UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP
CÂMPUS DE JABOTICABAL
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA
SOLUÇÃO NUTRITIVA DO PIMENTÃO CULTIVADO EM
SUBSTRATO SEM DRENAGEM
Anderson Fernando Wamser
Engenheiro Agrônomo
2014
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP
CÂMPUS DE JABOTICABAL
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA
SOLUÇÃO NUTRITIVA DO PIMENTÃO CULTIVADO EM
SUBSTRATO SEM DRENAGEM
Anderson Fernando Wamser
Orientador: Prof. Dr. Arthur Bernardes Cecílio Filho
Coorientadores: Prof. Dr. Miguel Urrestarazu Gavilán
Dr. Walter Ferreira Becker
Tese apresentada à Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de
Jaboticabal, como parte das exigências para
a
obtenção
do
título
de
Agronomia (Produção Vegetal)
2014
Doutor
em
W251c
Wamser, Anderson Fernando
Concentrações de nitrogênio e potássio na solução nutritiva do
pimentão cultivado em substrato sem drenagem. / Anderson Fernando
Wamser. – – Jaboticabal, 2014
xi, 73 p. : il. ; 29 cm
Tese (doutorado) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de
Ciências Agrárias e Veterinárias, 2014
Orientador: Arthur Bernardes Cecílio Filho
Banca examinadora: José Carlos Barbosa, Luiz Fabiano Palaretti,
Siegfried Mueller, Hamilton César de Oliveira Charlo
Bibliografia
1. Cultivo sem solo. 2. Fertirrigação. 3. Pimentão. I. Título. II.
Jaboticabal-Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias.
CDU 631.61:635.4
Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação –
Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Jaboticabal.
DADOS CURRICULARES DO AUTOR
ANDERSON FERNANDO WAMSER - Filho de Sérgio Antônio Wamser e de
Enite Philippi Wamser, nasceu em 29 de setembro de 1977, em Rio do Sul, Santa
Catarina. Em março de 1995, ingressou no curso de Agronomia, da Universidade do
Estado de Santa Catarina (UDESC), graduando-se Engenheiro Agrônomo, em
dezembro de 1999. Durante esse período foi bolsista de extensão universitária do
PROBEX/UDESC e bolsista de iniciação científica do CNPq. Em março de 2000,
ingressou no Programa de Pós-graduação em Fitotecnia, área de concentração
Plantas de Lavoura, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS),
obtendo o título de mestre em Fitotecnia, em março de 2002. Em setembro de 2002,
foi contratado, por meio de concurso público, pela Empresa de Pesquisa
Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI), para desenvolver a
função de extensionista rural. Em abril de 2004, assumiu a função de pesquisador
na EPAGRI/Estação Experimental de Caçador, na área de fisiologia e manejo de
hortaliças. Durante os anos de 2004 a 2009, foi professor de ensino superior na
Universidade do Contestado (UnC)/Câmpus Caçador, nos cursos de Agronomia e
Ciências Biológicas. Em março de 2011, ingressou no Programa de Pós-graduação
em Agronomia (Produção Vegetal), da Universidade Estadual Paulista (UNESP),
com estágio doutoral na Universidade de Almería (UAL), Espanha.
Atravesso compêndios, currículos, apostilas
de silêncio
e minha sombra pisada
por outra sombra
também feita de tudo
e nada
Atravesso simulacros
e arranco o lacre da palavra
Pois menor que meu sonho
não posso ser
atravesso o avesso
E meu barco de travessias
é a palavra terra
cercada de água por todos os lados
Pois menor que meu sonho
não posso ser
Estou do lado de lá da ilha
Aqui disponho de mim
e conheço meu próprio acesso
Aqui conheço a face inversa da luz
onde me extravio
e não cessarei jamais
Pois menor que meu sonho
não posso ser.
Lindolf Bell (1984)
À minha amada esposa Camila
Ofereço
Ao meu querido filho Henrique.
