potássio (C) residuais no solo, em resposta à adubação mineral com N, P 2O5 e K2O, no cultivo da mamoneira em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (Kg ha-1), ** e ns = significativo a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente.......................................................................... 63 Figura 4.1. Temperaturas máximas e mínimas, precipitação e umidade relativa do ar, ocorridos durante o primeiro semestre de 2010 e o segundo semestre de 2011 em Goiatuba, GO. Fonte: Goiasa (2012).............................................. 73 Figura 4.2. Visão panorâmica do experimento da mamoneira na fase vegetativa (A) e plantas na fase reprodutiva (B), no município de Goiatuba, GO................................................................................................................. 76 12 Figura 4.3. Massa fresca da parte aérea – MFPA (A), massa seca da parte aérea – MSPA (B), altura da planta (C) e diâmetro do caule (D) da mamona, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O cultivadas em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1). **, * e ns = significativo a 1% e 5% e não significativo pelo teste F respectivamente............................................................................................. 79 Figura 4.4. Número de nós (A), altura do cacho principal (B), número de cachos por planta (C), número de frutos totais por planta (D), produtividade (E) e peso médio de sementes (F) da mamoneira, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivo em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha -1), **,*, e ns = significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente............................................................................................. 81 Figura 4.5. Teores totais de nitrogênio - N (A), fósforo - P (B) e potássio - K (C) acumulados na parte aérea das plantas de mamona (caule + folhas), em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivadas em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), ** e ns = significativos a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente............................................................................................. 86 Figura 4.6. Teores totais de nitrogênio (A), fósforo (B) e potássio (C) residuais no solo em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, no cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), ** e ns = significativo a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente.................................................................................. 88 13 LISTA DE SIGLAS ANDA: Associação Nacional para Difusão de Adubos. CATI: Coordenadoria de Assistência Técnica Integral. DAP: dias após o plantio. DAS: dias após a semeadura. DM: dose de máxima ou ponto de máxima inflexão da função quadrática. FAO: Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação. GEE: Gases de Efeito Estufa. MFPA: massa fresca da parte aérea. MSPA: massa seca da parte aérea. MME: Ministério de Minas e Energia. NPK: nitrogênio, fósforo e potássio. PRNT: poder relativo de neutralização total do calcário. PNPB: Programa nacional de produção e uso do biodiesel. SIMEHGO: Sistema de Metereologia e Hidrologia do Estado de Goiás. SETEC: Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia de Goiás. 14 RESUMO GERAL SILVA, S. D. Resposta da mamona à adubação mineral NPK no Cerrado Goiano. 2013. 111 f. Tese (Doutorado em Agronomia: Solo e Água)-Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.¹ O grande desafio entre as nações é o crescimento econômico aliado à degradação ambiental. A emissão de gases de efeito estufa é um dos grandes problemas evidenciados. Para mitigação destes gases, uma das alternativas apontadas é a substituição da atual matriz energética, que produz combustíveis de origem fóssil não renovável, por fontes renováveis de energia. Neste contexto, intensificaram-se os estudos por estas fontes renováveis de energia no Brasil e no mundo. As plantas oleaginosas são alternativas para produção de biodiesel de forma parcial ou total, todavia, carece de mais estudos para aumentar a eficiência produtiva destas espécies. Entretanto, a principal fonte utilizada no país para produção de biodiesel é a soja (Glycine max. L.), que é uma espécie utilizada na alimentação humana. A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma oleaginosa que vem sendo estudada para várias finalidades na indústria brasileira, e também para produção de biodiesel. Foram realizados estudos nos Estados de São Paulo, Minas Gerais, e na Região Nordeste. Entretanto, são incipientes os relatos sobre a cultura no Estado de Goiás. Diante deste cenário, o presente estudo se propõe a investigar a adaptação desta espécie na Região do Cerrado Goiano, especificamente em Goiânia e Goiatuba. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a produtividade da mamona, em resposta à adubação mineral no Cerrado Goiano. Nos dois municípios foram testadas as doses (0, 40, 80 e 160 kg ha-1 N, P2O5 e K2O), em esquema fatorial (3x4), sendo três nutrientes e quatro doses com quatro repetições. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso. Em ambos os locais foi plantada a cultivar Al Guarany 2002. Os dados foram submetidos à análise de variância e análise de regressão considerando erro de 5% de probabilidade. Os resultados observados são variados de acordo com cada variável testada. A adubação mineral com NPK não promoveu incremento significativo em produtividade. Palavras-chave: Ricinus communis L., oleaginosa, biodiesel, doses de nutrientes. ________________________ ¹Orientador: Prof. Dr. Wilson Mozena Leandro. EA-UFG. Co-orientador: Prof. Dr. Paulo Alcanfor Ximenes. EA-UFG. 15 GENERAL ABSTRACT SILVA, S. D. Response of castor bean to NPK fertilization in the Cerrado Goiano. 2013. 111 f. Thesis (Doctorate in Agronomy: Soil and Water)-Escola de Agronomia e Engenharia de Alimentos, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.1 The great challenge is between nations economic growth coupled with environmental degradation. The emission of greenhouse gases is one of the major problems highlighted. For mitigate these gases, one alternative is indicated to replace the current energy matrix, which produces fossil fuels non-renewable by renewable energy. In this context, were intensified studies by these renewable energy sources in Brazil and in the world. The oil plants are alternative for biodiesel production of form partial or total, however, requires further study to increase the productive efficiency of these species. However, the principal source used in the country for production of biodiesel is soybean (Glycine max. L.), which is a kind used for human food. The castor bean (Ricinus communis L.) is an oilseed crop that has been studied for many purposes in the Brazilian industry, and also for the production of biodiesel. Studies were conducted in the states of São Paulo, Minas Gerais, and in the Northeast Region. However, are scarce the reports on the culture in the State of Goiás. Front this scenario, the present study proposes to investigate the adaptation of this species in the Cerrado Region Goiano, specifically in Goiânia and Goiatuba both in the State of Goiás. In this context, the objective of this work was to evaluate the productivity and growth of castor bean, in response to mineral fertilizer in Cerrado Goiano. In the two municipalities were tested doses: 0, 40, 80 and 160 kg ha-1 N, P2O5 and K2O, factorial (3x4), three nutrients and four doses with four replications. The distributed in randomized block design. In both places was planted cultivar Al Guarany 2002. The data was undergo the analysis of variance and regression analysis considering the error of 5% probality. The results observed are varied according to each variable tested. The mineral fertilizer with NPK did not promote a significant increase in productivity. Key words: Ricinus communis L., oilseed, biodiesel, doses of nutrients. ________________________ ¹Advisor: Prof. Dr. Wilson Mozena Leandro. EA-UFG. Co-advisor: Prof. Dr. Paulo Alcanfor Ximenes. EA-UFG. 16 1 INTRODUÇÃO GERAL Nas últimas décadas, a busca por formas de substituição do uso de combustíveis fósseis vem crescendo globalmente. A diminuição da dependência por petróleo e seus derivados, em razão dos elevados preços internacionais e da preocupação com o meio ambiente, motivam esse processo. Além disso, existe grande expectativa quanto à possibilidade de vantagens econômicas obtidas pela valorização de produtos relacionados à agroenergia, por ser fonte de energia renovável, ou pela negociação de créditos de carbono conseguidos por meio do mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL), previsto no Protocolo de Kyoto (Kraxner et al., 2003). Dentre os mecanismos de desenvolvimento limpo, destaca-se a produção de biodiesel, que utiliza diversas fontes como matéria-prima renovável para gerar energia. Entre estas fontes, as oleaginosas podem ser cultivadas em diversos locais do Brasil. O Cerrado brasileiro é uma região com grande potencial de produção de matéria-prima para converter em biodiesel, por exemplo, o cultivo da mamona (R. communis L.). Segundo Resck et al. (2006) o Cerrado brasileiro ocupa 207 milhões de hectares e representa aproximadamente 4,22% da região tropical do mundo. Esse potencial é justificado por possuir características excelentes para o cultivo, como topografia plana que facilita a mecanização e condições climáticas adequadas. Porém, os solos no Cerrado apresentam limitações químicas, pois se caracterizaram, na sua maioria, por serem altamente intemperizados, com baixa fertilidade natural, com a fração argila constituída essencialmente por minerais de argila 1:1 e sesquióxidos de ferro e alumínio, determinando assim, a baixa capacidade de troca de cátions, em relação a minerais do tipo 2:1 (Silva & Resck, 1997). Com o uso de tecnologias já utilizadas na agricultura brasileira, como o uso de fertilizantes minerais, as limitações químicas destes solos, podem ser minimizadas. Desta forma, o cultivo de espécies agrícolas para diversos fins pode ter maior sucesso dependendo também de outros fatores de produção. Dentre estas espécies, a mamoneira é uma oleaginosa de relevante importância econômica e social, de onde se extrai das sementes um óleo de excelentes propriedades, de largo uso como insumo industrial 17 (Coelho, 1979). Seu óleo é matéria-prima de aplicações únicas na indústria química devido a características peculiares de sua molécula que lhe fazem o único óleo vegetal naturalmente hidroxilado, além de uma composição com predominância de um único ácido graxo, ricinoléico, o qual lhe confere as propriedades químicas peculiares (Embrapa, 2012). Desde a Antiguidade conhecido por suas propriedades medicinais e como azeite para iluminação, deixou, no presente século, de ter na farmacopeia sua grande utilidade. Ao contrário, os grandes consumidores de nossos dias são indústrias químicas e de lubrificantes (Coelho, 1979). Para maximizar seu potencial como matéria-prima para produzir biodiesel, se faz necessários mais estudos que venham a contribuir para domesticação e maior conhecimento sobre a cultura, e, por consequência, obtenção de maior produtividade e rendimento de óleo. É uma cultura que vem sendo cultivada em alguns locais do Cerrado com intuito de produzir biodiesel. Todavia, seus estudos foram mais intensificados no Nordeste brasileiro e região sudeste nos Estados de Minas Gerais e São Paulo. Para a mamoneira produzir 1.700 kg ha -1 de sementes, estima-se que ela extraia do solo o equivalente a 50 kg ha-1 de N, 20 kg ha-1 de P2O5 e 16 kg ha-1 de K2O, sem contar as quantidades absorvidas para compor outras estruturas como raízes, caules, cascas e folhas (Weiss, 1983). A determinação de doses agronômicas mais eficientes de N, P e K se faz necessário por se tratar de elementos com aporte via fertilizantes, que oneram o custo de produção. Em quantidades adequadas a planta terá maior aproveitamento e menos perdas no solo. Doses excessivas de fertilizantes, além de onerar a produção podem promover a toxidez das plantas, e, o excesso de elementos no solo pode contaminar o lençol freático. Portanto, é necessária uma avaliação dos nutrientes aplicados via fertilizantes nos solos sob Cerrado, definindo doses mais adequadas para o cultivo da mamona. Com a necessidade cada vez mais ascendente e o apelo mundial pela mitigação ou redução da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, novas matérias-primas são estudadas e utilizadas para tentar substituir o petróleo como principal matriz energética, como se sabe é uma fonte não renovável na natureza. Em contrapartida, a mamona é uma fonte energética renovável por se tratar de uma oleaginosa, que foi fortemente incentivada pelo governo brasileiro com objetivo de substituir parte do diesel derivado do petróleo, por fontes renováveis como, por exemplo, as oleaginosas: soja, mamona, crambe, dendê etc. 18 Entre as oleaginosas cultivadas no Brasil, a mamoneira destaca-se pela rusticidade e tolerância à seca, pelo rápido crescimento, elevada produção e considerável teor de óleo em suas sementes. Segundo Ferreira et al. (2004), produções de até 1.500 kg ha-1 têm sido obtidas na região semi-árida utilizando-se as cultivares BRS Nordestina e BRS Paraguaçu. Produções acima de 2.500 kg ha-1 têm sido observadas nos Estados de São Paulo e Minas Gerais quando se faz correção da acidez do solo e adubação com NPK. O presente trabalho tem como objetivo definir doses mais eficientes de N, P e K para o cultivo da mamoneira cv. Al Guarany 2002 no Cerrado Goiano. As hipóteses testadas são: A produtividade da mamoneira aumenta de forma linear em função das doses crescentes de N, P e K aplicadas no solo. O P é o principal nutriente relacionado com os maiores incrementos de produtividade na cultura da mamona. A dose máxima de 160 kg ha-1 de N, P e K promove maior incremento de produtividade na cultura da mamona. A cultivar Al Guarany 2002 apresenta boa adaptação e rendimento em produtividade nas condições edafoclimáticas do Cerrado Goiano. 19 2 REVISÃO DE LITERATURA 2.1 CARACTERÍSTICAS DO CERRADO O Bioma Cerrado ocupa a totalidade do Distrito Federal, mais da metade dos Estados de Goiás (97%), Maranhão (65%), Mato Grosso do Sul (61%), Minas Gerais (57%) e Tocantins (91%), além de porções de outros seis Estados brasileiros. Caracterizase pelas formações vegetais: cerrado propriamente dito (com árvores baixas e esparsas), cerradão (com árvores altas, maior densidade e composição distinta), campo cerrado, campo sujo e campo limpo (com progressiva redução da densidade arbórea) e matas de galeria (IBGE, 2004). A região sob vegetação de Cerrados concentra a segunda maior formação vegetal brasileira, superada apenas pela Floresta Amazônica. Sua área de aproximadamente 163 milhões de hectares abrange 15 Estados e o Distrito Federal, ocupando aproximadamente 20% do território brasileiro (Bernardi et al., 2003). Desta área, cerca de 50 milhões de hectares possuem potencialidade para a agricultura mecanizada intensiva, desde que as limitações físicas e químicas sejam superadas (Blancaneaux et al., 1993). O clima da região é do tipo tropical com uma estação seca pronunciada, sendo que o período chuvoso inicia-se em outubro e estende-se até abril. Na estação das chuvas, ocorrem períodos de interrupção das precipitações, os veranicos, durante os meses de janeiro e fevereiro (IBGE, 2004). O Cerrado está inserido em áreas de clima tropical e subtropical (Ratke, 2011). A região de Cerrado era considerada marginal para a agricultura extensiva até os anos 60. Apenas as áreas com solos de maior fertilidade, nos fundos de vales, ou aquelas em que a litologia é constituída predominantemente de rochas básicas, eram cultivadas, especialmente com arroz de sequeiro e, os cerrados e campos nativos, aproveitados para a criação extensiva de gado de corte. Segundo Motta & Melo (2009) somente com a prática da calagem e adubação, foi possível o estabelecimento da agricultura comercial nesse importante bioma brasileiro. 20 Os solos do Cerrado caracterizam-se pelos baixos teores de fósforo e pela alta acidez, que é a causada pelo elevado teor de alumínio e baixos níveis de cálcio e magnésio. Assim, faz-se necessário a adubação fosfatada para que se tenha a possibilidade de produzir com fins comerciais nessa região (Sousa et al., 2007). Dentre as classes de solos mais representativas dos Cerrados, destacam-se os Latossolos, que se distribuem nos amplos chapadões, em áreas de relevo plano ou suavemente ondulado. Estes solos, em condições nativas, apresentam vários problemas nutricionais, devido à pobreza do material de origem e ao elevado grau de intemperismo. São solos ácidos, apresentam toxidez de Al, Mn e Fe, e deficiência de nutrientes, tais como P, K, Ca, Mg, S, Zn e B (Lopes, 1984). Contudo, apresentam elevado potencial para a agricultura mecanizada intensiva, pois são solos profundos, bem drenados, relevo plano ou suavemente ondulado. Assim, é necessário realizar as correções de solo e aplicação de fertilizantes para obtenção de produção satisfatória das culturas. Resck et al. (2000) destacam que as áreas de Cerrado vêm experimentando profundas modificações na atividade agrícola, respondendo por 27% da produção de grãos e abrigando 42% do rebanho bovino nacional. Isto só foi possível a partir da descoberta de procedimentos que viabilizaram a utilização dos seus solos ácidos e pobres em nutrientes, o uso de corretivos da acidez do solo e de fertilizantes, especialmente de fósforo. A introdução de culturas na região dos Cerrados, como a mamona, depende da aplicação de bons programas de correção da acidez do solo e adubação, a fim de melhorar a eficiência dessas operações, visando diminuir custos de produção e o perigo de poluição ambiental pelo excesso da aplicação de fertilizante. Segundo Severino et al. (2007) destacam que o ambiente de cultivo exerce grande influencia nos componentes de produção da mamona, e a altitude é um fator que pode influenciar consideravelmente na fisiologia dessa espécie. Portanto, como acontece em outras espécies, não é apenas a adubação que pode influenciar no pleno crescimento e desenvolvimento desta espécie. O ambiente de cultivo da presente pesquisa está inserido na microrregião de Goiânia. As microrregiões são partes das mesorregiões que apresentam especificidades quanto à organização do espaço tais como: estrutura da produção agropecuária, industrial, extrativismo mineral, entre outras, podendo ainda resultar da presença de elementos do quadro natural ou de relações sociais e econômicas particulares. Já o município de 21 Goiatuba, localiza-se na microrregião denominada de Meia Ponte, localizada ao sul do Estado de Goiás (Seplan, 2012). Em relação aos parâmetros climáticos dos locais de cultivo da mamoneira, Goiânia apresenta em média temperatura mínima e máxima de 20oC e 30,8oC respectivamente, altitude de 741 m, precipitação pluviométrica variando de 1.500 mm a 2.000 mm e umidade relativa do ar entre 71% e 79% (Simehgo, 2012). Já o município de Goiatuba, apresenta em média temperatura mínima e máxima respectivamente de 18,7 oC e 29oC, além da altitude de 774 m, precipitação de 1.500 mm e umidade relativa de 64,8% (Goiasa, 2012). 2.2 CULTURA DA MAMONA A mamoneira (R. communis L.) é uma planta oleaginosa pertencente à família das Euforbiáceas, a mesma da mandioca, da seringueira e do pinhão manso, sendo a Índia, a China e o Brasil respectivamente, os maiores produtores mundiais. Possivelmente é originária da antiga Abissínia, hoje Etiópia (Beltrão et al., 2001). É uma planta heliófila, ou seja, deve ser plantada exposta diretamente ao sol e não tolera sombreamento. Tem grande tolerância ao estresse hídrico, mas é exigente em fertilidade do solo. O solo deve ser plano (<12% de declividade), sem encharcamento, com pH entre 6,0 e 7,0. Embora tolere a seca, com boa disponibilidade de água sua produtividade é muito maior. Também pode ser plantada sob irrigação (Embrapa, 2012). No Brasil a mamona é cultivada basicamente em dois sistemas. No tradicional, a colheita é manual, com cultivares de porte médio e alto, difundido entre pequenos produtores. Em sistemas de produção com tecnologias modernas é cultivada em grandes áreas, com colheita mecanizada (Moro, 2008). No Cerrado o sistema de produção da mamoneira, caracteriza-se na sua maioria, como de tecnologias modernas, com possibilidade de exploração de grandes áreas por meio do cultivo mecanizado. Essa cultura é uma das mais tradicionais no semi-árido brasileiro. É de relevante importância econômica e social, com inúmeras aplicações industriais. Apesar de ser originária da Ásia, é encontrada de forma espontânea em várias regiões do Brasil, desde o Amazonas até o Rio Grande do Sul. Embora seja considerada uma planta de elevada resistência à seca, para produzir bem, a mamona necessita de fertilidade favorável e aproximadamente 500 mm de chuva bem distribuída ao longo de seu ciclo (Costa et al., 22 2004). A condição ideal para seu cultivo inclui altitudes entre 300 e 1.500 m, temperatura média entre 20 e 30ºC e chuvas anuais entre 500 e 1.500 mm. A planta pode produzir com quantidade de chuva inferior a 500 mm, devido a sua grande tolerância à seca, mas a produção pode ser baixa, não obtendo viabilidade econômica. Chuva superior a 1.500 mm são consideradas excessivas para essa planta, podendo provocar diversos problemas como crescimento excessivo, doenças e encharcamento do solo (Embrapa, 2012). Apesar de resistir a determinados períodos de estiagem, a planta é exigente em umidade nos estádios iniciais do seu crescimento, necessitando de um período seco nos estádios de maturação e secagem dos frutos (Koutroubas et al., 1999). O principal produto da mamoneira é seu óleo, o qual possui propriedades químicas peculiares que o fazem único na natureza: trata-se do ácido graxo ricinoleico que tem larga predominância na composição do óleo (cerca de 90%) e possui uma hidroxila (OH-), o que lhe confere propriedades como alta viscosidade, estabilidade física e química e solubilidade em álcool à baixa temperatura. O óleo da mamona tem centenas de aplicações dentro da indústria química, sendo uma matéria-prima versátil com a qual se podem fazer diversas reações dando origem a produtos variados como fabricação de graxas e lubrificantes, tintas, vernizes, espumas e materiais plásticos para diversos fins. A mamoneira é possivelmente a única oleaginosa que produz óleo glicídico, com o álcool propanotriol, solúvel em álcool que a natureza criou em mais de 300.000 (trezentas mil) espécies de plantas superiores (espermatófitas) descritas. Ela possui em média 45% de óleo nas sementes, que variam de 0,1 a 10 g/unidade de massa (Azevedo et al., 1997). Derivados de óleo de mamona podem ser encontrados até em cosméticos e produtos alimentares. A mamona foi escolhida como uma das oleaginosas fornecedoras de matériaprima para fabricação de biodiesel no Brasil, uma vez que ela é praticamente a única oleaginosa bem adaptada e para qual se dispunha de tecnologia para cultivo na região semiárida, possibilitando a inclusão social de milhares de pequenos produtores que estavam sem opções agrícolas rentáveis (Embrapa, 2012). No Cerrado, a justificativa para o cultivo desta espécie é devido às condições ambientais favoráveis ao seu pleno crescimento, principalmente, temperatura e precipitação favorável. Além disso, por se tratar de áreas com relevo praticamente plano, favorece as práticas de mecanização e menores perdas de solo por erosão, sendo uma característica desfavorável da espécie, o 23 crescimento inicial lento. Aliado a essas justificativas, esta espécie não produz sementes utilizadas na alimentação humana, como é o caso da soja. A mamoneira é uma planta cultivada em diversas regiões do país e é totalmente aproveitável: enquanto a semente é usada para produção do biocombustível e óleo, as folhas podem ser usadas para criação de bichos-da-seda, o caule pode transformar-se em lenha e a casca do fruto e torta são adubos ricos em elementos como fósforo, nitrogênio e potássio (Petrobras, 2007). É cultivada tradicionalmente em quase toda a Bahia, principalmente por pequenos agricultores, em sistema de consórcio com milho ou feijão. A planta é de grande importância para o Estado, por ser rústica e resistente à seca, sendo geradora de renda e ocupação. Apesar de sua importância socioeconômica, a espécie conta com poucas cultivares melhoradas para o Nordeste, embora possua ampla variabilidade genética e seu melhoramento na Região ocorra desde a década de 1960 (Bahia et al., 2008). No caso do Cerrado, o cultivo da mamona vem ocorrendo em áreas extensas de produção, frente às características de cultivo da região, por exemplo, no estado do Mato Grosso vem sendo realizado plantio intensivo de forma mecanizada e com uso de insumos. De acordo com Azevedo & Lima (2001), a mamona se constitui num considerável potencial para a economia do país e em alternativa viável para a Região Nordeste porque é um arbusto de grande resistência a períodos de estiagem. Acrescenta-se a isso, o fato de seu óleo ser de grande versatilidade e de utilidade comparável apenas ao petróleo. Com esse potencial da mamoneira, deve-se avaliar o comportamento fenológico, o manejo adotado, dentre outros aspectos agronômicos em outras regiões como no Cerrado, com intuito de maximizar a produção de óleo. 2.3 IMPORTÂNCIA SOCIOECONÔMICA DA MAMONA NO BRASIL A discussão sobre a inserção do biodiesel na matriz energética nacional tem se intensificado no Brasil, principalmente, a partir de 2003. Além da justificativa ambiental para a substituição do óleo diesel, de origem fóssil, várias potenciais vantagens técnicas e socioeconômicas para esta alternativa energética têm sido estudadas (Almeida et al., 2004). A produção e o uso do biodiesel têm sido incentivados pelo Governo Federal, bem como pelos governos de diversos Estados e municípios. O incentivo dos governos ao biodiesel se caracteriza por um forte cunho social. O biodiesel também pode ser importante 24 para reduzir a importação de óleo diesel e representa uma importante oportunidade de desenvolvimento econômico para diversas regiões do País. O Governo Federal pretendia com o Programa Brasileiro de Desenvolvimento Tecnológico do Biodiesel, reduzir o nível de desemprego e de distribuição de renda no país. Esta tendência em enfocar aspectos socioeconômicos foi observada na diretriz governamental que determinava que 40% da produção nacional de biodiesel deveriam ter como matéria-prima a mamona, produzida com base na agricultura familiar. Segundo Amaral (2007) o cultivo da mamona tem alto valor tanto econômico como social, e é produzida tradicionalmente em pequenas e médias propriedades, gerando emprego e renda em razão de suas inúmeras possibilidades de aplicação na área industrial, além da perspectiva de potencial energético na produção de biodiesel, tornando-se agronegócio bastante promissor no Brasil. A mamona se constitui num considerável potencial para a economia do país e em alternativa viável para a região nordeste porque é uma planta de grande resistência a períodos de estiagem. Acrescenta-se a isso, o fato de seu óleo ser de grande resistência, versatilidade e de utilidade comparável apenas ao petróleo, sendo um produto renovável e de baixo custo (Azevedo & Lima, 2001). Entretanto, ao invés do pinhão manso e da mamona, cerca de 70% do agrocombustível misturado obrigatoriamente ao diesel é processado a partir da soja, enquanto que a mamona - a planta priorizada pelo governo e símbolo do programa - é responsável por apenas 0,03% da oferta de biodiesel. Ainda assim, o mercado é promissor, pois a mistura de biodiesel ao diesel comum atingiu 5% (B5) em janeiro de 2010, sendo este biocombustível comercializado no Brasil em mais de 30 mil postos de combustível. Com relação à produção de biodiesel, saltou de 69 milhões de litros em 2006 para 2,7 bilhões de litros em 2011. Em 2012 deverá alcançar os 2,8 bilhões de litros. Esse resultado credencia o Brasil como um dos maiores mercado mundiais de biodiesel, juntamente com a Alemanha e os Estados Unidos, que produzem e consumem este combustível renovável há muito mais tempo. Outros importantes mercados são a França, a Espanha, a Itália e a Argentina (MME, 2012). O Estado de Goiás, já tem uma capacidade anual estimada pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) de produzir aproximadamente 260 milhões de litros de biodiesel. Esta produção está baseada na cultura da soja (G. max), cujo processo de produção é bem definido, e apresentam ainda condições técnicas para o cultivo como máquinas, insumos, recursos humanos especializados, etc. Entretanto, a soja é uma 25 “commodity”, e seu uso é destinado principalmente à alimentação humana, seja óleo para consumo humano ou farelo como fonte proteica na formulação de rações. Nestas condições, desviar o uso da soja para a produção de biodiesel em larga escala poderá elevar os preços desses alimentos. Uma alternativa, é o desenvolvimento e uso de tecnologia que permita substituir a soja ou qualquer outra oleaginosa, usada diretamente na alimentação humana, por outras que não se destinem a esse fim, a exemplo da mamona. 2.4 FERTILIZANTES MINERAIS A agricultura brasileira experimentou grande desenvolvimento durante os últimos 100 anos, obtendo aumentos significativos na produtividade de grande número de culturas, notadamente nas últimas três décadas. Isto deveu-se a inovações tecnológicas resultantes de inúmeras pesquisas e da difusão do uso dessas técnicas. Um dos componentes mais importantes para esse desenvolvimento da agricultura, principalmente no que diz respeito ao aumento da produtividade, foi à pesquisa em fertilidade do solo e as inovações científicas e tecnológicas, que permitiram o uso eficiente de corretivos e de fertilizantes na agricultura brasileira (Lopes & Guilherme, 2007). As plantas para viver e produzir necessitam de luz, ar, água, temperatura adequada e dos seguintes elementos minerais denominados nutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni e Zn. Esses elementos, mais C, H e O, presentes no ar e na água, constituem os elementos essenciais aos vegetais. Para as leguminosas, inclui-se também o Co como nutriente benéfico (Alcarde, 2007). Como as plantas contêm, em média, cerca de 5% de nutrientes minerais na massa seca, estes terão de vir de algum lugar para que a produção agrícola se realize (Raij, 2011). Grande parte deste nutriente entra no solo via adubação mineral. Estes fertilizantes minerais ou químicos são primordiais para o desenvolvimento da agricultura. Alcarde (2007) define fertilizantes minerais, como aqueles formados por compostos inorgânicos. São também considerados fertilizantes minerais aqueles constituídos de compostos orgânicos (compostos que contêm C) sintéticos ou artificiais, como a uréia – CO(NH)2 e aqueles na forma de quelatos. Os fertilizantes minerais têm grande importância no cenário mundial, pela necessidade produção de alimentos, energia e fibras para uma população crescente. 26 Também, que o uso de fertilizantes minerais contribua para redução de abertura de novas áreas. Segundo dados da FAO (2010) cada tonelada de fertilizante mineral aplicado em um hectare, de acordo com princípios que permitem sua máxima eficiência, equivale à produção de quatro novos hectares sem adubação. É, portanto, indissociável a estreita interelação entre fertilidade do solo e produtividade agrícola. Entretanto, para Raij (2011) os fertilizantes minerais têm sido considerados, por alguns adeptos da chamada “agricultura orgânica”, como prejudiciais ao meio ambiente e à qualidade dos alimentos. Porém, trata-se de um conceito errôneo. Na realidade, só com o uso desses insumos é possível conseguir aumentos substanciais de produção e, até mesmo, criar matéria orgânica adicional. Este mesmo autor considera que não há adubos orgânicos suficientes para atender a demanda da agricultura. Dentre os fertilizantes minerais, as fontes nitrogenadas (N), fosfatadas (P) e potássicas (K), constituem importante parcela para o crescimento e desenvolvimento das plantas. Estes nutrientes são requeridos em grandes quantidades pelas plantas, sendo denominados de macronutrientes. 2.5 RESPOSTA DA MAMONA A ADUBAÇÃO A adubação é uma das principais tecnologias usadas para aumentar a produtividade e a rentabilidade das culturas, embora tenha alto custo e possa aumentar o risco do investimento agrícola. Contudo, há carência de informações sobre a tecnologia para fertilização do solo na cultura da mamoneira (Severino et al., 2006). A adubação desta espécie é pouco estudada no Brasil mesmo nos Estados do Nordeste, principal região produtora. Já no Cerrado do Centro-Oeste, região onde a cultura é emergente carece ainda mais de informações no que tange as respostas da mamona a adubação (Beltrão & Gondim, 2006). No Cerrado goiano especificamente, há necessidade de observar às respostas a adubação nessa cultura, principalmente no que diz respeito à produção de óleo para biodiesel, definindo doses mais adequadas ao pleno crescimento e produtividade da cultura. A mamoneira é exigente em nutrientes, tendo nas sementes elevada concentração de óleo e proteínas, o que conduz a uma demanda por elementos essenciais, especialmente nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio e magnésio (Beltrão & Gondim, 2006). É uma planta sensível à acidez do solo e exigente em fertilidade, sendo possível aumentar 27 sua produtividade pelo adequado fornecimento de nutrientes por meio da adubação (Souza & Neptune, 1976; Weiss, 1983). Ainda, segundo Canecchio Filho & Freire (1958), acreditam que é uma espécie que exaure o solo. A planta exporta da área de cultivo cerca de 80 kg ha -1 de N, 18 kg ha-1 de P2O5, 32 kg ha-1 de K2O, 13 kg ha-1 de CaO e 10 kg ha-1 de MgO para cada 2.000 kg ha -1 de baga produzida (Beltrão & Gondim, 2006). No entanto, a quantidade de nutriente absorvida aos 133 dias da emergência chega a 156, 12, 206, 19 e 21 kg ha-1 de N, P2O5, K2O, CaO e MgO, respectivamente (Cannecchio Filho & Freire, 1958; Nakagawa & Neptune, 1971). A ausência do N impede o crescimento inicial da planta, já que esse elemento faz parte dos aminoácidos e proteínas e sua falta retarda o crescimento inicial da planta por impossibilitar a incorporação de carbono. Dessa forma, com o crescimento da planta, haverá deficiência na quantidade de clorofila e da enzima Rubisco -1 (Epstein & Bloom, 2006). Silva et al. (2007) verificaram que a dose de 80 kg ha de N em cobertura, aumentou a produtividade sem alterar o teor de óleo das sementes. Entretanto, em estudo realizado por Pacheco et al. (2008) foi constatado resposta significativa em produtividade da mamoneira principalmente em resposta a aplicação de doses de P associadas a K. A produtividade estimada de bagas foi de 2.956 kg ha -1, com doses de 61 e 30 kg ha-1 de P2O5 e K2O respectivamente. Ribeiro et al. (2009) obsevaram maior resposta da cultivar BRS 188 Paraguaçu, à adubação mineral com NPK nas doses de: 200 kg ha-1 de N; 120 kg ha-1 de P2O5 e 150 kg ha-1 de K2O. Estes mesmos autores reforçam que adubação mineral desbalanceada com estes mesmos elementos afetou o desenvolvimento e a produção de sementes de mamoneira. 2.5.1 Nitrogênio O nitrogênio (N) é constituinte de vários compostos em plantas, destacando-se aminoácidos, ácidos e clorofila. Assim, as principais reações bioquímicas em plantas e microrganismos envolvem a presença de N, o que torna um dos elementos absorvidos em maiores quantidades por plantas cultivadas (Cantarella, 2007). Desta forma, este elemento mineral em deficiência limita o crescimento dos vegetais (Souza & Fernandes, 2006). Esse fato é refletido no consumo mundial do elemento em fertilizantes, há muito superando as 28 quantidades utilizadas de fósforo e potássio (Raij, 2011). Acredita-se que o aumento da produção agrícola resultante do emprego de fertilizantes nitrogenados permita sustentar cerca de 40% da atual população do planeta, o que não seria viável sem esse insumo (Mosier & Galloway, 2005). Embora no Brasil o consumo de nitrogênio ocupe apenas o terceiro lugar entre macronutrientes primários (ANDA, 2009), pode-se prever que terá importância crescente na agricultura brasileira, pois o consumo relativamente baixo se deve especialmente à soja, que retira enormes quantidades de nitrogênio do ar por meio da fixação biológica. O N2 representa 78% dos gases da atmosfera; entretanto, a despeito dessa abundância, há escassez desse nutriente em formas disponíveis para as plantas, o que pode ser explicado pela alta estabilidade do N2. Ele faz parte de proteínas, ácidos nucleicos e muitos outros importantes constituintes celulares, incluindo membranas e diversos hormônios vegetais. Sua deficiência resulta em clorose gradual das folhas mais velhas e redução do crescimento da planta; inicialmente, em detrimento das reservas da parte aérea, a planta promove alongamento do sistema radicular, como uma alternativa de “buscar” o nutriente (Souza & Fernandes, 2006). As formas disponíveis mais importantes de N são os íons amônio (NH 4+) e nitrato (NO3-). O N orgânico precisa sofrer transformações antes de se tornar disponível (Raij, 2011). A maior fração do N do solo está na forma orgânica, presente na matéria orgânica em diferentes moléculas e com variados graus de recalcitrância, ou como parte de organismos vivos (Cantarella, 2007). Existe um aporte de N aos solos por meio do arraste, pela chuva, dos óxidos de N produzidos na atmosfera por descargas elétricas. Entretanto, a maior parte do N disponível nos solos para nutrição de plantas é obtido por meio de fixação biológica – um processo complexo que envolve a enzima nitrogenase presente em bactérias (Souza & Fernandes, 2006). Além destas formas de entrada de N no sistema solo, a adubação mineral com fontes solúveis, é uma das principais tecnologias utilizadas na agricultura. Por ser o nitrogênio um elemento afetado por dinâmica complexa e que não deixa efeitos residuais diretos das adubações, o manejo da adubação nitrogenada é dos mais difíceis (Raij, 2011). Os solos do Cerrado, via de regra, apresentam elevada acidez associadas com regime pluviométrico, temperaturas elevadas e boa drenagem dos solos. Assim, é de fundamental importância definir estratégias de aplicação deste nutriente para aumentar a eficiência de uso pelas plantas. Essas afirmações são justificadas pelo elevado 29 custo para produzir esse fertilizante. Além dos possíveis danos ao ambiente, por exemplo, como ocorre no processo de eutrofização dos cursos d`água, ou seja, as maiores concentrações de N e outros nutrientes na água, por consequência causam desequilíbrio desse ecossistema. 2.5.2 Fósforo O fósforo (P) participa de vários processos metabólicos em plantas, como a transferência de energia, fotossíntese e respiração simbiótica. O fósforo faz parte da estrutura da planta e de várias moléculas chave no metabolismo, sendo componente das membranas (fosfolipídios), do RNA, DNA, ATP e ésteres de carboidratos, dentre outras moléculas. Sua deficiência na maioria das plantas reduz o crescimento, provoca acúmulo de amido nos cloroplastos, inibe o transporte de carboidratos e a atividade de todas as enzimas que dependem de fosforilação, em especial aquelas envolvidas na absorção ativa de nutrientes (Malavolta et al., 1989; Marschner, 1995). Apesar da fundamental importância desse elemento para as plantas, a interação do P com constituintes do solo como Al, Fe e Ca, sua ocorrência em formas orgânicas, e suas lentas taxas de difusão na solução do solo, tornam o P o nutriente menos prontamente disponível na rizosfera (Araújo & Machado, 2006). É um nutriente que tem como particularidade o alto grau de interação com o solo e baixa mobilidade. Essas características, associadas à sua deficiência em vastas áreas da agricultura brasileira, fez desse elemento o mais crítico nas adubações nas últimas décadas (Raij, 2011). Em solos tropicais, altamente intemperizados, via de regra, com predomínio de óxi-hidróxidos de ferro e alumínio, especificamente do Cerrado, observa-se alta fixação deste elemento no solo tornando-o indisponível às plantas. Com essa característica, o solo tende a se comportar como um dreno de fósforo. Sousa et al. (2004) ratificam essas premissas, de que o P é um dos nutrientes que merecem mais atenção para produção agrícola, nos solos da região do Cerrado onde a disponibilidade desse elemento, em condições naturais, é muito baixa. A planta, como dreno, tem o solo como sua fonte principal de nutrientes minerais. O solo pode ser fonte de P quando ainda apresentar características nutricionais (reservas) favoráveis à planta, mesmo que insatisfatórias. O que se adiciona como fertilizantes irá somar-se, sem maiores restrições, às reservas já existentes no solo. No caso 30 do solo-dreno, haverá competição entre a planta (dreno) e o solo pelo P adicionado como fertilizante. Solo e planta, como drenos, estarão competindo entre si pelo fertilizante aplicado, e, em muitos casos, o dreno-solo é maior que o dreno-planta. Em condições de intemperismo intenso, como acontece na maioria dos Latossolos de Cerrado, o solo é um forte dreno de P, sendo que para torná-lo fonte, são necessárias grandes quantidades de fertilizantes fosfatados. Isso ocorre devido ao elevado grau de intemperismo, onde o solo se torna eletropositivo e aumenta a adsorção de ânions, como fosfatos, sulfatos, molibdato, entre outros (Novais et al., 2007). A adubação fosfatada é prática imprescindível no ambiente Cerrado, devido às características desses solos, são grandes as quantidades de P a serem aplicadas neles para manter uma disponibilidade do nutriente adequada às plantas cultivadas. Além das doses a correção da acidez também contribui para aumentar a disponibilidade do P do solo e a eficiência dos fertilizantes fosfatados. Os adubos fosfatados que são adicionados ao solo, além do efeito imediato sobre a cultura que se segue à adubação, têm efeito residual nas culturas subsequentes. Os decréscimos no efeito da adubação fosfatada, com o tempo, resultam da interação de vários fatores, tais como: tipo de solo, fonte, dose e método de aplicação do fertilizante fosfatado, sistema de preparo do solo e a sequencia de cultivos (Sousa et al., 2004). O suprimento mundial de P para fabricação de fertilizantes origina-se de depósitos minerais, constituindo um recurso natural não renovável, exigindo um aproveitamento consciente deste nutriente para garantir a sustentabilidade da agricultura em um futuro próximo da humanidade (Araújo & Machado, 2006). Mais uma razão para o uso de práticas de manejo que aumentem a eficiência no uso dos fertilizantes fosfatados. Sendo um recurso natural finito, vale destacar a importância sobre o conhecimento das reservas deste elemento tão importante. Em termos mundiais, mais de 99% dos fertilizantes são produzidos a partir de reservas de rochas fosfáticas e uma quantidade pequena é fornecida na forma de escórias básicas, um subproduto da indústria do aço (Lopes et al., 2004). Quanto à origem, as apatitas ocorrem por ação vulcânica ao longo de zonas de fraqueza na crosta terrestre, o que é o caso típico das formações apatíticas no Brasil Central, Canadá, Rússia, e África do Sul. Já as fosforitas originam-se em depósitos sedimentares no leito dos oceanos, usualmente em áreas costeiras rasas que, subsequente, tornam-se solos, o que caracteriza os depósitos de rochas fosfáticas do norte da África, 31 China, Oriente Médio e Estados Unidos. Atualmente, cerca de 85% da produção mundial de P vem de depósitos sedimentares de minas de superfície e 15% de depósitos magmáticos. Os maiores depósitos explorados localizam-se na África, Estados Unidos, China, Rússia e Oriente Médio. Um problema que já está ocorrendo é que concentrados fosfáticos com altos teores de P estão pouco a pouco se exaurindo (exemplos dos depósitos no Togo, Senegal e Marrocos), sendo os custos de exploração atuais bem maiores do que há 20 a 30 anos (Lopes et al., 2004). Pela importância do P nas reações fotossintéticas e no metabolismo de carbono, processos fundamentais para a assimilação e utilização do N, o P tem participação essencial no metabolismo do N. O N e o P interagem de forma sinérgica, em que ambos os nutrientes em níveis adequados promovem aumentos na produção vegetal maiores do que aqueles obtidos com cada nutriente isoladamente (Shuman, 1994). Aumentos no fornecimento de P às plantas de milho promoveram incrementos no conteúdo total de N e na eficiência de utilização deste nutriente (Machado, 2000). São identificados pelo menos três tipos de efeitos gerais do suprimento limitado de P na assimilação de N: a diminuição na absorção de NO3-; a diminuição na translocação do NO3- absorvido para a parte aérea, indicada por uma acumulação de NO 3nas raízes (aparentemente devido à restrição do transporte do simplasma da raiz para o xilema); e a acumulação de aminoácidos tanto nas folhas (mais comum) quanto nas raízes, resultante ou de inibição da síntese ou da degradação de proteínas (Israel & Rufty, 1988; Rufty et al., 1990; Jeschke et al., 1997). 