Dedico
AGRADECIMENTOS
Ao professor e orientador Arthur Bernardes Cecílio Filho, pela amizade, pela
orientação, pela confiança e pelos ensinamentos transmitidos.
Ao professor e coorientador Miguel Urrestarazu Gavilán, pelos ensinamentos,
pela confiança no meu trabalho e, sobretudo, pela saudosa recepção e despedida
que me proporcionou em Almería. “¡Muchas gracias!”
Ao pesquisador, coorientador e colega Walter Ferreira Becker, pelos conselhos
e pelo exemplo de pesquisador.
À minha esposa Camila Arndt Wamser, pelo amor, companheirismo,
compreensão, paciência e ajuda no experimento. Amo-te, por tudo isso!!!
Aos colegas da Epagri, Siegfried Mueller, Atsuo Suzuki, Anderson Luiz Feltrim,
Janice Valmorbida, Renato Luis Vieira, Janaína Pereira dos Santos, Luiz Carlos
Argenta e Gabriel Berenhauser Leite, pelo apoio e incentivo.
À colega Bianca Schveitzer, pelo auxílio nas análises laboratoriais de tecido.
Aos colegas da UNESP Luiz Augusto Gratieri, Rodrigo Hiyoshi Dalmazzo
Nowaki, Juan Waldir Mendoza Cortez, Ana Zélia Silva, Cláudia Amaral Cruz, Fred
Alberto de Túlio, Tatiana Pagan Loeiro da Cunha, Victor Manuel Vergara Carmona,
Leonardo Correia Costa e Aridênia Peixoto Chaves, pela amizade e pela
colaboração no experimento.
Aos colegas da Universidad de Almería, Isidro, Paco, Ruben, Daniel, Judith,
Tomazzo, Nelson, Ana e Juan, pela convivência e apoio.
Ao casal Juan e Antonia, pela hospitalidade durante o estágio na Espanha.
Aos amigos Raphael, Andressa e Bernardo Serafini, pelos bons momentos que
nos proporcionaram nestes quatro anos de curso.
Aos professores da Unesp, Renato de Mello Prado, Manoel Evaristo Ferreira,
Mara Cristina Pessoa da Cruz, José Fernando Durigan, Joaquim Gonçalves
Machado Neto, Antonio Sérgio Ferraudo, Euclides Braga Malheiros, e ao professor
da Universidade de Córdoba, Francisco Javier Romera Ruiz, pelos ensinamentos.
Às alunas da graduação Carolina e Camila Seno, pelo apoio no experimento.
Às funcionárias do Departamento de Produção Vegetal/Horticultura Rosane e
Sidnéia, pelo pronto atendimento às minhas solicitações.
Aos funcionários do Setor de Olericultura, Reinaldo, Inauro e Claudio, por
realizarem com tanta disposição e dedicação nos serviços “pesados” durante a
instalação e condução do experimento, e pelos momentos de descontração.
Aos funcionários da GGP/Epagri, em especial a Tânia Bianchini, pelo auxílio e
paciência em todas as etapas da pós-graduação.
Ao pessoal da empresa Irrigadantas, Regis e Lucas, pela dedicação na
montagem do sistema de fertirrigação do experimento.
Aos meus pais, irmãos, sogros e cunhados, pelo apoio e pelas orações.
À EPAGRI, por ter me liberado para a realização do doutorado.
À UNESP, por ter me aceito no curso de doutorado.
À Embrapa, por ter me concedido a bolsa de doutorado.
À Universidade de Almería, Espanha, por ter me aceito no estágio doutoral.
À CAPES, por ter me concedido a bolsa do estágio doutoral no exterior.
À FAPESP, pelos recursos financeiros para condução do experimento.
A Deus, pela luz e pela sabedoria.