2.5.3 Potássio O potássio (K) é o cátion mais abundante na planta, sendo absorvido em grandes quantidades pelas raízes. Tem importante função no estado energético da planta, na translocação e armazenamento de assimilados (Lindhauer, 1985). Além disso, induz a atividade de mais de 60 enzimas, mantendo a turgescência da folha, e no equilíbrio eletroquímico da planta. Sob deficiência de potássio ocorre redução na atividade fotossintética das folhas, aumento da respiração radicular, direcionamento de carbono para as raízes que aumentam a relação raiz-parte aérea; redução na absorção de nitrato e aumento de sódio, cálcio e magnésio; há redução no crescimento dos brotos (Peuke et al., 2002). É absorvido pelas plantas da solução do solo, na forma iônica de K+ (Raij, 1991). 32 O potássio não faz parte de nenhuma estrutura ou moléculas orgânicas na planta, como o nitrogênio e fósforo que são constituintes de proteínas, ácidos nucléicos, fosfolipídios, ATP entre outros. O íon K+ encontra-se predominantemente com cátion livre ou como cátion adsorvido e pode facilmente ser deslocado das células ou dos tecidos vegetais. Esta alta mobilidade nas plantas explica as principais funções e características do K+ como o principal cátion que atua na neutralização de cargas e como o mais importante e ativo componente inorgânico osmótico (Clarkson & Hanson, 1980). A alta concentração do potássio no citoplasma e nos cloroplastos é responsável pela manutenção do pH das células e tecidos entre 7 e 8. Em plantas deficientes em potássio se o pH cai abaixo de 7, muitos processos na planta poderão ser paralisados. O potássio atua em muitos processos fisiológicos no vegetal (Marschner, 1995): ativa mais de 60 sistemas enzimáticos (sintetases, oxidoredutases, deidrogenases, transferases, quinases), atua na fotossíntese, favorece um alto estado de energia (necessária para a produção da ATP), mantém o turgor das células, regula a abertura e fechamento dos estômatos, promove a absorção de água, regula a translocação de nutrientes na planta, favorece o transporte e armazenamento de carboidratos, incrementa a absorção do nitrogênio e a síntese de proteínas, participa na síntese de amido nas folhas. O K é um elemento muito abundante em rochas (estrutura cristalina) e em solos, quando bem supridos podem atingir 10 g kg-1 ou 1% em relação aos teores totais. Os minerais primários mais importantes, portadores de K, encontram-se em rochas ígneas, são os feldspatos e as micas muscovita e biotita. Nos minerais secundários, argilas 2:1 ilita e vermiculita, bem como minerais interestratificados, que se situam entre ilita e micas e a vermiculita (Raij, 2011). Os recursos mundiais em termos de reservas de potássio já comprovadas, prováveis e inferidas são estimadas em 250 bilhões de toneladas de K2O. O Canadá e Rússia possuem 75% das reservas mundiais e 70% da base mundial. A produção de fertilizantes vem crescendo significativamente. O consumo atual de K está em torno de 24 milhões de toneladas. Nos presentes níveis de produção, as reservas mundiais de base conhecidas são suficientes para fornecer K por pelo menos 600 anos (Roberts, 2005). Apesar destas estimativas não serem tão alarmantes quanto às reservas mundiais de K, tem-se a necessidade de aumentar a eficiência no uso desse nutriente, seja por questões econômicas na produção agrícola ou mesmo ambientais em que, o K aplicado no solo sob doses excessivas, pode atingir o lençol freático e provocar desequilíbrios. 33 Contudo, sua reserva em solos do Cerrado, é pequena, insuficiente para suprir as quantidades extraídas pelas culturas por cultivos sucessivos e, portanto, sua reposição ao solo deve ser feita com a adubação. O nutriente apresenta-se na forma catiônica K+ e seus sais apresentam alta solubilidade, o que associado à baixa capacidade de troca catiônica (CTC) dos solos de Cerrado, favorece a ocorrência de perdas por lixiviação (Vilela et al., 2004). Estes autores também afirmam que o efeito residual de potássio no solo depende, principalmente, da extração pelas culturas e das perdas por lixiviação. Portanto, aumentar o rendimento de grãos e de forragem significa também aumentar a extração de potássio do solo e diminuir o efeito residual. 2.6 REFERÊNCIAS ALMEIDA, C. M.; ALMEIDA NETO, J. A.; PIRES, M. M.; ROCHA, P. K. A produção de mamona no Brasil e o Probiodiesel. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE MAMONA, 1., 2004, Campina Grande. Anais... Campina Grande: Embrapa Algodão, 2004. 1 CD-ROM. AMARAL, J. G. C. Tecnologias de produção agrícola: mamona Al Guarany 2002. Disponível em: <http://www.cati.sp.gov.br/>. Acesso em: 25 jun. 2007. ARAÚJO, A. P.; MACHADO, C. T. T. Fósforo. In: FERNANDES, M. S (Ed.). Nutrição mineral de plantas. Viçosa: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2006. p. 253-280. ANDA. Associação Nacional para Difusão de Adubos. Anuário estatístico do setor de fertilizantes 2009. São Paulo, 2010. 160 p. ALCARDE, J. C. Fertilizantes. In: NOVAIS, R. F.; ALVAREZ, V. H.; BARROS, N. F.; FONTES, R. L. F.; CANTARUTTI, R. B.; NEVES, J. C. L. (Ed.). Fertilidade do solo. 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Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a resposta da mamona à adubação mineral com NPK em Goiânia, GO. O estudo foi conduzido em arranjo fatorial (3x4), sendo testado três nutrientes (NPK) e quatro doses (0, 40, 80 e 160 kg ha-1). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com quatro repetições. A cultivar plantada foi Al Guarany 2002 sendo mensuradas as variáveis: massa fresca e seca da parte aérea, altura, diâmetro do caule, número de nós, altura do primeiro cacho, número de cachos, número de frutos, produtividade, peso médio de sementes, NPK total acumulados na parte aérea e NPK total residual no solo. Verificou-se que a adubação desbalanceada afeta o desenvolvimento da mamoneira. A aplicação de doses crescentes de N promoveram incrementos na massa fresca da parte aérea, diâmetro do caule e número de cachos por planta. Todavia, não houve resposta na produtividade no aumento das doses NPK no solo. Entretanto, nas condições edafoclimáticas de Goiânia a cultivar Al Guarany 2002 superou as expectativas em produtividade. Palavras-chave: Ricinus communis L., biodiesel, energia, macronutrientes. 40 CASTOR BEAN'S RESPONSE TO MINERAL FERTILIZER NPK GOIÂNIA GOIÁS ABSTRACT The castor bean (R. communis L.) is an oilseed species that has been studied and domesticated in several local of Brazil and the world. The justification for this is that it is a plant that is the raw material for biodiesel production besides serving for various uses in industry ricinoquímica. Therefore, the castor bean can be an alternative for power generation from renewable sources, as well as other species also oilseeds like Jatropha curcas, crambe, palm, among others. In this context, the objective of this work was to evaluate the response of castor bean mineral fertilizer NPK fertilization in Goiania, GO. The study was conducted in a factorial arrangement (3x4), being tested three nutrients (NPK) and four doses (0, 40, 80 and 160 kg ha -1). The experimental design was a randomized block design with four replications. The cultivar planted was Al Guarany 2002 being measured variables: fresh and dry biomass, height, stem diameter, number of nodes, height of the first cluster, number of clusters, number of fruits, productivity, seed weight, NPK Total accumulated in shoots and Total residual NPK in the soil. Was verified that the unbalanced fertilization affects the development of castor bean. The application of increasing doses of N promote increase in fresh weight of shoot, stem diameter and number of clusters per plant. However, no response in productivity at increasing doses NPK in the soil. However, at conditions of Goiânia to cultivate Al Guarany 2002 exceeded expectations in productivity. Key words: Ricinus communis L., biodiesel, energy, macronutrients. 3.1 INTRODUÇÃO A matriz energética do biodiesel, que visa fundamentalmente reduzir a emissão de poluentes derivados de combustíveis fósseis e atender, assim, as exigências do Protocolo de Kyoto incentivou estudos com plantas potenciais acumuladoras de óleo (Pacheco et al., 2008). Entre estas destaca-se a mamona que é uma oleaginosa com bastante representatividade no cenário econômico e social. O seu óleo possui inúmeras aplicações na área industrial, com perspectiva de utilização como fonte energética na produção de biocombustível (Severino et al., 2005). Em cultivares comerciais constitui, em média, cerca de 48% de óleo nas sementes (Melhorança & Staut, 2005). Em relação às exigências nutricionais, segundo Severino et al. (2006) a mamona é uma planta que necessita ser cultivada em solos férteis para que atinja boa produtividade, mas o conhecimento científico sobre o uso de fertilizantes em solos com essa cultura é incipiente e carece de aperfeiçoamento e adaptação a diferentes regiões. Em 41 um hectare aproximadamente 80 kg de N são exportados, em lavouras com produtividade de 2.000 kg ha-1 (Canecchio Filho & Freire, 1958). Para produzir 1.700 kg ha-1 de sementes, estima-se que ela extraia do solo o equivalente a 50 kg ha -1 de N, 20 kg ha-1 de P2O5 e 16 kg ha-1 de K2O, sem contar as quantidades absorvidas para compor outras estruturas como raízes, caules, cascas e folhas (Weiss, 1983). A planta exporta da área de cultivo cerca de 80 kg ha-1 de N, 18 kg ha-1 de P2O5, 32 kg ha-1 de K2O, 13 kg ha-1 de CaO e 10 kg ha-1 de MgO para cada 2.000 kg ha-1 de baga produzida. No entanto, a quantidade de nutriente absorvida pela planta inteira aos 133 dias da germinação chega a 156, 12, 206, 19 e 21 kg ha-1 de N, P2O5, K2O, CaO e MgO, respectivamente, considerando todas as partes da planta (Cannecchio Filho & Freire, 1958; Nakagawa & Neptune, 1971). Severino et al. (2006) testando doses de referência iguais a 50 kg ha-1 de N, 60 kg ha-1 de P e 40 kg ha-1 de K associadas com micronutrientes, concluíram que a adubação promoveu aumento em produtividade da cultivar BRS Nordestina, destacando a adubação nitrogenada. Estes autores afirmam que o crescimento vegetativo excessivo, além de dificultar a colheita, diminui a produtividade, pois o gasto de energia para formação de folhas e caules compete com a produção de grãos. Silva et al. (2007) testando doses iguais a 0, 30, 60 e 120 kg ha -1 de N em cobertura no híbrido Sara, verificaram resposta significativa em relação ao número de frutos, altura das plantas e produtividade da mamoneira. Estes autores também destacam o ponto de máxima na dose de 80 kg ha-1 de N em relação à produtividade. Nakagawa & Neptune (1971) reforçam, a importância da necessidade de adubação balanceada para otimizar a produtividade e a produção de óleo dessa cultura. Em relação à aplicação de fósforo, Severino et al. (2006) observaram efeito linear do teor de óleo nas sementes de mamona em função das doses de P (entre zero e 100 kg ha-1). Nas sementes o teor de óleo aumentou de 47,6 para 50,2%. Araujo et al. (2009), utilizando quinze tratamentos com as doses de referencia 40:90:60 kg ha-1 de N: P2O5: K2O, encontraram as melhores respostas da mamoneira BRS 149 Nordestina com as doses isoladas de 200 kg ha-1 de N; 150 kg ha-1 de P2O5 e 150 kg ha-1 de K2O. Ribeiro et al. (2009), trabalhando com estes mesmos tratamentos para BRS 188 Paraguacu, encontraram as melhores doses isoladas com 200 kg ha-1 de N; 120 kg ha-1 de P2O5 e 150 kg ha-1 de K2O. No Brasil, e principalmente no Nordeste, a cultura da mamoneira vem crescendo rapidamente nos últimos anos, devido ao seu emprego na produção de 42 combustível menos agressivo, o biodiesel, especialmente por diminuir as emissões de gases como CO2 e SO2 e partículas de hidrocarbonetos durante a combustão, quando comparado aos combustíveis fósseis (Abreu et al., 2004). Devido a grande importância dessa espécie, é justificável o estudo da mamona em Goiás, por se tratar de um Estado com forte representatividade na produção de biodiesel no Brasil, sendo a soja a principal matéria-prima utilizada. A soja é uma espécie usada na alimentação humana e de animais, portanto, a produção de biodiesel a partir desta oleaginosa compete com a produção de alimentos, e assim aumenta o valor da soja no mercado. A produção agrícola em busca de produtividade crescente, como na agricultura praticada atualmente no Brasil, exige o uso de corretivos e fertilizantes em quantidades adequadas, de forma a atender a critérios racionais, que permitam conciliar o resultado econômico positivo com a preservação dos recursos naturais do solo e do meio ambiente, bem como com a elevação constante da produtividade das culturas. Isso não pode ser conseguido com a adoção de práticas de manejo generalizadas, ignorando as particularidades dos solos de diferentes locais. É preciso, pois, identificar os problemas e as necessidades de cada caso (Raij, 2011). Desta forma, as investigações sobre o comportamento agronômico da mamoneira no Cerrado Goiano é válido, por ser escassas informações sobre a espécie em termos gerais e especificamente sobre adaptação e resposta a adubação. Além disso, definir doses mais adequadas de fertilizantes poderá reduzir o custo de produção e também reduzir a aplicação excessiva dos nutrientes no solo, e por consequência, evitar a contaminação do lençol freático, dependendo também de outros fatores associados, por exemplo, do clima local. Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi de avaliar a produtividade da mamoneira em resposta à adubação mineral com NPK em Goiânia, GO. 3.2 MATERIAL E MÉTODOS 3.2.1 Caracterização climática O experimento foi implantado na área experimental da Escola de Agronomia da Universidade Federal de Goiás – UFG, localizada em Goiânia Estado de Goiás. As coordenadas geográficas e altitude respectivamente do local de cultivo são: 43 latitude = 16° 36’ 6,91” S, longitude = 49° 16’57,22” W e altitude de 741 m (Lobato, 2010 e 2011). O clima em Goiânia conforme Köppen, classifica-se como tropical chuvoso, Aw savana, tendo caráter sub-úmido, com duas estações bem definidas: uma seca, com duração de quatro a cinco meses, e outra chuvosa, ocorrendo do final de setembro a abril. A temperatura máxima situa-se entre 34°C e 36°C, sendo que a isoterma anual varia entre 20°C e 22°C (Simehgo, 2012). Estão representadas as temperaturas máximas, mínimas e precipitação pluviométrica durante o período de cultivo da mamona em Goiânia (dezembro de 2010 a maio de 2011) (Figura 3.1). A umidade relativa do ar média no período foi de 62% (Lobato, 2010 e 2011). (mm) 400 Temperaturas máximas e mínimas (o C) e precipitação (mm) em Goiânia - 2o semestre de 2010 e 1o semestre de 2011. (o C) 40 350 35 300 30 250 25 200 20 150 15 100 10 50 5 0 0 jul ago set out Precipitação nov dez jan fev mar abr mai Temp. mínima jun Temp. máxima Figura 3.1. Médias das temperaturas mínimas, máximas e precipitação pluviométrica no primeiro semestre de 2010 e segundo semestre de 2011 em Goiânia durante o cultivo da mamoneira. Fonte: Lobato (2010 e 2011). A precipitação média anual varia de 1.500 mm a 2.000 mm. Em Goiânia o mês de dezembro apresenta maior índice pluviométrico durante a estação chuvosa com uma média de 279,4 mm por mês. A média pluviométrica de dezembro é de 244,9 mm por mês que corresponde a 18,2% do volume de toda a chuva média anual. A temperatura mínima média de 20oC no período de 1999 a 2010 de 20oC. Já a temperatura máxima média é de 44 30,8oC. O mês de dezembro em Goiás é caracterizado pela umidade relativa elevada variando entre 71 e 79% (Simehgo, 2012). 3.2.2 Caracterização, classificação e análise do solo O solo onde foi montado o experimento em Goiânia foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico, segundo o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Embrapa, 2006). Foram realizadas coletas de terra representativa da área experimental nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm. A análise física (granulométrica) define um solo de classe textural argilosa (Tabela 3.1). De acordo com Alvarez et al. (1999), os teores de matéria orgânica são considerados baixos em ambas as profundidades. Já a acidez ativa expressa pelo valor de pH é considerada média (0-20 cm) e alta (20-40 cm) (Raij, 2011). A acidez trocável (Al3+) é nula, e a potencial (H + Al) é baixa nas duas profundidades. A saturação por bases (V%) é considerada baixa nas duas profundidades (Raij, 2011). Segundo Alvarez et al. (1999), relacionando-se os teores de argila e os de fósforo (P) disponível na análise, o solo foi classificado como de teor baixo e muito baixo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm respectivamente. Entretanto, Sousa et al. (2004) considera esses teores médios em ambas as profundidades. Os teores de potássio (K) classificaram-se como médio nas duas profundidades (Alvarez et al., 1999). Todavia, Vilela et al. (2004) considera os teores de K no solo, adequados nas duas profundidades tendo como referência a CTC a pH 7,0 de 4,0 cmolc dm-3. Os teores de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) são considerados médios (0-20 cm) e baixos (20-40 cm) para ambos os nutrientes. Alvarez et al. (1999) considera baixo os teores de boro (B) no solo nas duas profundidades. Galrão (2004) também interpreta como baixos esses teores em solos de Cerrado. Os teores de cobre (Cu) são muito baixos (Alvarez et al., 1999). Entretanto, considerando os solos de Cerrado Galrão (2004), considera alto nas duas profundidades. Os teores de zinco (Zn) variam entre baixo (0-20 cm) e bom (20-40 cm) (Alvarez et al., 1999). Já Galrão (2004) interpreta como baixo (0-20 cm) e alto (20-40 cm). 