SUMÁRIO
Página
RESUMO..................................................................................................................... x
ABSTRACT ................................................................................................................ xi
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 3
3. MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................ 9
3.1 Caracterização do local do experimento ............................................................ 9
3.2 Delineamento experimental ............................................................................... 9
3.3 Implantação e condução do experimento ........................................................ 10
3.4 Preparo das soluções nutritivas ....................................................................... 13
3.5 Manejo da fertirrigação .................................................................................... 15
3.6 Monitoramento das condições ambientais ....................................................... 16
3.7 Avaliações ........................................................................................................ 17
3.7.1 Características relacionadas ao substrato e à solução nutritiva ................... 17
3.7.2 Características morfofisiológicas das plantas ............................................... 18
3.7.3 Características relacionadas à produção e qualidade de frutos .................... 19
3.8 Análises estatísticas......................................................................................... 20
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................. 21
4.1. Consumo de solução nutritiva ......................................................................... 21
4.2 Potencial hídrico do substrato .......................................................................... 23
4.3 Atributos químicos do substrato ....................................................................... 24
4.4 Concentrações de nutrientes na folha diagnose do estado nutricional ............ 33
4.5 Número de folhas e altura de plantas .............................................................. 38
4.6 Acúmulo de massa e de macronutrientes na parte aérea ................................ 42
4.7 Produção de frutos ........................................................................................... 46
4.8 Qualidade de frutos .......................................................................................... 54
5. CONCLUSÕES ..................................................................................................... 60
6. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 61
CONCENTRAÇÕES DE NITROGÊNIO E POTÁSSIO NA SOLUÇÃO NUTRITIVA
DO PIMENTÃO CULTIVADO EM SUBSTRATO SEM DRENAGEM
RESUMO - O objetivo do trabalho foi avaliar o cultivo do pimentão em
substrato em função de concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada sem
promover drenagem. O experimento foi realizado de 9 de novembro de 2012 a 19 de
julho de 2013, em casa de vegetação da Faculdade de Ciências Agrárias e
Veterinárias (FCAV), da Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”
(UNESP), em Jaboticabal, SP, situada a 21º14’40” Sul, 48º17’12” Oeste e a 549
metros de altitude. O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso,
em esquema fatorial 4 x 4, com três repetições. Os tratamentos consistiram na
combinação de quatro concentrações de N (6, 9, 12 e 15 mmol L-1) e quatro
concentrações de K (3, 5, 7 e 9 mmol L-1) na solução nutritiva fertirrigada de modo a
não promover sua drenagem. O híbrido Eppo foi cultivado no espaçamento de 1,25 x
0,4m, em substrato da fibra da casca de coco. Foram avaliados o pH, a
condutividade elétrica (CE) e as concentrações de nitrato e potássio do substrato,
aos 88, 155 e 252 dias após o plantio (DAP), as concentrações de nutrientes na
folha diagnose de estado nutricional do pimentão, aos 88 DAP, o número de folhas e
a altura de planta, aos 70, 141 e 235 DAP, o acúmulo final de massa seca e de
macronutrientes na parte aérea, a produção de frutos comercializáveis e seus
componentes, a produção de frutos não comercializáveis, e a espessura, os teores
de sólidos solúveis e o pH da polpa de fruto. A não realização da drenagem da
solução nutritiva aumentou a CE do substrato ao longo do ciclo acima do limite
adequado de 1,5 dS m-1 para a cultura do pimentão, sendo esse limite atingido entre
os 88 e 155 DAP. O N influencia mais expressivamente o crescimento das plantas
em altura, acúmulo de massa seca na parte aérea e em número de folhas emitidas,
em relação ao K, sendo as respectivas concentrações de 12,3, 11,7 e 11,3 mmol L-1
de N na solução nutritiva as ótimas ao longo do ciclo da cultura para estas três
variáveis agronômicas. As concentrações de 10,5 e 3 mmol L-1 de N e K,
respectivamente, na solução nutritiva ao longo do ciclo são as mais adequadas para
a obtenção da máxima produção de frutos comercializáveis. A variação das
concentrações de nutrientes na solução nutritiva, em função das alterações dos
atributos químicos do substrato ocorridas ao longo do ciclo do pimenteiro, pode
melhorar o crescimento e a produção das plantas no sistema de fertirrigação sem
drenagem.