45 Os teores de ferro (Fe) variam entre médio (0-20 cm) e bom (20-40 cm) (Alvarez et al., 1999). Segundo Galrão (2004) estes teores são considerados altos no solo de Cerrado. Já os teores de manganês (Mn) ambos se apresentam altos segundo Alvarez et al. (1999), o que também se confirma na interpretação de Galrão (2004). Ainda, são considerados baixos os teores de cobalto (Co) e molibdênio (Mo) no solo (Alvarez et al., 1999). Tabela 3.1. Características físico-químicas do solo em Goiânia, GO. Propriedades Areia (g kg-1) Silte (g kg-1) Argila (g kg-1) M.O. (g kg-1) pH (CaCl2) Ca (cmolc dm-3) Mg (cmolc dm-3) Al3+ (cmolc dm-3) H+Al (cmolc dm-3) P (mg dm-3) K (mg dm-3) Na (mg dm-3) Co (mg dm-3) Mo (mg dm-3) B (mg dm-3) Cu (mg dm-3) Fe (mg dm-3) Mn (mg dm-3) Zn (mg dm-3) S (cmolc dm-3) T (cmolc dm-3) V% Profundidades analisadas (0-20 cm) (20-40 cm) 500 470 100 110 400 420 12,0 8,0 5,3 5,0 1,4 1,1 0,6 0,3 0,0 0,0 2,2 2,1 7,7 1,2 66 35 3,0 3,0 0,06 0,04 0,07 0,07 0,15 0,13 3,0 3,3 26,4 39,2 35,4 48,4 0,7 2,1 2,18 1,50 4,38 3,60 49,77 41,66 3.2.3 Tratamentos No experimento foram comparados diferentes níveis de adubação mineral dos elementos N, P e K. As fontes desses nutrientes: a uréia (45% N), o superfosfato triplo (46% P2O5) e o cloreto de potássio (60% K2O). As doses testadas foram de 46 (0, 40, 80 e 160 kg ha-1), constituindo-se em um fatorial (3x4), ou seja, três nutrientes e quatro doses, com quatro repetições. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso. Não foram realizadas aplicações de micronutrientes, tampouco de calcário na área de cultivo, sendo suprida a necessidade das plantas por micronutrientes, apenas com os teores disponíveis no solo. As doses de N, P e K foram definidas a partir da necessidade nutricional da cultura da mamoneira, de acordo com Raij et al. (1997) que recomendam aplicar 80 kg ha-1 de N. No caso do K, definiram-se as doses baseada na recomendação de Savy Filho (2005) que é 80 kg de K2O ha-1. As doses de P foram estabelecidas de acordo com Ribeiro et al. (1999), que recomenda aplicar 80 kg ha-1 de P2O5 com produtividade esperada de 1.500 a 2.000 kg ha-1. 3.2.4 Instalação e condução do experimento O preparo do solo consistiu em uma aração e duas gradagens, sendo posteriormente feito o sulcamento também de forma mecanizada. Posteriormente, realizou-se o estaqueamento usando estacas de madeira. Ainda, barbantes de algodão para delimitação de parcelas e blocos. Para mensurar estas dimensões fez-se o uso de fita métrica. As dimensões da parcela experimental foram de: 4,0 m x 4,0 m, ou seja, 16 m2, e a área útil avaliada foi de 4,0 m2. Portanto, foram avaliadas apenas as quatro plantas centrais de cada parcela. Depois de pesados os fertilizantes foram colocados em sacos plásticos individualizados, sendo distribuídos de acordo com cada tratamento no sulco de plantio. A distribuição ocorreu de forma manual e uniforme em toda extensão da linha. Após a distribuição, os adubos foram cobertos com uma fina camada de terra. Em alguns tratamentos foi realizado o parcelamento das doses de N e K2O. Sendo assim, foi definido que, as doses N e K2O iguais ou superiores a 80 kg ha-1 foram parceladas em 50% no plantio, e 50% em cobertura aos 46 DAP (dias após o plantio). A adubação em cobertura do N nesse período foi realizada para atender a maior demanda no período que antecede a floração entre 40 a 50 dias após a emergência, ou quando as plantas alcançaram aproximadamente 50 cm (Ribeiro et al., 1999). Em todos os tratamentos, as doses de P2O5 foram feitas no sulco de plantio. 47 A semeadura foi realizada de forma manual no dia 21 de dezembro de 2010, sendo depositadas três sementes por ponto com espaçamento 1m x 1m. O desbaste foi realizado aos 15 DAP, e mantida apenas uma planta em cada ponto do sulco até a coleta. A cultivar plantada foi Al Guarany 2002, que segundo a CATI (2012) apresenta ciclo de 180 dias, com espaçamento indicado de 1,5 m x 1,0 m, e utilização de uma planta por cova. Além disso, apresenta produtividade média entre 1.000 e 2.000 kg, teor de óleo nas sementes varia de 47 a 48%. Apresenta ainda, peso médio de 100 sementes de 46 g, altura variando entre 1,60 m a 2,60 m, e não apresenta restrição de plantio em diferentes regiões do país. A época de semeadura recomendada é de outubro a novembro. O controle das plantas daninhas foi realizado manualmente, utilizando-se a capina com enxada. Realizaram-se duas capinas ao longo do ciclo da cultura. As plantas daninhas após as capinas foram deixadas sobre o solo. Em decorrência da umidade relativa do ar elevada e da precipitação, houve problemas com mofo-cinzento-do-cacho (Botryotinia ricini), sendo realizado o controle fitossanitário em todo o experimento, aplicando-se com pulverizador costal um fungicida para proteção das plantas. O princípio ativo do fungicida foi o Fluazinam com dosagem de 2 mL do produto por litro de água. Em relação à disponibilidade de água no solo, a necessidade hídrica da mamoneira foi suprida apenas pela precipitação pluvial, ou seja, não foi utilizada irrigação complementar. A Figura 3.2 ilustra o crescimento e desenvolvimento fenológico das plantas de mamona no campo. Na área experimental, observa-se plantas em estádios iniciais (fase vegetativa) e plantas em fase reprodutiva. 48 (A) (B) Figura 3.2. Plantas de mamona cultivar Al Guarany 2002 na fase vegetativa (A) e fase reprodutiva (B), cultivadas por 177 dias em Goiânia, GO. 3.2.5 Variáveis e metodologias de coleta Decorridos 177 DAP, realizou-se a coleta do experimento, sendo mensuradas e obtidas às seguintes variáveis: altura da planta, número de nós até a inserção do primeiro cacho, altura de inserção do primeiro cacho, diâmetro do caule, número de cachos por planta, número total de frutos por planta, a massa fresca e seca da parte aérea (folhas e caule). Além destas, determinou-se a produtividade, o peso médio das sementes, o teor total de N, P e K na parte aérea e no solo. Na estimativa da produtividade, os frutos foram secos naturalmente sobre lona plástica preta. Após a redução da umidade via secagem natural, os frutos foram descascados manualmente com auxílio de alicate e pinça. Depois, as sementes foram pesadas em balança digital modelo US15/5, com precisão de três casas decimais. O teor médio de umidade nas sementes foi de 5,8% pelo método da estufa (105 oC por 24 h). Por serem uniformes os teores de umidade nas sementes, não foi realizada a correção na estimativa da produtividade. Na determinação dos teores totais de N, P e K na parte aérea (folhas + caule), e também no solo, utilizou-se a metodologia proposta pela Embrapa (1997). As folhas e caule após a secagem em estufa foram triturados em moinho elétrico. Utilizou-se ainda, fita métrica para medir a altura das plantas, altura de inserção do primeiro cacho tendo como referência o solo. Na altura das plantas, foi medido do solo até a extremidade mais alta da planta, e, na inserção do primeiro cacho, mediu-se do solo até a base do cacho principal. 49 Na mensuração do diâmetro do caule utilizou-se um paquímetro graduado. Além disso, realizou-se a contagem do número de cachos por planta, e do número total de frutos por planta. Logo após a colheita fez-se a determinação da massa fresca da parte aérea, as plantas foram cortadas e separadas dos cachos, não sendo estes considerados. Em seguida, folhas e caules foram colocados em saco de papel, e pesadas em balança digital modelo MA035, com precisão de duas casas. Após essa etapa, as amostras ainda em sacos de papel foram levadas para estufa de circulação forçada de ar, à temperatura de 65°C, até atingir massa constante. A partir daí, por pesagem em balança digital modelo MA035, determinou-se a massa seca da parte aérea. 3.2.6 Análise estatística Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA), e análise de regressão a 5% de probabilidade. Para realização das análises utilizou-se o programa estatístico SISVAR® versão 5.0 (Build 71) (Ferreira, 2000). Para efeito de conclusão do trabalho, na interpretação da análise regressão foram considerados apenas os coeficientes de determinação (R2) iguais ou superiores a 0,60. 3.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos pela análise de variância indicam efeito significativo, para dose e interação das doses com os nutrientes em todas as variáveis (Tabela 3.2). Assim, verifica-se que adubação mineral com NPK favoreceu o crescimento em biomassa, massa seca, altura e diâmetro das plantas de mamona. Dos três elementos, o N é o elemento mais relacionado com o crescimento vegetal, pois é constituinte de aminoácidos e proteínas responsáveis pelo crescimento, além de outras funções indispensáveis às plantas e animais. 50 Tabela 3.2. Quadrados médios da análise de variância para a produção de massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca da parte aérea (MSPA), altura de plantas (AP) e diâmetro do caule (DC) da mamoneira em função de doses crescentes de NPK em Goiânia, GO. Fonte de variação Bloco Dose (D) Nutriente (N) DxN Resíduo C.V. (%)*** MFPA 4053787,2** 967220,1** 288607,04ns 4485206,12** 48532,1 25,11 MSPA 188916,67** 210159,72** 24957,81ns 150975,86** 13516,67 35,50 AP 71523,52** 67413,57** 23699,81ns 48026,70** 11606,85 38,09 DC 105,24* 145,13** 10,79ns 86,75* 30,25 23,64 **,* e ns - significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. Observa-se que a adubação mineral empregada proporcionou incremento significativo na massa fresca e seca das plantas de mamona em relação à testemunha (Figura 3.3A e B). Apesar da análise de regressão apontar incremento significativo para estas variáveis de forma linear para o fósforo (P 2O5), quadrática para nitrogênio (N) e potássio (K2O), os coeficientes de determinação (R2) foram baixos para fósforo e potássio. Desta maneira, a análise não permite definir com segurança, a dose de maior eficiência agronômica para ambas as variáveis devido ao baixo grau de associação entre variável resposta e independente. Como já especificado no material e métodos deste capítulo, as conclusões serão inferidas apenas nos R2 maior ou igual 0,60, com intuito de decidir com mais precisão o comportamento biológico entre as variáveis. A função quadrática apresentou melhor ajuste para explicar o efeito no incremento de massa fresca da parte aérea da mamona, em função das doses crescentes de N no solo. O coeficiente de determinação foi igual a (R2 = 0,63), sendo a dose de máxima equivalente a 107 kg ha-1 de N. Comportamento similar foi verificado para a massa seca da parte aérea (R2 = 0,63), todavia, a dose de máxima foi igual a 105 kg ha -1 de N. Em termos de exigências nutricionais, Severino et al. (2006) destacam que a mamoneira é uma planta que necessita ser cultivada em solos férteis para que atinja boas produtividades. Não seria diferente a exigência dessa espécie por N, que tem como uma das principais funções a síntese de clorofila e está envolvido no processo da fotossíntese. Além disso, é um componente das vitaminas e dos sistemas energéticos na planta (Dechen & Nachtigall, 2007). Estes mesmos autores ainda destacam, que o excesso de N provoca crescimento excessivo da parte aérea, o que pode provocar dificuldades na colheita. Para outras 51 espécies como a mamona pode provocar redução na qualidade do produto final (sementes e óleo), pois a parte vegetativa compete por fotoassimilados produzidos pela planta. Dm = 107 - Dm = 79 --N P2O5 ∆ K2O Ŷ = - 0,058x2 + 12,5x + 421,6 R² = 0,63** Dm = 105 Ŷ = 2,5x + 671,2 R² = 0,22** Ŷ = - 0,0679x2 + 10,72x + 804 R² = 0,14** Dm = 90 -- --N P2O5 ∆ K2O Ŷ = - 0,03x2 + 6,3x + 106 R² = 0,63* Ŷ = 1,07x + 242,5 R² = 0,18* Ŷ = -0,03x2 + 5,4x + 275 R² = 0,17** 800 2000 700 MSPA, g MFPA, g 1600 1200 800 600 500 400 300 200 400 100 0 0 0 40 80 120 160 Doses, kg ha-1 A -700 0 Dm = 82 - - --N Ŷ = 0,33x + 233,9 R² = 0,47ns P2O5 Ŷ = 0,31x + 242,1 R² = 0,20ns ∆ K2O Ŷ = - 0,51x + 363,3 R² = 0,03ns 35 120 160 --N P2O5 ∆ K2O Ŷ = - 0,0014x2 + 0,23x + 19,21 R² = 0,89** Ŷ = 0,032x + 22,05 R² = 0,36ns Ŷ = -0,0261x + 25,2 R² = 0,07ns 30 Diâmetro, mm Altura, cm 80 Doses, kg ha-1 B 600 500 400 300 25 20 15 200 10 100 5 0 0 0 C 40 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 0 40 D 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 3.3. Massa fresca da parte aérea – MFPA (A), massa seca da parte aérea – MSPA (B), altura da planta (C) e diâmetro do caule (D) da mamona, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O cultivadas em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (Kg ha -1), **,*, e ns = significativo a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. Santos et al. (2004) afirmam que a mamona tem forte demanda por nitrogênio, podendo apresentar sintomas de deficiência no início do crescimento se o suprimento deste elemento não for adequado. Araujo et al. (2009) concordam com essas afirmativas, destacando que a mamoneira tem forte demanda por N para seu crescimento, produção foliar e, quando cultivada sob deficiência desse elemento, apresenta forte redução no crescimento e baixa estatura são observados. Ainda, segundo Mesquita et al. (2012) 52 testando doses minerais NPK combinadas nas cultivares BRS Nordestina e BRS Paraguaçu, afirmam que o N foi o nutriente que promoveu maior crescimento e produção em ambas as cultivares, com maior resposta das plantas nas doses de 200 kg ha -1 N. Como já mencionado anteriormente sobre o baixo coeficiente de determinação na análise da massa fresca e seca da parte aérea em função das doses de P e K. Vale destacar a importância destes dois nutrientes na nutrição de plantas, especificamente no que tange a nutrição da mamoneira. Níveis insatisfatórios de P, da mesma forma que de K, retardam o crescimento inicial da planta e provocam redução considerável na produtividade (Severino et al., 2006). Resultados contrários aos do presente estudo foram evidenciados por Silva et al. (2011), pois, comparando níveis de adubação fosfatada entre as cultivares BRS Nordestina e BRS 188 Paraguaçu, verificaram incremento na massa seca da parte em função das doses crescentes de P, destacando-se a dose de máxima eficiência igual a 66,49 kg ha-1. Harger et al. (2007) afirmam que o fósforo merece destaque pelo fato de participar de vários processos fisiológicos e metabólicos, tais como: transferência de energia, síntese de ácidos nucléicos, regulação de atividades enzimáticas, respiração e fotossíntese. Entretanto, a sua disponibilidade é baixa em solos oxídicos como é o caso dos solos sob Cerrado, comportamento justificado pela alta capacidade de adsorção de fósforo nos colóides do solo. Assim, altas doses ou concentrações deste nutriente são necessárias para obtenção de produções comerciais satisfatórias, aliada a outros fatores que favoreçam a sua disponibilidade. Quanto à altura das plantas, não houve aumento significativo em função das doses de N, P2O5 e K2O (Figura 3.3C). Verifica-se ainda, que há um baixo grau de associação entre as variáveis relacionadas, representada pelo baixo coeficiente de determinação nos três nutrientes. Alguns autores como Araújo et al. (2009) testando a cultivar BRS-145 Nordestina, observaram crescimento em altura das plantas em função das doses minerais, todavia, apenas nas doses fosfatadas e somente em determinados estádios fenológicos das plantas (aos 40, 100 e 120 dias após a semeadura - DAS). Silva et al. (2007) testando doses de N em cobertura no híbrido Sara, constataram aumento significativo em altura das plantas. Mesquita et al. (2012) verificaram maior altura das plantas das cultivares BRS Nordestina e BRS Paraguaçu nas doses equivalentes de: N, P e K (200-150-150 kg ha-1) respectivamente. Apesar de não significativo, no presente estudo, as plantas de mamona apresentaram elevado crescimento 53 em altura, superando a altura média máxima para a cultivar Al Guarany 2002 que é de 2,60 m. Este efeito pode ser atribuído ao regime de chuva intenso que ocorreu no período de cultivo, que favoreceu o crescimento vegetativo. Dos três nutrientes testados, o N foi o que teve mais relação com o crescimento das plantas. Porém, doses excessivas e desequilibradas no solo, podem provocar o crescimento excessivo da parte aérea, acarretando no acamamento de gramíneas, e, em outras espécies, pode provocar a redução na qualidade do produto colhido (Decchen & Nachtigall, 2007). Do ponto de vista de cultivo e tratos culturais, o crescimento uniforme das plantas pode facilitar na ocasião da colheita mecanizada, todavia, se a colheita for manual, pode dificultar a catação dos frutos pela altura excessiva das plantas, pois, algumas inflorescências se localizam nas partes terminais dos ramos. A adubação nitrogenada promoveu crescimento significativo no diâmetro caulinar das plantas de mamona (Figura 3.3D). O efeito do crescimento em diâmetro se ajustou ao modelo quadrático com dose de máxima igual a 82 kg ha-1 N. Mesquita et al. (2012) observaram comportamento semelhante, ou seja, o crescimento em diâmetro ocorreu apenas nas doses nitrogenadas a partir de 60 até 120 dias após a semeadura. Estes resultados corroboram parcialmente com os de Ribeiro et al. (2009), que verificaram resposta linear à adubação mineral, até a dose máxima testada por eles que foi de 200 kg ha-1 N. Todavia, avaliaram doses na cultivar BRS-188 Paraguaçu. Já no presente estudo testou-se a cultivar Al Guarany 2002, o que pode influenciar nas respostas à adubação como verificado em outros trabalhos sobre a espécie. O maior crescimento em diâmetro das plantas tem relação direta com a produção desta espécie como afirmam Rodrigues et al. (2010). Estes autores investigaram a relação entre caracteres da mamoneira com expressões genotípicas, fenotípicas e o ambiente. Assim, verificaram correlação positiva entre o diâmetro do caule e o peso de 100 sementes. Desta forma, pode-se predizer que o maior crescimento em diâmetro, pode promover maior incremento em produtividade da mamona. Todavia, estes mesmos autores destacam que pode haver expressão de determinados caracteres com o ambiente influenciando em diferentes respostas em produtividade da planta. Um dos fatores climáticos (ambiente) ligado ao crescimento em diâmetro é a precipitação pluviométrica ou água disponível no solo. Diniz Neto et al. (2009) observaram maior crescimento em diâmetro das cultivares Mirante 10 e BRS Nordestina no cultivo com irrigação suplementar em relação 54 ao cultivo em sequeiro. Os dois cultivos foram associados à adubação mineral com NPK. Em Goiânia a precipitação ocorrida no período de cultivo excedeu a necessidade hídrica das plantas, podendo assim, justificar esse maior crescimento em diâmetro aliado à adubação nitrogenada. Com exceção do número de nós até o primeiro cacho, todas as variáveis apresentaram diferença significativa para o fator dose (Tabela 3.3). O número de frutos por planta foi significativo para dose e nutriente. Além disso, o número de cachos por planta e a produtividade estimada de sementes apresentaram significância na interação das doses com os nutrientes. Tabela 3.3. Quadrados médios da análise de variância para a altura de inserção do primeiro cacho, número de nós, cachos e frutos, produtividade e peso médio de sementes da mamoneira cultivada sob doses crescentes de NPK em Goiânia, GO. Fonte de variação Bloco Dose (D) Nutriente (N) DxN Resíduo C.V. (%)*** Altura o 1 cacho ** 15461,41 7994,13* 1649,25ns 3598,22ns 2314,87 26,13 Número Nós ns 0,75 12,80ns 4,40ns 10,62ns 4,50 8,83 Cachos ** 2,84 1,22* 0,32ns 1,68** 0,33 25,65 Frutos ns 1059,41 11252,9* 9952,52* 5256,54ns 2718,97 46,39 Produtividade Peso Sementes Sementes ns 711857,63 17913802,08** 97864,58ns 6786197,92** 1704357,63 43,32 0,0244* 0,0199* 0,0042ns 0,0099ns 0,0067 16,36 **,* e ns - significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. A análise de regressão demonstra efeito significativo pelo menos para um dos nutrientes avaliados tais como: o número de nós até o primeiro cacho (Figura 3.4A), altura de inserção do primeiro cacho (Figura 3.4B), número de cachos por planta (Figura 3.4C), número de frutos por planta (Figura 3.4D) e produtividade (Figura 3.4E). Todavia, não se verificam diferenças significativas em relação ao peso médio de sementes (Figura 3.4F). Apesar das diferenças apontadas na análise de regressão, observa-se que para determinadas variáveis e nutrientes, que o coeficiente de determinação (R 2) foram baixos, o que impossibilita inferir quais as doses mais indicadas para o cultivo da mamoneira nestas condições edafoclimáticas investigadas. 55 -30 --N P2O5 ∆ K2O -- Ŷ = 0,027x + 22,4 R² = 0,67** Ŷ = - 0,002x + 24,5 R² = 0,02ns Ŷ = 0,015x + 22,35 R² = 0,47ns --N P2O5 ∆ K 2O Ŷ = 0,4614x + 158,95 R² = 0,74* Ŷ = 0,22x + 173 R² = 0,25ns Ŷ = 0,2386x + 155,8 R² = 0,17ns 250 Altura do cacho, cm 25 No de nós 20 15 10 200 150 100 50 5 0 0 0 A 40 Dm = 150 Dm = 50 3,5 -- --N P2O5 ∆ K2O 80 Doses, kg ha-1 120 160 0 B 40 80 120 160 Doses, kg ha-1 Ŷ = - 0,0001x2 + 0,03x + 1,70 R² = 0,84** Ŷ = 0,0054x + 1,75 R² = 0,49ns Ŷ = - 0,0002x2 + 0,02x + 2,01 R² = 0,67* -- --N P2O5 ∆ K2O 250 Ŷ = 0,0298x + 119,1 R² = 0,006ns Ŷ = - 0,1136x + 139,7 R² = 0,02ns Ŷ = - 0,5014x + 119,35 R² = 0,50* 200 2,5 No de frutos No de cachos 3 2 1,5 1 150 100 50 0,5 0 0 0 C 40 -- 120 160 Ŷ = - 0,1708x2 + 33x + 2008 R² = 0,98ns 40 -- Ŷ = 12,8x + 2107,5 R² = 0,32* Ŷ = -0,4116x2 + 61,401x + 22 R² = 0,41** 0,7 6000 --N P2O5 ∆ K 2O 80 Doses, kg ha-1 120 160 Ŷ = 0,0007x + 0,4 R² = 0,73ns Ŷ = 0,0006x + 0,5 R² = 0,31ns Ŷ = - 8E-05x + 0,50 R² = 0,011ns 0,6 5000 4000 3000 2000 1000 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 E 0 D Peso de sementes, g Produtividade, kg ha-1 Dm = 74,6 7000 --N P2O5 ∆ K2O 80 Doses, kg ha-1 0 40 80 120 Doses, kg ha-1 160 F 0 40 80 120 160 Doses, kg ha-1 Figura 3.4. Número de nós (A), altura do cacho principal (B), número de cachos por planta (C), número de frutos totais por planta (D), produtividade (E) e peso médio de sementes (F) da mamoneira, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivo em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), **,*, e ns = significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. 56 Apenas as doses nitrogenadas promoveram incremento significativo em relação ao número de nós até a inserção do primeiro cacho (Figura 3.4A). A variação foi de 21 nós na testemunha contra 26 nós na dose máxima testada (160 kg ha-1 N). Esse efeito melhor se ajustou ao modelo linear. O número de nós é uma característica relacionada diretamente com crescimento das plantas. Rodrigues et al. (2010) confirmam essa afirmação, pois verificaram correlação positiva do número de internódios ou nós, com a altura do caule, ou seja, afirmam que quanto maior for o número de internódios numa planta, maior também será a altura desta. Essas afirmações concordam com os resultados já citados anteriormente, ou seja, que as doses nitrogenadas promovem maior crescimento em altura das plantas de mamona, sendo relacionado também com o maior número de internódios por planta. Os resultados obtidos na presente pesquisa discordam dos observados por Severino et al. (2006) que não verificaram aumento no número de nós com o aumento das doses de N no solo. O efeito do N, de promover maior crescimento está ligado as suas funções na planta como afirmam Souza & Fernandes (2006), que este elemento faz parte de proteínas, ácidos nucléicos e muitos outros importantes constituintes celulares, incluindo membranas e diversos hormônios vegetais. A adubação nitrogenada apresenta efeito linear significativo na altura de inserção do primeiro cacho (Figura 3.4B). Esta é mais uma variável relacionada com o crescimento da planta. O incremento em altura foi de: 153,25 cm na testemunha contra 221,75 cm na dose de 160 kg ha -1 de N, ou seja, 68,5 cm a mais em decorrência da adubação mineral com N. Já Severino et al. (2006) verificaram aumento na altura do primeiro cacho onde se realizou adubação mineral não apenas nas doses nitrogenadas. Estes autores ainda afirmam que essa característica está ligada com a precocidade da planta, sendo considerada mais precoce a planta que lança o primeiro cacho em menor altura. Todavia, no estudo realizado pelos referidos autores, enfatizam que foi a adubação mineral a responsável pelo maior crescimento em altura. O número de cachos por planta variou significativamente em função da adubação nitrogenada e potássica (Figura 3.4C). No caso das doses de N, verifica-se efeito quadrático em relação ao número de cachos por planta, com dose máxima de 150 kg ha-1 N. Substituindo a dose máxima na equação de regressão correspondente, estima-se cerca de 3,95 cachos por planta. 57 O efeito da relação entre doses de K e o número de cachos por planta, também se ajustou ao modelo quadrático, com a dose máxima de 50 kg ha-1 de K2O. Assim, substituindo a dose máxima na função estima-se 2,5 cachos por planta. As doses de P não promoveram aumento significativo no número de cachos por planta no presente trabalho. Entretanto, Ferro et al. (2008) discordam deste efeito, ou seja, o maior número cachos produzidos pela mamoneira (31,075 unidades por hectare), foi obtido na dose de 42 kg ha-1 de P, tendo assim incremento de 57% em relação a testemunha. Silva et al. (2007) avaliando o híbrido Sara com níveis de adubação nitrogenada de (0, 30, 60 e 120 kg ha-1), não detectaram aumento no número de cachos em função das doses. Estes autores afirmam que o aumento no número de cachos, é mais influenciado pela genética da planta. O comprimento e o número de racemos ou cachos, o número de frutos, o número de nós e a altura do primeiro cacho são características agronômicas importantes no rendimento dessa espécie, tendo, as duas últimas, relação direta com a precocidade da planta, pois aquela que emitir o cacho principal com menor número de nós e com menor altura é tida como mais precoce e pode ser mais produtiva em regiões com irregularidades de chuvas (Távora, 1982; Severino et al., 2006). As adubações nitrogenadas e fosfatadas não promoveram efeito significativo no número de frutos por planta (Figura 3.4D). As médias do número de frutos por planta foram iguais a: 121, 105 e 84 para os níveis de N, P2O5 e K2O respectivamente. As doses de K aplicadas no solo foram significativas, entretanto, o coeficiente de determinação foi mediano (R2 = 0,50), o que não permite concluir com maior segurança os efeitos da adubação potássica. Neste caso, observa-se redução linear no número de frutos com o aumento dos níveis deste nutriente no solo. Resultados semelhantes foram verificados por Chaves & Araújo (2011) que evidenciaram redução no número de frutos da mamoneira BRS nordestina nas doses (40, 80, 120, 160 e 200 kg ha -1 de K2O). Entretanto, Mesquita et al. (2011) testando doses NPK na cultivar BRS Nordestina, afirmam ter resposta significativa no número de frutos por planta apenas na adubação com N, portanto, sendo contrário aos resultados observados na presente pesquisa. Chaves & Araujo (2011) obtiveram em média 41,27 frutos por cacho com plantas adubadas com 200-90-60 kg ha-1 NPK respectivamente. Considerando em média 2,5 cachos por planta, o número de frutos por planta é em torno de 103 frutos. Estes valores estão próximos aos valores observados no presente estudo. 58 A produtividade da mamoneira apresentou incremento significativo em função das doses crescentes de P e K (Figura 3.4E). Entretanto, mais uma vez observa-se baixo coeficiente de determinação para ambos os ajustes (0,32 e 0,41 para P e K respectivamente). Assim, estatisticamente, há baixa relação entre doses, nutrientes e produtividade. Desta forma, há baixa confiabilidade nos efeitos observados. As médias de produtividade estimadas foram de: 2.937, 3.000 e 3.093 kg ha-1 de grãos nas doses de N, P2O5 e K2O respectivamente. De acordo com Savy Filho (2005) a produtividade de grãos da mamoneira abaixo de 1.500 kg ha-1 é classificada como baixa, entre 1.500 e 2.000 kg ha -1 é classificada como média, entre 2.001 e 3.000 kg ha-1 é alta e acima de 3.000 kg ha -1 é tido como muito alta. Na presente pesquisa, a produtividade situa-se entre média e muito alta. Desta forma, pode-se inferir que a cultivar a Al Guarany 2002 conseguiu se estabelecer de forma satisfatória nas condições de Cerrado, obtendo-se produtividades superiores a média esperada para essa cultivar que é de 2.000 kg ha -1 de grãos. Estes resultados contrastam com os observados por Moreira et al. (2012), pois avaliaram as doses iguais a 6,5, 10, 20 e 40 mg kg-1 de P na cultivar IAC Guarani no Cerrado Goiano, e as respostas foram lineares e significativas em função do maior acréscimo de P no solo. O efeito linear do P na produtividade da mamoneira pode ser justificado pelas características do solo, por se tratar de um Latossolo com predomínio de óxidos de Fe e/ou Al, que via de regra, a eficiência deste nutriente sob formas solúveis é muito baixa nestes solos. Ainda, de acordo com Silva et al. (2007) verificaram maior produtividade em função da mamona com aumento das doses de N no solo. A adubação mineral NPK não promoveu efeito significativo no peso médio das sementes (Figura 3.4F). As médias apresentadas são iguais a: 0,49 g, 0,51 g e 0,49 g para N, P2O5 e K2O respectivamente. Assim, comprovou-se que as médias observadas superam o peso médio para cultivar Al Guarany 2002 que é de 0,46 g. Ribeiro et al. (2009) observaram maior peso de sementes de forma significativa somente a 10% de probabilidade na dose de N (200 kg ha-1). Assim, verificou-se incremento de 173,01% em relação à dose de 40 kg ha-1 N. Por outro lado, Severino et al. (2006) constataram maior resposta a adubação nitrogenada, seguida pela fosfatada e potássica. Todavia, Chaves & Araujo (2011) confirmam efeito linear significativo apenas nas doses nitrogenadas. De acordo com a análise de variância, a adubação com NPK não influenciou significativamente no acúmulo destes nutrientes nos tecidos da parte aérea da mamoneira 59 (Tabela 3.4). Entretanto, na análise dos teores residuais no solo destes nutrientes, apresenta efeito significativo para o P e K, sendo que para os teores de P houve diferença estatística para todos os fatores e interação. Tabela 3.4. Quadrados médios da análise de variância para os teores totais de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) acumulados na parte aérea das plantas de mamona, e presentes no solo após o cultivo destas plantas em Goiânia, GO. Fonte de variação Bloco Dose (D) Nutriente (N) DxN Resíduo C.V. (%)*** Parte aérea N total 42,48ns 45,72ns 2,16ns 56,53ns 33,74 60,80 P total 1,18** 0,36ns 0,08ns 0,37ns 0,16 48,66 Solo K total 2,301ns 2,198ns 1,631ns 1,738ns 0,874 10,56 N total 0,1350ns 0,1001ns 0,0849ns 0,4791ns 0,0589 14,87 P total 3,20* 30,35** 30,97** 16,52** 1,08 34,91 K total 73,64* 7,14ns 111,58** 78,80** 16,89 7,20 **,* e ns - significativos a 1% e 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. O aumento da concentração de determinados nutrientes no solo pode apresentar relação direta com os teores acumulados nos tecidos vegetais. Todavia, as maiores doses aplicadas no solo de N, P2O5 e K2O, não promoveram incremento significativo no acúmulo de N total na parte aérea das plantas (Figura 3.5A). Silva et al. (2011) discordam destes resultados, pois, os teores de N total acumulados na parte aérea da mamoneira (BRS 149 Nordestina e BRS 188 Paraguaçu) foram maiores com o aumento nos níveis de P no solo via adubação mineral. Jeschke et al. (1997) destacam que o fósforo estimula a absorção de nitrato, sua redução nas raízes, e o seu transporte no xilema na forma de aminoácidos. De acordo com Alves et al. (1996) a justificativa dos maiores níveis de P favorecessem o incremento de N acumulado nos tecidos da mamona, é atribuído, às alterações na cinética enzimática de absorção, translocação e metabolismo de nitrato. Já Malavolta et al. (1997) apontam que este efeito pode ser promovido pela elevação do potencial eletroquímico da membrana plasmática. Em termos de absorção Savy Filho (2005) afirma que o N e o K são absorvidos em maiores quantidades pelas plantas de mamona, vindo em seguida o Ca, Mg e o P. Não houve efeito significativo no acúmulo de P total na parte aérea com o aumento nas doses de P no solo (Figura 3.5B). O P é um elemento que aplicado sob fontes solúveis no solo como é o caso do presente trabalho, dependendo das condições que se 60 encontre o solo, ocorrerá baixo aproveitamento pelas plantas. Um dos fatores apontados para essa baixa disponibilidade de P é o pH do solo, que via de regra, quanto mais ácido for o solo, mais indisponível este elemento para as plantas. O pH do solo onde realizou-se o cultivo da mamona foi de 5,3 e 5,0 (CaCl2) nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm respectivamente. -- 18 --N P2O5 ∆ K 2O Ŷ = - 0,007x + 9,5 R² = 0,01ns -- Ŷ = - 0,0012x + 9,7 R² = 0,01ns Ŷ = - 0,0148x + 10 R² = 0,09ns Ŷ = 0,001x + 0,75 R² = 0,02ns Ŷ = -0,0018x + 1 R² = 0,39ns 1,4 14 P total PA, g kg-1 N total PA, g kg-1 Ŷ = 0,0024x + 0,57 R² = 0,74ns 1,6 16 12 10 8 6 4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 2 0 0 A --N P2O5 ∆ K2O 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 -Dm = 100 K total PA, g kg-1 12 160 --N P2O5 ∆ K2O B 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Ŷ = 0,0028x + 8,33 R² = 0,19ns Ŷ = -0,0002x2 + 0,04x + 8,3 R² = 0,59** Ŷ = -0,0028x + 9,07 R² = 0,19ns 10 8 6 4 2 0 C 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 3.5. Teores totais de nitrogênio - N (A), fósforo - P (B) e potássio - K (C) acumulados na parte aérea das plantas de mamona (caule + folhas), em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivadas em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha -1), ** e ns = significativos a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente. Beltrão et al. (2007) afirmam que tanto reações ácidas como alcalinas são danosas ao bom crescimento e ao desenvolvimento das plantas de mamona. Desta maneira, recomendam-se cultivá-las em solos de reações próximas a neutralidade, geralmente em solos com pH entre 6,0 e 7,0. Todavia, não foi realizada a correção do solo na área de 61 cultivo do experimento, o que poderia favorecer essa maior disponibilidade de P com elevação do pH. Por outro lado, Silva et al. (2011) observaram incremento no acúmulo de P na parte aérea das plantas de mamona com aumento das doses deste nutriente no solo, porém, antes da adubação foi realizada a correção do solo com calcário, sendo que antes da correção, o pH do solo era de 5,5 e 4,7 nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm respectivamente. Assim, confirma-se a importância dessa prática de manejo no aumento da disponibilidade de P, e consequentemente, maior absorção, atuação nos processos metabólicos e acúmulo nos tecidos da planta. Dentre os nutrientes requeridos pela mamona, o fósforo merece destaque pelo fato de participar de vários processos fisiológicos e metabólicos, tais como: transferência de energia, síntese de ácidos nucléicos, regulação de atividades enzimáticas, respiração, fotossíntese (Harger et al., 2007; Xu et al., 2007), e também por ser participante no processo de absorção de nutrientes como o próprio fósforo e o nitrato (Jeschke et al., 1997; Groot et al., 2003). As maiores doses de P aplicadas ao solo promoveram incremento nos teores totais de K nos tecidos da parte aérea da mamoneira (Figura 3.5C). O modelo quadrático foi o que melhor se ajustou a este efeito, sendo que a dose máxima foi equivalente a 100 kg ha-1 de P2O5. Aplicando-se a dose máxima na equação obtém-se o acúmulo estimado de 10,3 g kg-1 de K. Silva et al. (2011) confirmaram efeito semelhante, ou seja, o maior acúmulo de K na parte aérea teve relação direta com os maiores níveis de P aplicados no solo e de forma quadrática. O maior acúmulo destes elementos principalmente N e P, apresentam importância primordial para o ganho de biomassa das plantas, refletindo no crescimento vegetativo, principalmente pelo fato de contribuírem para o aumento da área foliar fotossinteticamente ativa (Groot et al., 2003). No caso dos fosfatos, há importância nas reações presentes no ciclo de Calvin, em particular a contribuição na quantidade e na regeneração da rubisco (Freedeen et al., 1990; Xu et al., 2007). Ambos os efeitos na fisiologia vegetal resultam em maior influxo de CO2 e, consequentemente, contribuem para o aumento da biomassa (Silva et al., 2011). Na avaliação dos teores residuais no solo em função das doses de NPK aplicadas, verifica-se que ocorreu maior teor de N total no solo com aumento nas doses K (Figura 3.6A). De acordo com Dechen & Nachtigall (2007) as plantas absorvem a maior 62 parte do N em forma de íons amônio (NH4+) e nitrato (NO3-). Assim, a justificativa para que as maiores doses de K tenham promovido maior efeito residual de N no solo, se deva provavelmente, pela competição por sítios de absorção entre íons de mesma natureza, no que tange à valência e a concentração destes na solução do solo, como é o caso do K+ e NH4+. Na literatura não foi encontrado relatos comparativos para o efeito residual de NPK no cultivo da mamoneira. O aumento nas doses de NPK não promoveu aumento significativo nos teores residuais de N e P no solo (Figuras 3.6A, B e C). Em se tratando do N, Raij (2011) afirma que é um elemento afetado por dinâmica complexa e, que não deixa efeitos residuais diretos das adubações. Nota-se também, que o aumento nas doses de K aplicadas no solo reduziu os teores de P residual (Figura 3.6B). Entretanto, coeficiente de determinação (R2 = 0,32) foi baixo, o que indica baixo grau de associação entre as variáveis dependente e independente, dificultando assim uma conclusão segura sobre este efeito. Além disso, não houve relação significativa entre N e P aplicados no solo e P residual. Tampouco, diferença significativa para K residual em função das doses de N, P e K (Figura 3.6C). Não foram encontrados relatos na literatura, relacionando os teores aplicados de NPK via adubação mineral, com os teores residuais destes nutrientes no solo após o cultivo da mamona. A expectativa era de que os teores residuais no solo de NPK fossem proporcionais as maiores doses aplicadas via adubação mineral. Entretanto, os resultados apresentados não confirmam essas premissas. As possíveis justificativas para estes efeitos seriam pela característica da mamona, sendo apontada como espécie exigente em termos de nutrientes extraídos do solo, assim, pode ter ocorrido maior absorção dos nutrientes (N e P), e, por consequência menor efeito residual no solo. Além disso, deve-se levar em consideração o período chuvoso muito intenso ocorrido ao longo do cultivo, que pode ter provocado “perdas” significativas por lixiviação destes elementos para as camadas subsuperficiais do solo, especificamente para o NH4+, NO3- e K+. Algumas “perdas” também devem ser levadas em consideração, como por exemplo, perdas de nutrientes por erosão hídrica. Isso se explica pelo fato da mamoneira ter como característica marcante o lento fechamento do dossel, ou seja, é uma espécie que tem reduzido crescimento inicial das folhas, ficando o solo descoberto e mais suscetível ao processo erosivo. 63 -- --N P2O5 ∆ K2O Ŷ = - 0,0007x + 1,624 R² = 0,08ns Ŷ = - 0,0014x + 1,71 R² = 0,28ns Ŷ = 0,0053x + 1,34 R² = 0,64** -12 P total no solo, g kg-1 N total no solo, g kg-1 2,5 2 1,5 1 0,5 --N P2O5 ∆ K2O Ŷ = - 0,0006x + 1,9 R² = 0,009ns Ŷ = - 0,0027x + 2,748 R² = 0,08ns Ŷ = - 0,0324x + 6,8 R² = 0,32** 10 8 6 4 2 0 0 0 40 80 Doses, kg ha-1 A -- K total no solo, g kg-1 70 120 160 0 40 B --N P2O5 ∆ K2 O 80 120 160 Doses, kg ha-1 Ŷ = - 0,0079x + 55,3 R² = 0,02ns Ŷ = - 0,0279x + 61,9 R² = 0,15ns Ŷ = 0,0189x + 55,5 R² = 0,64ns 60 50 40 30 20 10 0 C 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 3.6. Teores totais de nitrogênio (A), fósforo (B) e potássio (C) residuais no solo, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, no cultivo da mamoneira em Goiânia, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (Kg ha-1), ** e ns = significativo a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente. 3.4 CONCLUSÕES i. As maiores doses de nitrogênio promoveram ganhos na massa fresca e seca da parte aérea, diâmetro e número de cachos por planta. ii. Não houve resposta em produtividade da cultivar Al Guarany 2002 em função das doses de NPK em Goiânia. 64 iii. A cultivar Al Guarany 2002 apresentou produtividade superior à esperada nestas condições edafoclimáticas. 3.5 REFERÊNCIAS ABREU, F. R.; LIMA, D. G.; HAMÚ, E. H.; WOLF, C.; SUAREZ, P. A. Z. Utilization of metal complexes as catalysts in the transesterification of Brazilian vegetable oils with different alcohols. Journal of Molecular Catalysis, Bristol, v. 209, n. 1-2, p. 29-33, 2004. ALVAREZ, V. H.; NOVAIS, R. F.; BARROS, N. F.; CANTARUTTI, R. B.; LOPES, A. S. Interpretação dos resultados das análises de solos. In: RIBEIRO, A. C.; GUIMARÃES, P. T. G.; ALVAREZ, V. H. (Ed.). 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Desta forma, a mamoneira é uma das oleaginosas considerada matéria-prima renovável para geração de energia limpa. Apesar dos estudos realizados no Brasil em diversas regiões como Sudeste, Sul e Nordeste, no Cerrado Goiano estes estudos são incipientes em todos os aspectos produtivos. A adubação mineral é uma das tecnologias que somada a outros fatores de produção, contribuem para maximização da produtividade das culturas agrícolas. Além da adubação mineral, também se faz necessário avaliar como a mamona cresce e se adapta as condições ambientais da região. Entretanto, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a resposta da mamona à adubação mineral NPK em Goiatuba, GO. Testou-se a cultivar Al Guarany 2002 no município de Goiatuba utilizando delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, em arranjo fatorial (3x4), sendo três nutrientes (NPK) e quatro doses (0, 40, 80 e 160 kg ha-1). Decorridos 175 dias após o plantio, avaliou-se a massa fresca e seca da parte aérea, alturas da parte aérea e de inserção do primeiro cacho, diâmetro caulinar, número de nós, cachos e frutos, além da produtividade, peso médio de sementes e NPK total na parte aérea e no solo. A adubação mineral NPK promoveu incremento no diâmetro caulinar, número de nós, cachos e frutos, além da altura do primeiro cacho, P e K total acumulado na parte aérea. Dos três nutrientes, o P foi o que promoveu maior incremento. A cultivar Al Guarany 2002 apresentou produtividade acima da esperada nas condições edafoclimáticas de Goiatuba. Palavras-chave: Ricinus communis L., biocombustíveis, energia renovável, oleaginosas. 