Palavras-chave: cultivo sem solo, fertirrigação, Capsicum annuum, cultivo
protegido, fibra da casca de coco.
CONCENTRATIONS OF NITROGEN AND POTASSIUM IN NUTRIENT SOLUTION
FOR BELL PEPPER CULTIVATED IN SUBSTRATE WITHOUT DRAINAGE
ABSTRACT – The aim of this research was to evaluate the growth of bell
pepper in coconut fiber in relation with the N and K concentrations of nutrient solution
fertigated without drainage. The experiment was conducted from 9th November 2012
to 19th July 2013, in a greenhouse located at Faculdade de Ciências Agrárias e
Veterinárias (FCAV) of Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”
(UNESP) in the city of Jaboticabal, SP, which is situated at 21º14'40 "South,
48º17'12" West and at 549 meters altitude. The experimental design was the
randomized blocks, using a 4 x 4 factorial scheme with three replications. The
treatments presented a combination of four N and K concentrations (6, 9, 12 and 15
mmol L-1 and 3, 5, 7 and 9 mmol L-1 for N and K respectively) in the nutrition solution
in a way that it did not drain. The hybrid Eppo was cultivated in spaces of 1.25 x 0.4
m. We measured pH, conductivity (CE) and the concentrations of nitrate and
potassium of the substrate in the days 88, 155 and 252 after planting (DAP); the
nutrient concentrations in leaf diagnosis in the 88 DAP; the number of leaves and
plant height in the 70, 141 and 235 DAP. We also evaluated the final dry matter
accumulation and the macronutrients in the shoot; the marketable fruit production
and its components; the unmarketable fruit production; the thickness, soluble solids
and pH of fruit pulp. Not draining the nutrition solution the CE of the substrate
increased above the proper limit to the pepper cultivation of 1.5 dS m-1. The limit
mentioned was hit between the 88 and 155 DAP, regarding the higher concentrations
of N and K of the nutrition solution. The most adequate concentrations of N and K
during the cycle to obtain the maximum productivity of marketable fruits are 10.5 and
3 mmol L-1, respectively. The variation of concentrations of nutrients in the nutrition
solution, related to the adaptations of the chemical features in the substrate during
the cycle of the bell pepper, can improve growth and plant production in the
fertigation without draining system.
Keywords: soilless, fertigation, Capsicum annuum, protected cultivation, coconut
fiber.
1. INTRODUÇÃO
O cultivo do pimentão em ambiente protegido é uma estratégia utilizada por
agricultores para estender a produção para épocas do ano e regiões com clima
desfavorável à cultura, protegendo-a das adversidades climáticas, buscando
aumento de produtividade e viabilizando o fornecimento do produto no período da
entressafra.
A maioria dos cultivos de pimentão em ambiente protegido é realizada
diretamente no solo. Entretanto, o uso intensivo da mesma área pode promover o
aparecimento de patógenos que afetam o sistema radicular ou acarretar na
salinização do solo. Uma alternativa para tais problemas é o cultivo sem solo
utilizando substrato e, dentre as opções, tem-se a fibra da casca de coco. Sua
escolha se justifica por ser um material natural e de crescente disponibilidade no
mercado e com bons resultados no cultivo de hortaliças.