70 CASTOR BEAN'S RESPONSE TO MINERAL FERTILIZER NPK GOIATUBA GOIÁS ABSTRACT The castor bean (R. communis) belongs to the family Euphorbiaceae, and has been studied in recent years in Brazil and other countries of the world. The explanation to such an interest is that this plant has many purposes in ricinus chemistry industry, Besides being used in the production of biodiesel in the composition of diesel. In this way, the castor bean is oilseed considered a raw material renewable for generation of clean energy. Despite studies in Brazil in different regions as Southeast, South and Northeast, in the Cerrado Goiano these studies are incipient in all aspects of production. The mineral fertilizer is one of the technologies that contribute to maximization of crop yield. Besides of mineral fertilizer, also necessary evaluate how castor bean grows and adapts to environmental conditions of the region. However, the objective of this work was to evaluate the response of castor bean to mineral fertilizer NPK in Goiatuba, GO. Tested whether the cultivar Al Guarany 2002 in the city of Goiatuba using a randomized block design with four replications in a factorial (3x4), three nutrients (NPK) and four doses (0, 40, 80 and 160 kg ha-1). After 175 days after planting, evaluated the biomass and dry matter of shoot, plant height and of insertion of first cluster, stem diameter, number of nodes and fruits, besides the yield, mean weight of seed and NPK total in shoot and soil. The NPK fertilizers promoted increase in stem diameter, number of nodes, clusters and berries, plus the height of the first cluster, P and K total accumulated in shoot. Of the three nutrients, the P promoted greater increase. The cultivar Al Guarany 2002 presented productivity above of expected at the edaphoclimatic conditions of Goiatuba. Key words: Ricinus communis L., biofuels, renewable energy, oilseed. 4.1 INTRODUÇÃO Nos dias atuais o grande desafio é buscar tecnologias que visem à baixa emissão de carbono para a atmosfera. Além do carbono, outros gases nocivos como metano e óxido nitroso, denominados gases de efeito estufa (GEE`s), contribuem para o aquecimento global. Além disso, outros setores ou atividades como, por exemplo, o da queima de combustíveis fósseis derivados do petróleo, por meio de veículos, contribui para elevar mais a concentração destes gases ao redor do planeta. Neste contexto, estudam-se fontes alternativas renováveis de energia, e que apresentem menor emissão dos GEE`s. Uma das alternativas para mitigação destes gases no Brasil foi proposta pelo governo federal, com o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB) criado em 2004. Este programa incentiva a inserção do biodiesel por meio da mistura ao diesel fóssil. Em 2010 atingiu a meta de 5% (B5) de biodiesel na mistura com o diesel fóssil. 71 Com essa perspectiva, aumenta a demanda para produzir biodiesel, sendo a previsão para 2012 de 2,8 bilhões de litros (MME, 2012). Uma das oleaginosas apontadas para produzir biodiesel é a mamoneira (Ricinus communis L.), que é uma espécie pertencente à família Euphorbiaceae (Azevedo et al., 1997). Ela produz bem em diversos tipos de solos e necessita de 400-800 mm de precipitação anual de chuva, 300 a 1.500 m de altitude, temperatura média de 20-30oC e luminosidade elevada para produzir grãos com teores de óleo acima de 45% (Azevedo et al., 2007). O óleo extraído das sementes de mamona consiste no seu principal produto em importância econômica para indústria (Lange et al., 2005). Apresenta em média 48% de óleo nas sementes. Além do biodiesel, Freire (2001) destaca que a ricinoquímica é responsável pela produção de mais de 400 subprodutos, tais como, plásticos, fibras sintéticas, tintas, esmaltes, lubrificantes e combustível, além de servir de matéria-prima na produção de próteses em substituição à platina, com custo reduzido, cimento ósseo, ação fungicida e bactericida. Do ponto de vista agroindustrial, o fruto apresenta aproveitamento integral, obtendo-se como produto principal o óleo e, como subproduto, a torta que pode ser utilizada como adubo orgânico (Beltrão et al., 2001). Devido a grande importância dessa espécie no Brasil e no mundo, muitos estudos foram e continuam sendo realizados, na busca do uso de tecnologias que possam contribuir para o maior rendimento em produtividade. A mamona conquistou e vem conquistando espaço no território nacional, principalmente nos estados do Nordeste e Centro-Oeste (Corrêa et al., 2006; Moro, 2008; Costa et al., 2009). Este interesse advém da indústria ricinoquímica e pela busca de fontes energéticas (Maciel et al., 2007). Entretanto, ainda são poucos os relatos sobre a mamoneira, especificamente no Centro-Oeste goiano, em relação à adaptação desta espécie a região e adubação mineral. A adubação mineral é uma das tecnologias utilizadas na agricultura, que promove aumentos de produtividade. Entretanto, depende de outros fatores de produção aliados, por exemplo, os fatores climáticos e o genótipo da planta. A mamoneira é uma espécie exigente em nutrientes. Para produzir 2.000 kg ha-1 de baga a planta retira da área de cultivo cerca de 80 kg ha-1 de N, 18 kg ha-1 de P2O5, 32 kg ha-1 de K2O, 13 kg ha-1 de CaO e 10 kg ha-1 de MgO. No entanto, a quantidade de nutriente absorvida aos 133 dias da germinação chega a 156, 12, 206, 19 e 21 kg ha-1 de N, P2O5, K2O, CaO e MgO, respectivamente (Cannecchio Filho & Freire, 1958; Nakagawa & Neptune, 1971). 72 Elementos como N, P e K são nutrientes essenciais às plantas requeridos em grandes quantidades. A importância em definir doses agronômicas mais eficientes das plantas envolve questões socioeconômicas e ambientais. Por questões econômicas, apontase o alto custo dos fertilizantes, pois, caso não sejam definidas as doses resposta mais indicadas para as plantas, pode-se está aplicando no solo grandes quantidades de adubos. Por consequência, a planta pode absorver os nutrientes e não responder a essas maiores concentrações, processo conhecido como consumo de luxo. Além disso, os excessos de nutrientes no solo via adubação, estão diretamente ligados aos aspectos ambientais, sendo que doses excessivas de nutrientes podem lixiviar e atingir o lençol freático, causando a eutrofização. Deve-se considerar também as contribuições da erosão hídrica nesse processo. Ademais, a sociedade é afetada negativamente por consequência do manejo inadequado destes fertilizantes, por exemplo, a contaminação dos ecossistemas aquáticos que são fontes de água, assim, prejudica a população que ali reside. Jeschke et al. (1997); Severino et al. (2006); Pacheco et al. (2008); Araújo et al. (2009); Mesquita et al. (2011) avaliaram a resposta da mamoneira em relação a doses minerais com NPK, sobretudo, em outras regiões do Brasil como Nordeste, Sudeste e Sul. Todavia, há carência em definir doses específicas de nutrientes para o Cerrado Goiano, e, avaliar o comportamento da mamona nesse ambiente. O município de Goiatuba destaca-se pela forte contribuição no setor agropecuário brasileiro e regional. As principais culturas cultivadas são: soja, cana-deaçúcar, algodão e milho. Apesar da cana-de-açúcar ser plantada na região para produzir etanol, outras espécies como a mamona poderiam ser cultivadas com intuito de gerar energia renovável. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi de avaliar a resposta da mamona à adubação mineral NPK em Goiatuba, GO. 4.2 MATERIAL E MÉTODOS 4.2.1 Caracterização climática O estudo foi realizado à campo, sendo instalado na área experimental da Faculdade de Filosofia e Ciências Humanas de Goiatuba (FAFICH). À área está localizada no município de Goiatuba, GO. As coordenadas geográficas e altitude do local são 73 respectivamente de: Latitude de 18º 00' 45" S, Longitude de 49º 21' 17" W e 774 m (Geógrafos, 2012). Observa-se a precipitação, a umidade relativa do ar e temperaturas máximas e mínimas que ocorreram em Goiatuba no segundo semestre de 2010 e primeiro semestre de 400 35 350 30 300 25 250 20 200 15 150 Temperatura Precipitação e UR 2011, ou seja, no período de cultivo da mamoneira (Figura 4.1). 10 100 5 50 0 0 jul ago set out nov dez jan fev mar abr mai jun Precipitação (mm) Umidade relativa do ar - UR (%) Temp. máxima (o C) Temp. mínima (o C) Figura 4.1. Temperaturas máximas e mínimas, precipitação e umidade relativa do ar, ocorridos durante o primeiro semestre de 2010 e o segundo semestre de 2011 em Goiatuba, GO. Fonte: Goiasa (2012). A precipitação acumulada durante o cultivo foi de 1.218 mm, com umidade relativa média de 78%, e temperaturas mínima e máxima médias de 19,2 oC e 28,3oC respectivamente (Goiasa, 2012). O município de Goiatuba é caracteriza-se pelo clima tropical com estação seca, sendo classificado por Köppen-Geiger como Aw (Geógrafos, 2012). O período chuvoso neste município se concentra no início e final do ano com média anual acumulada de 1.500 mm. As temperaturas mínima e máxima média ao longo dos anos, é de 18,7 oC e 29oC respectivamente. A umidade relativa do ar média é de 64,8%, todavia, os maiores valores de umidade relativa, via de regra, são proporcionais ao regime de chuvas (Goiasa, 2012). 74 4.2.2 Classificação e análise de solo No local onde foi cultivada a mamona, o solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico de acordo com Sistema Brasileiro de Classificação de Solos – SBCS (Embrapa, 2006). Realizou-se a coleta de duas amostras compostas a partir de 20 subamostras simples, para determinação química e física nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm (Tabela 4.1). Em relação à análise das frações granulométricas areia, silte e argila, nas duas profundidades o solo foi classificado como de classe textural média. Na análise dos atributos químicos, em ambas as profundidades, o valor saturação por bases (V%) foi inferior a 50%, ou seja, apresenta horizontes distróficos de baixa disponibilidade de bases trocáveis como cálcio, magnésio e potássio. Além disso, apresenta acidez alta (Raij, 2011) com valores de pH iguais a 4,7 e 4,6 nas profundidades de (0-20 cm) e (20-40 cm) respectivamente. Entretanto, de acordo com Alvarez et al. (1999) nestes valores, o pH é considerado baixo e de acidez elevada. A acidez trocável (Al3+) e potencial (H + Al) é baixa em ambas as profundidades. Segundo estes mesmos autores, os valores de cálcio (Ca) estão baixos nas duas profundidades, todavia, os de magnésio (Mg) se apresentam entre médio e baixo. A análise apontou também, baixos teores de potássio (K) em ambas as profundidades. Já os teores de fósforo (P) disponível, considerando o teor de argila, apresentaram-se muito baixos nas duas profundidades. Os teores de matéria orgânica (M.O.) também são considerados baixos na amostra. Os teores de boro (B), cobre (Cu) e zinco (Zn) foram baixos. Os teores de ferro (Fe) variam entre alto (0-20 cm) e bom (20-40 cm). Já o teor de manganês (Mn) nas duas profundidades se apresentou muito baixo. 75 Tabela 4.1. Características físicas e químicas do solo em Goiatuba, GO. Profundidades analisadas (0-20 cm) (20-40 cm) 730 680 Propriedades Areia (g kg-1) Silte (g kg-1) 110 130 160 190 16,6 12,1 4,7 4,6 Ca (cmolc dm ) 0,8 0,5 -3 0,5 0,3 0,1 0,2 -1 Argila (g kg ) -1 M.O. (g kg ) pH (CaCl2) -3 Mg (cmolc dm ) 3+ -3 Al (cmolc dm ) -3 H+Al (cmolc dm ) 3,6 4,3 -3 2,7 0,7 -3 19,9 15,6 -3 B (mg dm ) 0,3 0,2 -3 0,3 0,2 -3 Fe (mg dm ) 48 42 -3 1,8 1,4 P (mg dm ) K (mg dm ) Cu (mg dm ) Mn (mg dm ) -3 Zn (mg dm ) 0,7 0,6 -3 1,35 0,84 -3 T (cmolc dm ) 4,95 5,14 V% 27,3 16,3 S (cmolc dm ) 4.2.3 Tratamentos No experimento realizado em Goiatuba, a adubação mineral com NPK, as fontes utilizadas destes nutrientes, os tratamentos, as doses, o arranjo fatorial entre outras definições, foram iguais ao estudo realizado em Goiânia (Ver material e métodos do capítulo 2 desta tese). 4.2.4 Instalação e condução do experimento O experimento em Goiatuba foi instalado no dia 22 de dezembro de 2010. Nesta etapa, posteriormente ao preparo do solo que foi realizado de forma mecanizada, assim também como a distribuição do calcário dolomítico PRNT 85% na dose de 2,0 ton ha-1. A incorporação do calcário ocorreu 60 dias antes da semeadura. Entretanto, o sulcamento ocorreu de forma manual com uso de cultivador de uma linha (carpideira). 76 Após o sulcamento, delimitou-se à área com estacas de madeira e barbante para melhor visualização no campo de blocos e das parcelas experimentais. Com exceção do controle fitossanitário, onde não foi realizado em Goiatuba apenas em Goiânia, as demais informações sobre instalação e condução do experimento em Goiatuba, foram idênticos aos realizados em Goiânia (Ver material e métodos no capítulo 2 desta tese). Observa-se as plantas de mamona cultivar Al Guarany 2002 estabelecidas no campo experimental de Goiatuba em duas fases (vegetativa e reprodutiva) (Figura 4.2). (A) (B) Figura 4.2. Visão panorâmica do experimento da mamoneira na fase vegetativa (A) e plantas na fase reprodutiva (B), no município de Goiatuba, GO. 4.2.5 Variáveis e metodologias de coleta O experimento foi coletado aos 175 DAP, neste momento algumas variáveis foram mensuradas com as plantas vivas. As variáveis coletadas ainda no campo, e as metodologias utilizadas em Goiatuba, são iguais as definidas e usadas no estudo em Goiânia (Ver material e métodos no capítulo 2 desta tese). A umidade média das sementes foi de 5,7% pelo método da estufa (105 oC por 24 h). Por serem baixos os teores de umidade nas sementes, não foi realizada a correção na estimativa da produtividade. 77 4.2.6 Análise estatística A análise dos dados e programa utilizados em Goiatuba foi semelhante aos usados no estudo em Goiânia (Ver material e métodos no capítulo 2 desta tese). 4.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados da análise de variância apontam diferenças significativas em resposta à adubação mineral com NPK, apenas para o fator dose nas variáveis massa fresca da parte aérea e diâmetro caulinar (Tabela 4.2). Verificam-se também altos coeficientes de variação na massa fresca e seca da parte aérea, além da altura das plantas. Tabela 4.2. Quadrados médios da análise de variância para produção de massa fresca da parte aérea (MFPA), massa seca da parte aérea (MSPA), altura de plantas (AP) e diâmetro do caule (DC) da mamona em função das doses crescentes de NPK em Goiatuba, GO. Fonte de variação MFPA MSPA ns AP ns DC ns Bloco Dose (D) 81663,02 104618,57* 13997,74 16564,41ns 135973,25 141423,58ns 101,35** 112,90** Nutriente (N) 26808,33ns 4510,94ns 106551,90ns 5,40ns DxN Resíduo C.V. (%)*** 30476,38ns 29352,80 76,32 8370,66ns 6913,27 92,71 103568,90ns 110098,31 187,24 8,70ns 12,05 23,91 **,* e ns - significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. Conforme os resultados obtidos pela análise de regressão, verifica-se que adubação mineral com NPK não promoveu incremento significativo na massa fresca (Figura 4.3A) e massa seca da parte aérea da mamoneira (Figura 4.3B). Estes resultados não concordam com os obtidos por Chaves & Araújo (2011), pois, testaram doses NPK na cultivar BRS 188 Nordestina, verificaram incremento linear na massa seca da parte aérea para as doses de N. Ainda, Silva et al. (2011) avaliando duas cultivares a BRS 149 Nordestina e BRS 188 Paraguaçu em função de doses crescentes de P (0, 20, 40, 60 e 80 kg ha-1), comprovaram aumento significativo de forma quadrática no acúmulo de massa seca das plantas de mamona. 78 Santos et al. (2004) ratificam a importância destes nutrientes, afirmando que a mamoneira tem grande demanda por N para seu crescimento e produção foliar, e, quando cultivada sob deficiência, ocorre significativa redução no crescimento. Afirmam ainda, que teores insatisfatórios de P e K retardam o crescimento desta espécie. As plantas de mamona não apresentaram crescimento significativo em altura em função das doses de NPK no solo (Figura 4.3C). Comprova-se na análise de variância que coeficiente de variação para altura foi muito alto, podendo justificar estes efeitos citados anteriormente. Estes resultados contrastam com os observados por Ribeiro et al. (2009) que avaliaram doses NPK por 140 dias na cultivar BRS 188 Paraguaçu. Estes autores constataram incremento significativo em altura das plantas, apenas nas doses de N e aos 80 dias após o plantio (DAP), e para o P somente aos 60 DAP. Os resultados em altura da presente investigação não foram semelhantes aos observados pelos autores citados, porém, não foi avaliada a resposta da mamona em diferentes estádios de crescimento. Assim, esta premissa não pode ser comprovada, pois a avaliação só ocorreu aos 175 DAP. Entretanto, o crescimento excessivo em altura também pode ser prejudicial ao rendimento da planta, o que é justificado pelo gasto elevado de energia para o crescimento vegetativo. Esse maior gasto na fase vegetativa compete com a fase reprodutiva para produção de grãos. Além disso, as plantas muito altas ou desuniformes podem dificultar à colheita mecanizada dos frutos. O diâmetro do caule por sua vez apresentou resposta à adubação mineral NPK (Figura 4.3D). O N e o P promoveram efeito linear no crescimento em diâmetro do caule. Este aumento para ambos os nutrientes foi de 10 mm na testemunha contra 17,7 mm na dose máxima igual a 160 kg ha -1, ou seja, o crescimento em diâmetro foi uma vez e meia superior à testemunha. Para o K, o efeito quadrático foi o que melhor se ajustou ao crescimento em diâmetro. Aplicando-se o valor da dose máxima (105 kg ha -1 K2O) na função correspondente estima-se o diâmetro das plantas igual a 17,7 mm. Estes resultados corroboram em parte com os de Mesquita et al. (2012), que verificaram crescimento significativo em diâmetro do caule apenas nas doses nitrogenadas a partir de 60 DAP. Ribeiro et al. (2009) afirmam que o diâmetro caulinar é uma característica importante em análises de crescimento não destrutivo. Diniz et al. (2008) consideram que, quando há correlação positiva da altura das plantas com o diâmetro caulinar, este efeito é benéfico, pois o aumento da espessura da base do caule acompanhando o crescimento em 79 altura das plantas, e tende a evitar o tombamento das mesmas, já que o crescimento em altura foi elevado. Entretanto, outros autores contestam o crescimento elevado em altura da mamoneira como já discutido anteriormente, por dificuldades na colheita, além de outros tratos culturais a serem realizados durante o cultivo. -- --N Ŷ = 0,726x + 160,75 R² = 0,37ns -- --N ....▄.... P2 O5 ....▄.... P2 O5 Ŷ = 2,51x + 94,75 R² = 0,99ns K2O Ŷ = 0,53x + 154,25 R² = 0,25ns 250 600 500 200 400 150 MSPA, g MFPA, g K2O 300 Ŷ = 0,241x + 63,75 R² = 0,38ns Ŷ = 1,151x + 28,5 R² = 0,96ns Ŷ = 0,180x + 66,75 R² = 0,13ns 100 200 50 100 0 0 A 0 40 120 160 B 40 Ŷ = 0,27x + 107,2 R² = 0,33ns -- --N ....▄.... P2 O5 Ŷ = 3,91x - 2,4 R² = 0,84ns ....▄.... P2O5 Dm = 105 Ŷ = 0,3532x + 109,65 R² = 0,48ns 20 200 16 Diâmetro, mm 250 150 100 K2O 80 Doses, kg ha-1 120 160 Ŷ = 0,0396x + 11,35 R² = 0,64* Ŷ = 0,0413x + 12,3 R² = 0,64** Ŷ = - 0,0007x2 + 0,1465x + 10,1 R² = 0,99* 12 8 4 50 0 0 C 0 -- --N K2O Altura, cm 80 Doses, kg ha -1 0 40 80 Doses, kg 120 ha-1 160 D 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 4.3. Massa fresca da parte aérea – MFPA (A), massa seca da parte aérea – MSPA (B), altura da planta (C) e diâmetro do caule (D) da mamona, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O cultivadas em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha -1). **, * e ns = significativo a 1% e 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. Severino et al. (2004) e Almeida Júnior et al. (2009), observaram respostas significativas no diâmetro caulinar da mamona nas doses de P e K respectivamente. Mesquita et al. (2012) evidenciaram que a mamoneira apresentou crescimento mais rápido em diâmetro entre 20 e 80 dias após a semeadura (DAS). Este intervalo corresponde aos 80 períodos de crescimento e florescimento, sendo o crescimento reduzido durante o período de plena frutificação (100 a 160 DAS). No presente estudo, os diâmetros do caule variaram entre 10 e 17,7 mm. Entretanto, valores superiores a estes foram verificados por Fernandes et al. (2009) na cultivar BRS Nordestina recebendo 40-178-27 g planta-1 de N-P-K, com valor médio de 67 mm. Já Araújo et al. (2009) em estudo com a cultivar BRS Nordestina, observaram valores de diâmetro caulinar entre 24 e 27 mm independente dos tratamentos. De acordo com os resultados observados entre os diferentes autores, pode-se dizer que os valores de diâmetro caulinar das plantas de mamona variam em função das doses, dos nutrientes e do genótipo. Para a cultivar Al Guarany 2002, não foram encontrados relatos avaliando o diâmetro do caule em resposta a adubação mineral com NPK. A análise de variância indicou diferença significativa para o fator dose nas variáveis: altura de inserção do primeiro cacho, número de nós, de cachos e frutos por planta (Tabela 4.3). Tabela 4.3. Quadrados médios da análise de variância para a altura de inserção do primeiro cacho, número de nós, cachos e frutos, produtividade e peso médio de sementes da mamoneira cultivada sob doses crescentes de NPK. Goiatuba, GO. Fonte de variação Bloco Dose (D) Nutriente (N) DxN Resíduo C.V. (%)*** Altura 1o cacho ** 1519,67 2398** 5,14ns 126,14ns 92,01 10,45 Nós 3,36ns 11,64** 1,94ns 0,74ns 1,99 6,85 Número Cachos Frutos Produtividade Sementes Peso Sementes 1,75** 4,46** 0,28ns 0,19ns 0,32 30,61 18650208,33** 2136319,44ns 7765468,75ns 2569079ns 2384034 45,00 0,0034ns 0,0084ns 0,0114ns 0,0133ns 0,0090 17,77 744,75ns 7615,74* 5387,9ns 4524,6ns 1897,35 27,73 **,* e ns - significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. Por meio da análise de regressão, verifica-se que o número de nós no caule das plantas foi decrescente quando se realizou a adubação mineral NPK (Figura 4.4A). Estes efeitos se ajustaram ao modelo linear. 