No cultivo do pimentão em ambiente protegido e em substrato, um ponto
carente de informações é o manejo da fertirrigação de modo a propiciar adequado
estado nutricional, com o menor impacto ambiental. Em geral, a fertirrigação de
hortaliças em substrato é feita por gotejamento. E, normalmente, utiliza-se da
aplicação de solução nutritiva acima da capacidade de retenção pelo substrato, a fim
de evitar a salinização do mesmo. A solução nutritiva drenada pode ser descartada
no solo ou reconduzida ao reservatório para ser reutilizada. No primeiro caso, o
descarte da solução nutritiva pode causar, ao longo do tempo, poluição ambiental e,
no segundo caso, maior dificuldade é gerada para atender a demanda nutricional da
planta e cuidados rotineiros são necessários no controle do pH, da condutividade
elétrica e das relações dos nutrientes da solução nutritiva.
A realização da drenagem no cultivo em substrato tem como principal objetivo
lixiviar o excesso de nutrientes e de outros elementos do substrato, a cada
fertirrigação, de forma a manter a sua condutividade elétrica (CE) dentro do intervalo
desejado. Essa prática tem maior importância quanto maior for a CE da água
utilizada para o preparo das soluções nutritivas, pois em geral, águas com CE
elevada possuem teores altos de elementos como Na e Cl. Estes, por serem pouco
absorvidos pelas plantas, podem acumular no substrato, causarem toxidez, além de
colaborarem com o aumento da CE. Assim, a qualidade da água é um fator decisório
para o manejo da fertirrigação no cultivo em substratos. No Brasil, muitas regiões
produtoras de hortaliças possuem águas consideradas de ótima qualidade para
irrigação, apresentando baixa CE e baixos teores de sódio (Na) e cloro (Cl). O uso
dessa água para a fertirrigação em substrato poderia permitir a sua dotação sem
promover drenagem e sem acarretar aumentos na CE do substrato e acúmulo de
elementos em valores prejudiciais as plantas.
Diante disso, propõe-se um sistema na qual a solução nutritiva seja
disponibilizada,
via
fertirrigação,
frequentemente,
conforme
a
demanda
evapotranspirativa da cultura, sem que ocorra a aplicação em excesso de solução
nutritiva e drenagem da mesma.
A fertirrigação baseada no consumo hídrico da cultura sem drenagem pode
afetar as quantidades de nutrientes fornecidos às plantas, que serão função da
quantidade de solução nutritiva aplicada e da concentração do nutriente na solução.
Desta forma, faz-se necessário determinar as concentrações dos nutrientes na
solução nutritiva que promovam adequado crescimento e produção de plantas para
este sistema. Como o potássio (K) e o nitrogênio (N) são os nutrientes demandados
em maiores quantidades pela cultura do pimentão, a determinação inicial da
concentração destes nutrientes na solução assume maior relevância.
Desta forma, o objetivo geral do trabalho foi avaliar o cultivo do pimentão em
substrato, em função de concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada
sem promover drenagem.
Os objetivos específicos foram:
1) Examinar o crescimento e o estado nutricional do pimentão cultivado em
substrato, bem como os atributos químicos do substrato, em função de
concentrações de N e K da solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem;
2) Avaliar a produção (quantidade e qualidade) de frutos de pimentão
cultivado em substrato, em função de concentrações de N e K da solução nutritiva
fertirrigada sem promover drenagem.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O pimentão é uma das hortaliças mais difundidas e consumidas no Brasil na
forma “in natura”, figurando entre as dez espécies de maior importância econômica
no mercado de hortaliças (RIBEIRO et al., 2000). Sua produção está concentrada
nos estados de São Paulo, Santa Catarina, Minas Gerais, Rio de Janeiro e do
Nordeste (MALDONADO, 2000).
A crescente demanda do pimentão no mercado brasileiro impulsionou o seu
cultivo em ambiente protegido, devido aos menores riscos de perda da produção e
aos aumentos da produtividade e da qualidade de frutos (CHARLO et al., 2009).
Entretanto, a maior parte dos cultivos protegidos é realizada diretamente no solo
(FACTOR; ARAÚJO; VILELLA-JÚNIOR, 2008) e, quando realizada de forma
intensiva, pode ocasionar acúmulo de sais minerais e de patógenos no solo
(FURLANI; FAQUIN; ALVARENGA, 2004; VARGAS et al., 2008b).
O cultivo sem solo, técnica amplamente empregada na produção de hortaliças
de frutos, em casa de vegetação na Holanda, Espanha e Israel, é ainda incipiente no
Brasil (MAROUELLI; CARRIJO; ZOLNIER, 2005), devido ao custo elevado e às
dificuldades de se estabelecimento do manejo correto de água e nutrientes neste
sistema de cultivo (CARRIJO et al., 2001). Entretanto, o cultivo sem solo é uma
técnica que, se bem manejada, pode proporcionar a otimização da mão-de-obra, do
espaço, do tempo e do uso da água e dos nutrientes, além de menor dispêndio com
operações, equipamentos e insumos (CASTELLANE; ARAUJO, 1994). No Brasil, o
cultivo sem solo de hortaliças de frutos tem apresentado produtividade superior à
obtida em cultivos no solo, em ambiente protegido (MORAES; FURLANI, 1999;
FERNANDES; MARTINEZ; OLIVEIRA, 2002; CHARLO et al., 2011a).
São encontrados dois sistemas de aplicação da solução nutritiva em cultivo
sem solo: aberto e fechado (CASTELLANE; ARAUJO, 1994). No sistema aberto, é
previsto um excesso na fertirrigação para permitir a renovação da solução contida no
substrato e, assim, evitar a salinização do substrato (RODRIGUES; MINAMI;
FARINA, 1999), sendo que o excesso é drenado livremente no final dos recipientes
de cultivo. No sistema fechado, o excesso de solução aplicada é recuperado e
reaplicado (CASTELLANE; ARAUJO, 1994) exigindo, porém, maiores cuidados na
manutenção do balanço adequado de nutrientes e do pH da solução nutritiva.
A fibra da casca de coco é considerada um interessante substrato para a
produção de mudas e para o cultivo sem solo (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002).
Vários trabalhos vêm avaliando este substrato no cultivo de hortaliças de frutos, em
ambiente protegido (CARRIJO et al., 2004; MAROUELLI; CARRIJO; ZOLNIER,
2005; VARGAS et al., 2008a; b; CHARLO et al., 2009; CHARLO et al., 2011b;
CHARLO et al., 2012a; CHARLO et al., 2012b). Carrijo et al. (2004), avaliando a
produção de cultivares de tomate em diferentes substratos, verificaram que as
maiores produtividades foram obtidas no substrato feito a partir da fibra da casca de
coco. Costa e Leal (2008), avaliando vários sistemas de cultivo hidropônico de
morango, observaram que o melhor sistema foi o que utilizou canais de 150 mm com
vasos contendo fibra da casca de coco.
As propriedades físico-químicas da fibra de coco variam bastante em função
da fonte de matéria-prima e do seu processamento (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA,
2002). As propriedades físico-químicas da fibra apresentam os seguintes valores
médios: pH = 5,4; condutividade elétrica (CE) = 1,8 dS m-1; capacidade de troca
catiônica (CTC) = 92; relação C/N=132; d = 70 g L-1; porosidade total = 95,6%;
retenção de água = 538 ml L-1; capacidade de aeração = 45,5% e água facilmente
disponível = 19,8% (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002). De acordo com os mesmos
autores, o substrato ideal deve possuir porosidade acima de 85%, capacidade de
aeração entre 10 e 30% e água facilmente disponível de 20 a 30%, características
essas encontradas na fibra da casca de coco. Grandes percentagens de lignina (3545%) e de celulose (23-43%) e a pequena quantidade de hemicelulose (3-12%), que
é a fração prontamente atacada por micro-organismos, conferem ao substrato da
fibra de coco elevada durabilidade (NOGUERA et al., 2000).