81 Ŷ = - 0,0102x + 21,65 R² = 0,63ns -- --N ....▄.... P2 O5 Ŷ = - 0,0138x + 21,65 R² = 0,83* K2O Ŷ = - 0,015x + 21,3 R² = 0,72* 23 Dm = 98 Ŷ = - 0,0026x2 + 0,512x + 77 R² = 0,42** 120 100 Altura do cacho, cm 22 No de nós -- --N Dm = 103 ....▄.... P2 O5 Ŷ = - 0,003x2 + 0,616x + 73,9 R² = 0,82** Dm = 105 K2O Ŷ = - 0,0032x2 + 0,673x + 71,8 R² = 0,98** 21 20 19 80 60 40 20 18 0 0 A 40 -- --N 80 Doses, kg ha -1 120 160 Ŷ = 0,0076x + 1,186 R² = 0,71** 0 B 80 120 160 Doses, kg ha-1 -- --N Ŷ = - 0,0016x2 + 0,26x + 24 R² = 0,71* ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0098x + 27,55 R² = 0,17ns K2O Ŷ = - 0,0033x + 29,41 R² = 0,08ns Dm = 82 Dm = 130 ....▄.... P2 O5 Ŷ = - 0,0001x2 + 0,0261x + 1,07 R² = 0,95** Dm = 121 K2O Ŷ = - 0,0001x2 + 0,0243x + 1,05 R² = 0,97* 3 40 40 30 No de frutos No de cachos 2,5 2 1,5 1 20 10 0,5 0 0 0 40 80 C 160 Doses, kg ha-1 -- --N 0 D Ŷ = - 0,2372x2 + 41,74x + 2008,4 R² = 0,86ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,1211x + 4219,4 R² = 0,0003ns K2O Ŷ = - 0,2576x2 + 37,524x + 2665,6 R² = 0,95ns 5000 40 80 120 Doses, kg ha-1 160 -- --N Ŷ = - 9E-05x + 0,536 R² = 0,51ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0002x + 0,552 R² = 0,46ns K2O 0,7 Ŷ = 0,0004x + 0,48 R² = 0,10ns 0,6 4000 Peso de sementes, g Produtividade, kg ha-1 120 3000 2000 1000 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 E 0 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 F 0 40 80 120 160 Doses, kg ha-1 Figura 4.4. Número de nós (A), altura do cacho principal (B), número de cachos por planta (C), número de frutos totais por planta (D), produtividade (E) e peso médio de sementes (F) da mamoneira, em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivo em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), **,*, e ns = significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. 82 Desta maneira, observa-se relação inversa entre adubação realizada e o número de nós até a inserção do primeiro cacho. Todavia, este efeito foi significativo apenas nas doses de P e K. Esses resultados concordam parcialmente com os obtidos por Severino et al. (2006), que não verificaram aumento significativo no número de nós da mamoneira cultivar BRS Nordestina, com aumento das doses de NPK no solo. Moreira et al. (2012) com a cultivar IAC Guarani não evidenciaram aumento do número de nós em função da adubação com P e B. Estes autores também destacam que essa característica está ligada a precocidade das plantas, sendo que plantas mais precoces apresentam menor número de nós até o racemo principal. O número de nós da planta está relacionado com o crescimento em altura. No presente estudo, indica que adubação mineral não favoreceu o aumento no número de nós do caule. Entretanto, o menor número de nós por planta com aumento das doses, pode ser justificado pelo maior comprimento do internódio apresentado. Diniz Neto et al. (2009) afirmam que as plantas de mamona crescem mais quando se tem maior disponibilidade hídrica, aumentando assim o comprimento dos internódios. Neste trabalho, o crescimento dos internódios pode ter sido favorecido pelas condições climáticas, principalmente das chuvas, e aliada à disponibilidade de nutrientes via adubação nos tratamentos com maior concentração de NPK. Neste raciocínio, o maior número de nós por planta, não significa maior crescimento em altura. Portanto, verifica-se que nestas condições, há uma relação inversa entre os níveis de adubação e o número de nós. As plantas de mamona apresentaram respostas significativas na altura de inserção do primeiro cacho ou racemo primário (Figura 4.4B). Assim, verifica-se que a adubação mineral com NPK, promoveu maior crescimento das plantas. O modelo quadrático foi o que melhor se ajustou para explicar este efeito. Para as doses de N, a dose de máxima eficiência foi igual a 98 kg ha-1 de N. Todavia, apesar de significativo para os parâmetros da equação, o valor do coeficiente de determinação foi baixo, o dificulta uma determinação mais segura da dose de N a ser recomendada com base nessa variável. Para o P e K as doses máximas foram iguais a 103 kg ha-1 de P2O5 e 105 kg ha-1 de K2O respectivamente. Resultados relatados por Moreira et al. (2012) concordam com os resultados aqui apresentados, pois, afirmam que o aumento das doses de P no solo, promoveram crescimento em altura do primeiro cacho das plantas de mamona, porém, de forma linear. Semelhança entre efeitos na adubação foram obtidos por Serevino et al. 83 (2006) que observaram maior crescimento em altura nas plantas ao receberam adubação mineral NPK. Estes autores também destacam que altura do primeiro cacho está diretamente ligada com a precocidade da planta, ou seja, é considerada mais precoce a planta que lança o primeiro cacho em menor altura. Todavia, os incrementos em altura da planta foram atribuídos à adubação que promoveu aumento no comprimento dos internódios. No presente estudo, as plantas tiveram comportamento similar, ou seja, a adubação contribuiu para o maior comprimento dos internódios resultando em plantas mais altas. A adubação com NPK promoveu aumento no número de cachos por planta (Figura 4.4C). Nas doses nitrogenadas, o modelo linear foi o que mais se ajustou para representar este efeito. Todavia, o modelo quadrático apresentou melhor ajuste aos níveis de adubação fosfatada e potássica. A dose de máxima eficiência estimada para P é de 130 kg ha-1 de P2O5. Aplicando a dose de máxima na equação, obtêm-se o número de cachos estimado por planta, que equivale a 2,7 contra 1,0 cacho nos tratamentos sem adubação. Assim, têm-se com adubação fosfatada um incremento de cerca de 170% em relação à testemunha. No caso do K, dose máxima é igual a 121 kg ha -1 de K2O. Substituindo essa dose na equação, têm-se o número de cachos estimado que é de 2,5. Desta maneira indica, que a adubação com NPK, elevou o número de cachos por planta de 1 para 2,5 em média em relação as plantas não adubadas, ou seja, 150% de aumento no número de cachos por planta. Os resultados obtidos neste estudo concordam com os verificados por Diniz Neto et al. (2009), sendo que, conforme se elevaram os níveis de adubação NPK, houve aumento no número de cachos por planta na cultivar Mirante 10. Ainda, Severino et al. (2006) evidenciaram efeito similar na relação entre adubação e o maior número de cachos por planta na cultivar BRS Nordestina. Somente a adubação nitrogenada apresentou relação significativa entre os níveis de N aplicados no solo e o número de frutos por planta (Figura 4.4D). O modelo quadrático foi o que melhor se ajustou para demonstrar este efeito, sendo a dose de máxima equivalente a 82 kg ha -1 de N. Aplicando esta dose na função, estima-se 34 frutos por planta contra 22 frutos na testemunha, obtendo-se assim, incremento de 50% em relação às plantas que não receberam fertilizantes. Os resultados relatados por Moreira et al. (2012) concordam para os níveis de P no solo no cultivo da mamona cv. IAC Guarani, ou seja, não verificaram aumento no número de frutos por racemo em função do aumento de P no solo. Entretanto, Ferro et al. 84 (2008) avaliando níveis de P nas cultivares Paraguaçu e Nordestina, observaram resultados que divergem destes, pois a adubação fosfatada teve relação direta com o número de frutos por racemo na dose de 42 kg ha -1 de P. Por outro lado, Chaves & Araújo (2011) obtiveram resultados que corroboram com os da presente pesquisa, pois avaliando o número de frutos em função de níveis de adubação NPK na cultivar BRS 149 Nordestina, somente verificaram efeito significativo na adubação nitrogenada até a dose máxima testada (200 kg ha-1 de N). A adubação mineral não teve influencia significativa na produtividade da mamoneira (Figura 4.4E). As produtividades médias nos tratamentos com N, P2O5 e K2O foram de 2.937,5, 4.227,8 e 3.128,1 kg ha -1 respectivamente. Mesmo não havendo diferença estatística para produtividade, as médias observadas neste estudo, superam os valores para a cultivar Al Guarany 2002, que produz em média entre 1.000 e 2.000 kg ha-1 segundo a CATI (2002). Estes resultados não concordam com os observados por Severino et al. (2006). Também não corroboram com os resultados de Oliveira et al. (2010) avaliando níveis de P na cultivar Al Guarany 2002. Ainda, Moreira et al. (2012) com níveis de P na cultivar IAC Guarani, que evidenciaram incremento na produtividade com aumento das doses de P no solo. Em relação ao peso de sementes não houve efeito significativo em função das doses NPK (Figura 4.4F). As médias observadas para N, P2O5 e K2O foram iguais a 0,53 g, 0,56 g e 0,51 g respectivamente. Estes valores também superam os valores médios de 100 sementes para a cultivar Al Guarany 2002, que é de 0,46 g (CATI, 2002). Entretanto, Ribeiro et al. (2009) avaliando níveis de adubação NPK na cultivar BRS 188 – Paraguaçu, só verificaram resposta significativa para os níveis N e apenas a 10% de erro na análise dos dados. Estes autores verificaram incremento de 173,01% no peso de sementes na dose de 200 kg ha-1 N (63,23 g) em relação à dose de 40 kg ha -1 de N (43,07 g). A análise de variância detectou que não houve diferença estatística em relação aos teores totais de NPK, tanto acumulados na parte aérea quanto residual no solo (Tabela 4.4). De certa forma, segundo o teste F, a adubação mineral com NPK não apresentou relação direta entre a quantidade aplicada no solo com os teores acumulados na parte aérea e residual no solo. Os coeficientes de variação para os teores de P foram elevados tanto nos tecidos quanto no solo, o que é característica desse elemento, principalmente no solo, ou seja, apresenta alta variabilidade espacial. O teor de N total na nos tecidos da parte aérea também apresentou alto coeficiente de variação. 85 Tabela 4.4. Quadrados médios da análise de variância para os teores totais de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) acumulados na parte aérea e residual no solo após o cultivo da mamoneira sob doses crescentes de NPK. Goiatuba, GO. Fonte de variação Bloco Dose (D) Nutriente (N) DxN Resíduo C.V. (%)*** N total 5,04ns 45,13ns 51,48ns 7,10ns 21,55 54,70 Parte aérea P total 0,40ns 1,55ns 2,47ns 1,37ns 0,77 66,20 K total 1,23ns 0,42ns 1,50ns 0,73ns 0,56 10,56 N total 0,17ns 0,07ns 0,07ns 0,07ns 0,09 23,83 Solo P total 2,21ns 1,95ns 0,74ns 1,51ns 1,24 62,82 K total 20,68ns 129,63ns 22,75ns 88,19ns 80,47 17,87 **,* e ns - significativos a 1%, 5% e não significativo pelo teste F respectivamente. *** - coeficiente de variação. Os maiores níveis de NPK no solo não favoreceram o maior acúmulo de N na parte aérea da mamoneira (Figura 4.5A). Ademais, as maiores doses de NPK promoveram decréscimo nos teores totais de P na parte aérea das plantas (Figura 4.5B). Assim, ocorreu efeito contrário do que se previa, ou seja, esperava-se maior acúmulo de NPK nos tecidos da mamoneira de forma proporcional as maiores doses aplicadas destes nutrientes no solo. Estes efeitos podem ser atribuídos possivelmente a desbalanços nutricionais entre as doses e nutrientes aplicados. Segundo Alves et al. (1999) existem numerosos pontos de interação entre processos metabólicos dependentes de P e N. Porém, a interação destes dois elementos ainda tem sido pouco estudada. Resultados experimentais indicam que deficiência de fósforo limita a absorção de nitrogênio em algumas culturas e reduz a absorção de nitrato em Hordeum vulgare (cereal – para fabricação de cerveja), também no fumo (Ruft et al., 1990), em soja (Ruft et al., 1993) e a de amônio na alga Cyanidium caldarium (Vona et al., 1992), dentre outros. Resultados divergentes da presente pesquisa foram observados por Silva et al. (2011), ao testaram níveis de adubação fosfatada de (0, 20, 40, 60 e 80 kg ha-1 P), nas variedades BRS 149 Nordestina e BRS 188 Paraguaçu, e verificarem maior acúmulo nos teores de NPK em função das maiores doses de P. Oliveira et al. (2010) testando níveis de P (0, 30, 60, 90 e 120 kg ha-1 P2O5) nas cultivares de mamona Al Guarany 2002 e Lyra, verificaram que o P acumulado no tecido foliar, foi um pouco superior em ambas as cultivares. 86 Ŷ = 0,0023x + 6,8 R² = 0,008ns -- --N ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0019x + 7,9 R² = 0,015ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0002x2 - 0,04x + 2,82 R² = 0,81* K2O Ŷ = 0,0051x + 1,05 R² = 0,52ns K2O 16 Ŷ = 0,0005x + 0,86 R² = 0,09ns -- --N Ŷ = 0,0247x + 8,7 R² = 0,26ns 3,5 P total PA, g kg-1 N total PA, g kg-1 3 12 8 4 2,5 2 1,5 1 0,5 0 A 0 0 40 80 120 160 Doses, kg ha-1 -- --N B 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Ŷ = 0,0031x + 6,57 R² = 0,49ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = - 0,0021x + 7,21 R² = 0,17ns K2O Ŷ = 0,0002x2 - 0,0262x + 7,91 R² = 0,99* K total na PA, g kg-1 10 8 6 4 2 0 C 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 4.5. Teores totais de nitrogênio - N (A), fósforo - P (B) e potássio - K (C) acumulados na parte aérea das plantas de mamona (caule + folhas), em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, cultivadas em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha -1), ** e ns = significativos a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente. Na presente pesquisa, observa-se que apenas o tratamento sem adubação mineral (3,02 g kg-1) atende a esta faixa de suficiência. Desta forma, verifica-se que nestas condições, as maiores concentrações de P no solo via adubação não indica maior absorção e acúmulo deste nutriente nos tecidos da planta. As maiores doses destes macronutrientes promoveram a redução do K total nos tecidos da planta (Figura 4.5C). Estes resultados não concordam com os de Silva et al. (2011), pois evidenciaram que o aumento dos níveis de P no solo, promoveram maior incremento de N (linear) e de K (quadrático) na parte aérea da mamoneira. 87 Oliveira et al. (2010) também comprovaram maior acúmulo de N na parte aérea em função das doses crescentes de P, todavia, se ajustando ao modelo quadrático. Apesar dos resultados não serem os esperados, ou seja, que ocorresse maior acúmulo de nutrientes em função das doses, os teores foliares variam de acordo com as práticas agrícolas adotadas e com o estado fenológico da cultura, havendo relatos de diferenças entre espécies e até mesmo entre variedades (Alves et al., 1996; Brasil et al., 2007; Oliveira et al., 2010). No caso da coleta das folhas e caule deste estudo, só foram realizadas aos 175 DAP, ou seja, no final do ciclo da planta, assim, parte desses nutrientes podem ter sido mobilizados para outras partes da planta, por exemplo, para os grãos. A análise de regressão demonstra efeito não significativo entre o aumento das doses NPK no solo e o teor residual de N (Figura 4.6A). Desta forma, verifica-se que as maiores concentrações dos nutrientes NPK no solo, não resultaram em maior efeito residual de N após o cultivo da mamona. As possíveis justificativas para esse efeito são: que a mamoneira é uma planta que extrai grande quantidade de nutrientes do solo para completar seu ciclo. Outra provável justificativa, é que o N no solo sofre modificações passíveis de “perdas” no solo, fazendo o elemento migrar para atmosfera na forma gasosa (desnitrificação). Além disso, pode ocorrer o arraste do N, principalmente N-NO3- (nitrato) das camadas superficiais para camadas mais profundas do solo, ou seja, ocorre a lixiviação deste nutriente com característica de alta mobilidade na forma nítrica. Essas afirmações são ratificadas por Raij (2011) relatando que as formas minerais são instáveis no solo, tanto pela lixiviação de nitrato quanto porque durante o próprio ciclo da cultura pode haver mineralização da matéria orgânica, alterando as quantidades iniciais no solo. Além disso, o autor enfatiza que pode haver redução do Nmineral por desnitrificação em períodos úmidos ou em decorrência de imobilização por microrganismos. Com as plantas submetidas às doses crescentes de NPK no solo ocorreu aumento nos teores residuais de P após o cultivo da mamona (Figura 4.6B). O modelo linear foi o que melhor se ajustou para explicar este efeito. A concentração residual de P no solo aumentou de 1,97 g kg-1 na testemunha sem adubação para 3,15 g kg-1 na dose de 160 kg ha-1 P2O5. Portanto, houve uma relação direta entre os teores de P aplicados solo e os teores residuais deste elemento no solo após o cultivo da mamona. Assim, este efeito é favorável do ponto de vista da fertilidade do solo, pois, além de atender a demanda da planta cultivada neste caso a mamona, também deixará no solo certas concentrações de P 88 que podem ser utilizado por outras espécies subsequentes. Além disso, o P tem como característica marcante nos solos oxídicos, alta fixação com os óxidos de Fe e Al, predominantes em solos sob Cerrado tornando-se assim indisponível para os vegetais. -- --N 2 1,6 1,2 0,8 0,4 Ŷ = 0,0043x + 1,26 R² = 0,57ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0135x + 1,044 R² = 0,94* K2O Ŷ = - 0,0005x + 1,81 R² = 0,006ns 3,5 P total no solo, g kg-1 N total no solo, g kg-1 -- --N Ŷ = 0,0015x + 1,26 R² = 0,31ns ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0007x + 1,246 R² = 0,28ns K2O Ŷ = - 0,0009x + 1,288 R² = 0,26ns 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 A 0 0 40 80 Doses, kg ha-1 Dm = 96 160 B -- --N 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Ŷ = - 0,002x2 + 0,3831x + 39,805 R² = 0,96* ....▄.... P2 O5 Ŷ = 0,0074x + 49,044 R² = 0,11ns K2O Ŷ = 0,0095x + 50,9 R² = 0,02ns 70 K total no solo, g kg-1 120 60 50 40 30 20 10 0 C 0 40 80 Doses, kg ha-1 120 160 Figura 4.6. Teores totais de nitrogênio (A), fósforo (B) e potássio (C) residuais no solo em resposta à adubação mineral com N, P2O5 e K2O, no cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO. Dm = dose de máxima eficiência agronômica (kg ha-1), ** e ns = significativo a 1% e não significativo pelo teste F respectivamente. Raij (2011) considera que o uso crescente de fertilizantes minerais e a calagem, reduz a deficiência de P embora não seja eliminada. Entretanto, foram determinados apenas os teores totais de P, assim, possivelmente parte do P determinado por esta análise não esteja prontamente disponível às plantas, apesar de ter sido realizada a calagem e 89 adubação com fonte solúvel desse elemento (o superfosfato triplo). Neste caso, a análise mais indicada para representar o efeito residual seria a de P assimilável. Verifica-se também sobre o efeito residual, que o aumento das doses de N aplicados via adubação mineral promoveu maior efeito residual de K no solo (Figura 4.6C). Este efeito foi significativo se ajustando ao modelo quadrático, sendo a dose de máxima equivalente a 96 kg ha -1 de N. Substituindo a dose de máxima na função, estimam-se 58 g kg-1 de K residual no solo contra 40 g kg-1 na testemunha (sem adubação NPK). Não foram encontrados relatos na literatura para efeito de comparação dos valores residuais de NPK após o cultivo da mamona. Conforme Severino et al. (2007) o ambiente de cultivo exerce grande influencia nos componentes de produção da mamoneira, e a altitude é um fator que pode influenciar consideravelmente na fisiologia dessa espécie. Azevedo et al. (2007) relatam que para produzir bem em diversos tipos de solos, a mamona necessita de 400-800 mm de precipitação anual de chuva, 300 a 1.500 m de altitude, temperatura média de 20-30oC e luminosidade elevada para produzir grãos com teores de óleo acima de 45%. Em Goiatuba durante o cultivo da mamona (entre dezembro de 2010 a maio de 2011), a umidade relativa média foi de 78%, a precipitação pluviométrica acumulada de 1.218 mm, as temperaturas médias mínimas de 19,2oC e máximas de 28,3oC. Além das condições climáticas favoráveis ao cultivo da mamona, a altitude local também favorece situando-se em torno 774 m. Nesta situação, comparando as exigências climáticas da espécie com as do local de cultivo, via de regra, verifica-se compatibilidade para que a espécie possa ter pleno estabelecimento nas condições do Cerrado Goiano, especificamente em Goiatuba. Portanto, pode-se dizer que a espécie tem todas as condições de ser cultivada na região e obter alta resposta em produtividade. Apesar dos resultados obtidos há necessidade de novos estudos sobre esta espécie no município de Goiatuba e regiões adjacentes, no intuito de avaliar estas doses pré-identificadas neste estudo. Além disso, pode-se avaliar outros níveis de adubação e outros materiais genéticos (cultivares, híbridos ou variedades) que também possam se estabelecer nas condições do Cerrado. 90 4.4 CONCLUSÕES i. As melhores respostas da mamona às doses de adubação NPK ocorreram no diâmetro caulinar, número de nós, cachos e frutos por planta, altura de inserção do primeiro cacho e teores residuais de P e K no solo. ii. Dos três elementos avaliados, o fósforo foi o que promoveu mais benefícios na seguinte ordem: número de nós > diâmetro caulinar > P total residual no solo > número de cachos por planta > altura de inserção do primeiro cacho. iii. A cultivar Al Guarany 2002 superou sua produtividade média máxima esperada de 2.000 kg ha-1, apresentando até o dobro de produtividade de grãos nas adubações com N e K. 4.5 REFERÊNCIAS ALMEIDA JÚNIOR, A. B.; OLIVEIRA, F. A.; MEDEIROS, J. F.; OLIVEIRA, M. K. T.; LINHARES, P. C. F. Efeito de doses de fósforo no desenvolvimento inicial da mamoneira. 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Matéria seca, concentração e acúmulo de nutrientes em mamoneira, influenciados pelas doses de fósforo. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, Recife, v. 6, n. 2, p. 273-279, 2011. VONA, V.; DI MARTINO RIGANO, V.; ESPOSITO, S.; DI MARTINO, C.; RIGANO, C. Growth photosynthesis, respiration, and intracellular free amino acid profiles in unicelular alga Cyanidium caldarium. Effect of nutrient limitation and resupply. Physiologia Plantarum, Copenhagen, v. 85, n. 4, p. 652-658, 1992. 95 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS De acordo com os resultados observados no presente trabalho, a mamona cultivar Al Guarany 2002 conseguiu estabelecimento satisfatório, ocorrendo pleno desenvolvimento e crescimento frente às condições edafoclimáticas em ambos os locais de cultivo. Em relação às doses, os resultados são bem variados, e dependem ou estão relacionados com a variável analisada. Este comportamento dificulta a definição de doses específicas de NPK a ser indicada para o cultivo da mamona para os locais. Entretanto, as doses que apresentaram melhor resposta da mamoneira em Goiânia variaram entre 82 a 107 kg ha-1 de N, 100 kg ha-1 de P2O5 e 50 a 90 kg ha-1 de K2O. No município de Goiatuba destaca-se melhor resposta a adubação nas doses entre 90 a 98 kg ha -1 de N, 103 a 130 kg ha-1 de P2O5 e 105 a 121 kg ha-1 de K2O. Entretanto, não houve incremento significativo em produtividade em função da adubação. Desta forma, verificou-se que a mamona produziu bem apenas com os níveis de nutrientes presentes no solo. Os resultados apontam que a mamoneira cultivar Al Guarany 2002 pode ser cultivada tanto em Goiânia quanto em Goiatuba sem restrições climáticas. Todavia, há necessidade de avaliar as condições do solo e corrigir caso necessário. Assim, evidencia-se que a mamona é uma alternativa viável do ponto de vista agronômico para produção não apenas do biodiesel, mas também para outras finalidades na indústria ricinoquímica. Além de novos estudos para definição de doses de maior eficiência agronômica da cultura da mamona. Sugerem-se novas avaliações como, por exemplo, a comparação entre cultivares na Região do Cerrado Goiano, podendo assim, selecionar genótipos que mais se adaptem e que sejam mais produtivas nestas condições. 96 ANEXOS Anexo A. Análise de variância da massa fresca da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO.................................................... 99 Anexo B. Análise de variância da massa seca da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO.................................................... 99 Anexo C. Análise de variância da altura da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO................................................................... 99 Anexo D. Análise de variância do número de nós em plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO................................................................... 100 Anexo E. Análise de variância do diâmetro do caule de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO................................................................... 100 Anexo F. Análise de variância da altura de inserção do primeiro cacho, de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO................................... 100 Anexo G. Análise de variância do número de cachos por planta no cultivo de mamona em Goiânia, GO..................................................................... 101 Anexo H. Análise de variância do número de frutos por planta, no cultivo da mamona em Goiânia, GO..................................................................... 101 Anexo I. Análise de variância da produtividade de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO................................................................... 101 Anexo J. Análise de variância do peso médio de sementes de mamona cultivada em Goiânia, GO..................................................................... 102 Anexo K. Análise de variância do teor de N total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO................................................... 102 Anexo L. Análise de variância do teor de P total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO................................................... 102 Anexo M. Análise de variância do teor de K total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO................................................... 103 Anexo N. Análise de variância do teor de N total no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO..................................................................... 103 Anexo O. Análise de variância do teor de P total no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO..................................................................... 103 97 Anexo P. Análise de variância do teor de K no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO.................................................................................... 104 Anexo Q. Análise de variância da massa fresca da parte aérea das plantas de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO................................................. 104 Anexo R. Análise de variância da massa seca da parte aérea das plantas de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO................................................. 104 Anexo S. Análise de variância da altura de plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO........................................................................................ 105 Anexo T. Análise de variância do número de nós em plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO................................................................. 105 Anexo U. Análise de variância do diâmetro do caule de plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO................................................................. 105 Anexo V. Análise de variância da altura de inserção do primeiro cacho em plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO................................. 106 Anexo W. Análise de variância do número de cachos por planta de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO................................................................. 106 Anexo X. Análise de variância do número total de frutos por planta de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO................................................. 106 Anexo Y. Análise de variância da produtividade da mamoneira cultivada em Goiatuba, GO........................................................................................ 107 Anexo Z. Análise de variância do peso médio de sementes de mamona cultivada em Goiatuba, GO................................................................... 107 Anexo AA. Análise de variância dos teores totais de N acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO........................................................................................ 107 Anexo BB. Análise de variância dos teores totais de P acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO......................................................................................................... 108 Anexo CC. Análise de variância dos teores totais de K acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO...................................................................................... 108 Anexo DD. Análise de variância dos teores totais de N no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO............................................................... 108 98 Anexo EE. Análise de variância dos teores totais de P no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO............................................................... 109 Anexo FF. Análise de variância dos teores totais de K no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO............................................................... 109 Anexo GG. Plantas de mamona em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento (A, B e C), frutos (D), secagem natural de frutos sobre lona plástica (E) e sementes e cascas dos frutos (F). Experimento conduzido em Goiânia, GO............................................. 110 Anexo HH. Sulcamento manual com cultivador (A), disposição dos sulcos de plantio (B) e plantas de mamona em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento (C, D, E, F). Experimento conduzido no município de Goiatuba, GO............................................................. 111 99 ANEXOS Anexo A. Análise de variância da massa fresca da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação GL SQ QM Fc Pr>Fc Dose 3 2901660,56 967220,18 19,92 0,0000** Bloco 3 4053787,22 1351262,40 27,84 0,0000** Nutriente 2 288607,04 144303,52 2,97 0,0650ns Dose x Nutriente 6 4485206,12 747534,35 15,4 0,0000** 33 1601559,52 48532,10 Erro CV % = 25,11 Média geral: 877,23 Número de observações: 48 Anexo B. Análise de variância da massa seca da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 35,50 GL SQ QM Fc Pr>Fc 3 3 630479,16 566750 210159,72 188916,67 15,55 13,98 0,0000** 0,0000** 2 6 33 49915,62 905855,2 446050 24957,81 150975,86 13516,67 1,85 11,17 0,1737ns 0,0000** Média geral: 327,50 Número de observações: 48 Anexo C. Análise de variância da altura da parte aérea de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 38,09 GL 3 3 SQ 202240,72 214570,56 2 47399,62 6 288160,20 33 383026,18 Média geral: 282,81 QM 67413,57 71523,52 Fc 5,80 6,16 Pr>Fc 0,0026** 0,0019** 23699,81 2,04 0,1459ns 48026,70 4,13 0,0033** 11606,85 Número de observações: 48 100 Anexo D. Análise de variância do número de nós em plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 8,83 GL 3 3 SQ 38,42 2,25 2 8,80 6 63,70 33 148,75 Média geral: 24,04 QM 12,80 0,75 Fc 2,84 0,17 Pr>Fc 0,0528ns 0,9184ns 4,40 0,97 0,3877ns 10,62 2,35 0,0528ns 4,50 Número de observações: 48 Anexo E. Análise de variância do diâmetro do caule de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 23,26 GL 3 3 SQ 435,39 315,72 2 10,79 6 520,54 33 998,52 Média geral: 23,64 QM 145,13 105,24 Fc 4,79 3,47 Pr>Fc 0,0070** 0,0267* 5,39 0,18 0,8375ns 86,75 2,86 0,0233* 30,25 Número de observações: 48 Anexo F. Análise de variância da altura de inserção do primeiro cacho, de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 26,13 GL 3 3 SQ 23982,41 46384,25 2 3298,50 6 21589,33 33 76390,75 Média geral: 184,12 QM 7994,13 15461,41 Fc 3,45 6,67 Pr>Fc 0,0275* 0,0012** 1649,25 0,71 0,4978ns 3598,22 1,55 0,1917ns 2314,87 Número de observações: 48 101 Anexo G. Análise de variância do número de cachos por planta no cultivo de mamona em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 25,65 GL 3 3 SQ 3,67 8,52 2 0,65 6 10,11 33 10,95 Média geral: 2,24 QM 1,22 2,84 Fc 3,69 8,56 Pr>Fc 0,0214* 0,0002** 0,32 0,98 0,3855ns 1,68 5,07 0,0009** 0,33 Número de observações: 48 Anexo H. Análise de variância do número de frutos por planta, no cultivo da mamona em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 46,39 GL 3 3 SQ 33758,89 3178,23 2 19905,04 6 31539,29 33 89726,02 Média geral: 112,40 QM 11252,96 1059,41 Fc 4,14 0,40 Pr>Fc 0,0135* 0,7612ns 9952,52 3,66 0,0367* 5256,54 1,93 0,1045ns 2718,97 Número de observações: 48 Anexo I. Análise de variância da produtividade de plantas de mamona cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 43,32 GL 3 3 SQ 53741406,25 2135572,92 2 195729,17 6 40717187,50 33 56243802,08 Média geral: 3013,54 QM 17913802,08 711857,63 Fc 10,51 0,42 Pr>Fc 0,0000** 0,7414ns 97864,58 0,06 0,9443ns 6786197,92 3,98 0,0042** 1704357,63 Número de observações: 48 102 Anexo J. Análise de variância do peso médio de sementes de mamona cultivada em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 16,36 GL 3 3 SQ 0,0597 0,0734 2 0,0085 6 0,0595 33 0,2229 Média geral: 0,50 QM 0,0199 0,0244 Fc 2,95 3,62 Pr>Fc 0,0470* 0,0229* 0,0042 0,62 0,5399ns 0,0099 1,47 0,2190ns 0,0067 Número de observações: 48 Anexo K. Análise de variância do teor de N total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 60,80 GL 3 3 SQ 137,15 127,46 2 4,32 6 399,17 33 1113,65 Média geral: 9,55 QM 45,72 42,48 Fc 1,35 1,26 Pr>Fc 0,2736ns 0,3044ns 2,16 0,06 0,9381ns 56,53 1,67 0,1583ns 33,74 Número de observações: 48 Anexo L. Análise de variância do teor de P total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 48,66 GL 3 3 SQ 1,08 3,54 2 0,17 6 2,27 33 5,26 Média geral: 0,82 QM 0,36 1,18 Fc 2,25 7,40 Pr>Fc 0,1002ns 0,0006** 0,08 0,54 0,5885ns 0,37 2,38 0,0508ns 0,16 Número de observações: 48 103 Anexo M. Análise de variância do teor de K total na parte aérea de plantas de mamona, cultivadas em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 10,56 GL 3 3 SQ 6,596 6,902 2 3,261 6 10,431 33 28,867 Média geral: 8,85 QM 2,198 2,301 Fc 2,51 2,63 Pr>Fc 0,0755ns 0,0664ns 1,631 1,86 0,1710ns 1,738 1,98 0,0958ns 0,874 Número de observações: 48 Anexo N. Análise de variância do teor de N total no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 14,87 GL 3 3 SQ 0,3005 0,4050 2 0,1698 6 2,8746 33 1,9469 Média geral: 1,63 QM 0,1001 0,1350 Fc 1,69 2,28 Pr>Fc 0,1865ns 0,0966ns 0,0849 1,44 0,2515ns 0,4791 8,12 0,0000** 0,0589 Número de observações: 48 Anexo O. Análise de variância do teor de P total no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 34,91 GL 3 3 SQ 91,05 9,61 2 61,94 6 99,12 33 35,70 Média geral: 2,97 QM 30,35 3,20 Fc 28,05 2,96 Pr>Fc 0,0000** 0,0464* 30,97 28,63 0,0000** 16,52 15,27 0,0000** 1,08 Número de observações: 48 104 Anexo P. Análise de variância do teor de K no solo após o cultivo da mamona em Goiânia, GO. Fonte de variação Dose Bloco GL 3 3 SQ 21,42 220,92 QM 7,14 73,64 Fc 0,42 4,36 Pr>Fc 0,7381ns 0,0108* Nutriente Dose x Nutriente Erro 2 6 33 223,17 472,83 557,58 111,58 78,80 16,89 6,60 4,66 0,0039** 0,0015** CV % = 7,20 Média geral: 57,21 Número de observações: 48 Anexo Q. Análise de variância da massa fresca da parte aérea das plantas de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 76,32 GL 3 3 SQ 313855,73 244989,06 2 53616,67 6 182858,33 33 968642,18 Média geral: 224,47 QM 104618,57 81663,02 Fc 3,56 2,78 Pr>Fc 0,0244* 0,0563ns 26808,33 0,91 0,4111ns 30476,38 1,04 0,4186ns 29352,80 Número de observações: 48 Anexo R. Análise de variância da massa seca da parte aérea das plantas de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 92,71 GL 3 3 SQ 49693,23 41993,23 2 9021,87 6 50223,96 33 228138,02 Média geral: 89,68 QM 16564,41 13997,74 Fc 2,40 2,02 Pr>Fc 0,0858ns 0,1295ns 4510,94 0,65 0,5273ns 8370,66 1,21 0,3255ns 6913,27 Número de observações: 48 105 Anexo S. Análise de variância da altura de plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco GL 3 3 SQ 424270,75 407919,75 QM 141423,58 135973,25 Fc 1,28 1,23 Pr>Fc 0,2960ns 0,3126ns Nutriente Dose x Nutriente Erro 2 6 33 213103,80 621413,37 3633244,25 106551,90 103568,90 110098,31 0,97 0,94 0,3904ns 0,4795ns CV % = 187,24 Média geral: 177,21 Número de observações: 48 Anexo T. Análise de variância do número de nós em plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 6,85 GL 3 3 SQ 34,92 10,08 2 3,87 6 4,45 33 65,92 Média geral: 20,62 QM 11,64 3,36 Fc 5,82 1,68 Pr>Fc 0,0026** 0,1897ns 1,94 0,97 0,3896ns 0,74 0,37 0,8915ns 1,99 Número de observações: 48 Anexo U. Análise de variância do diâmetro do caule de plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 23,91 GL 3 3 SQ 338,73 304,06 2 10,80 6 52,70 33 397,70 Média geral: 14,52 QM 112,90 101,35 Fc 9,37 8,41 Pr>Fc 0,0001** 0,0003** 5,40 0,45 0,6429ns 8,70 0,73 0,6296ns 12,05 Número de observações: 48 106 Anexo V. Análise de variância da altura de inserção do primeiro cacho em plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação GL SQ QM Fc Dose Bloco 3 3 7194 4559 2398 1519,67 26,06 16,51 0,0000** 0,0000** Nutriente 2 10,30 5,14 0,06 0,9457ns Dose x Nutriente 6 756,87 126,14 1,37 0,2552ns 33 3036,50 92,01 Erro CV % = 10,45 Média geral: 91,83 Pr>Fc Número de observações: 48 Anexo W. Análise de variância do número de cachos por planta de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 30,61 GL 3 3 SQ 13,38 5,26 2 0,57 6 1,14 33 10,82 Média geral: 1,87 QM 4,46 1,75 Fc 13,60 5,35 Pr>Fc 0,0000** 0,0041** 0,28 0,87 0,4267ns 0,19 0,58 0,7445ns 0,32 Número de observações: 48 Anexo X. Análise de variância do número total de frutos por planta de mamona, cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 27,73 GL 3 3 SQ 22847,22 1489,50 2 16163,72 6 27147,83 33 62612,50 Média geral: 157,06 QM 7615,74 744,75 Fc 4,01 0,40 Pr>Fc 0,0153* 0,6785ns 5387,90 2,84 0,0529ns 4524,63 2,38 0,0504ns 1897,35 Número de observações: 48 107 Anexo Y. Análise de variância da produtividade da mamoneira cultivada em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco GL 3 3 SQ 6408958,33 55950625 QM 2136319,44 18650208,33 Fc 0,89 7,82 Pr>Fc 0,4535ns 0,0004** Nutriente Dose x Nutriente Erro 2 6 33 155309337,50 15414479,17 78673125 7765468,75 2569079 2384034 3,25 1,07 0,0512ns 0,3958ns CV % = 45,00 Média geral: 3431,25 Número de observações: 48 Anexo Z. Análise de variância do peso médio de sementes de mamona cultivada em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco GL 3 3 SQ 0,0252 0,0103 QM 0,0084 0,0034 Fc 0,92 0,37 Pr>Fc 0,4384ns 0,7695ns Nutriente Dose x Nutriente Erro 2 6 33 0,0229 0,0799 0,2999 0,0114 0,0133 0,0090 1,26 1,46 0,2962ns 0,2201ns CV % = 17,77 Média geral: 0,54 Número de observações: 48 Anexo AA. Análise de variância dos teores totais de N acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 54,70 GL 3 3 SQ 135,41 15,13 2 102,96 6 42,60 33 711,33 Média geral: 8,48 QM 45,13 5,04 Fc 2,09 0,23 Pr>Fc 0,1199ns 0,8721ns 51,48 2,38 0,1075ns 7,10 0,32 0,9166ns 21,55 Número de observações: 48 108 Anexo BB. Análise de variância dos teores totais de P acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 66,20 GL 3 3 SQ 4,67 1,22 2 4,95 6 8,26 33 25,43 Média geral: 1,32 QM 1,55 0,40 Fc 2,02 0,53 Pr>Fc 0,1300ns 0,6650ns 2,47 3,21 0,0531ns 1,37 1,78 0,1324ns 0,77 Número de observações: 48 Anexo CC. Análise de variância dos teores totais de K acumulados na parte aérea (caule + folhas), das plantas de mamona cultivadas em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 10,56 GL 3 3 SQ 1,27 3,70 2 3,01 6 4,42 33 18,47 Média geral: 7,08 QM 0,42 1,23 Fc 0,76 2,20 Pr>Fc 0,5254ns 0,1066ns 1,50 2,70 0,0827ns 0,73 1,32 0,2773ns 0,56 Número de observações: 48 Anexo DD. Análise de variância dos teores totais de N no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 23,83 GL 3 3 SQ 0,2156 0,5030 2 0,1568 6 0,4704 33 3,1425 Média geral: 1,29 QM 0,07 0,17 Fc 0,75 1,76 Pr>Fc 0,5276ns 0,1738ns 0,07 0,82 0,4478ns 0,07 0,82 0,5601ns 0,09 Número de observações: 48 109 Anexo EE. Análise de variância dos teores totais de P no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 62,82 GL 3 3 SQ 5,86 6,63 2 1,48 6 9,10 33 41,11 Média geral: 1,78 QM 1,95 2,21 Fc 1,57 1,77 Pr>Fc 0,2156ns 0,1710ns 0,74 0,60 0,5562ns 1,51 1,22 0,3223ns 1,24 Número de observações: 48 Anexo FF. Análise de variância dos teores totais de K no solo, após o cultivo da mamoneira em Goiatuba, GO. Fonte de variação Dose Bloco Nutriente Dose x Nutriente Erro CV % = 17,87 GL 3 3 SQ 388,89 62,06 2 45,50 6 529,17 33 2655,68 Média geral: 50,18 QM 129,63 20,68 Fc 1,61 0,25 Pr>Fc 0,2056ns 0,8558ns 22,75 0,28 0,7556ns 88,19 1,096 0,3854ns 80,47 Número de observações: 48 110 Anexo GG. Plantas de mamona em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento (A, B e C), frutos (D), secagem natural de frutos sobre lona plástica (E) e sementes e cascas dos frutos (F). Experimento conduzido em Goiânia, GO. (A) (B) (C) (D) (E) (F) 111 Anexo HH. Sulcamento manual com cultivador (A), disposição dos sulcos de plantio (B) e plantas de mamona em diferentes estádios de crescimento e desenvolvimento (C, D, E, F). Experimento conduzido no município de Goiatuba, GO. (A) (B) (C) (D) (E) (F)