O manejo da nutrição das plantas no cultivo em substrato se baseia na
aplicação da solução nutritiva completa, via fertirrigação, acima da capacidade de
retenção do substrato e de forma a promover certa porcentagem de drenagem em
relação ao volume aplicado (SANJUÁN; GAVILÁN, 2004). O objetivo desse manejo
é renovar a solução contida no substrato e evitar a salinização do substrato por meio
da lixiviação dos nutrientes e outros elementos não absorvidos pelas plantas entre
cada fertirrigação (SONNEVELD, 2004). A porcentagem de drenagem é função da
qualidade da água de irrigação, mais especificamente da sua condutividade elétrica
(CE), sendo quanto maior a CE maior a porcentagem de drenagem a ser empregada
(MIRANDA et al., 2011). Sanjuán e Urrestarazu (2004) recomendam porcentagens
de drenagem de 10-20, 20-35, 25-40 e 40-70% para CE da água de irrigação de 00,5, 0,5-1,0, 1,0-2,5 e 2,5-3,5 dS m-1. Já Miranda (2011) recomenda porcentagem de
drenagem de 15% e 25% para CE da água de irrigação de 0,6 e 1,0 dS m-1,
respectivamente.
O cultivo sem solo em sistema aberto, ou seja, com a livre drenagem da
solução nutritiva sem a sua recirculação ao longo do sistema, tem sido associado a
perdas de grande volume de água e de nutrientes, bem como a contaminação de
aquíferos através da lixiviação de nitrato (BREĝ, 2009). Vários trabalhos têm sido
realizados de forma a quantificar e propor estratégias para reduzir as emissões de
água e de nutrientes no ambiente (BREĝ, 2009; MASSA et al., 2010; THOMPSON et
al., 2013). No Brasil, vários trabalhos com hortaliças de frutos em substrato
fertirrigado utilizaram o sistema aberto, sendo que alguns adotaram, para o manejo
da fertirrigação, coeficiente de drenagem diário de pelo menos 30% (FOGAÇA et al.,
2007), e outros a suspensão da fertirrigação nos primeiros sinais de escorrimento
(ESPÍNOLA; ANDRIOLO; BARTZ, 2001; ANDRIOLO et al., 2005), ou sistemas
automáticos de fertirrigação baseados em dados meteorológicos do ambiente de
cultivo, mesmo assim, considerando uma drenagem máxima de 20% (STEIDLENETO et al., 2009).
É notório que algumas regiões do Brasil possuem vasta disponibilidade de
recursos hídricos e águas de excelente qualidade, com baixa salinidade (CE < 0,25
dS m-1) e baixo conteúdo em sódio, passíveis de serem utilizadas na agricultura
(ALMEIDA, 2010). Essa condição difere dos principais centros mundiais produtores
de hortaliças em substrato, que possuem águas de qualidade ruim e cuja drenagem
é indispensável para a manutenção de altas produtividades das culturas
(URRESTARAZU, 2004). Numa situação de disponibilidade de água de boa
qualidade, propõe-se como manejo ideal da fertirrigação para hortaliças de fruto
cultivadas em substrato, um sistema na qual a solução nutritiva seja disponibilizada,
via fertirrigação, frequentemente, conforme a demanda evapotranspirativa da cultura
(ETc), sem que ocorra a aplicação em excesso de solução nutritiva e a drenagem da
mesma (GRATIERI et al., 2013). Yildirim (2010) demonstrou que não é possível o
cultivo do pimentão em substrato sem promover drenagem utilizando água de baixa
qualidade, com CE de 1,0 dS m-1. Por outro lado, Gratieri et al. (2013) obtiveram
sucesso com o cultivo do melão em substrato sem promover drenagem através do
uso de água de boa qualidade (CE de 0,2 dS m-1 e ausência de sódio). Entretanto, o
ciclo do melão é curto podendo ser insuficiente para promover o incremento da CE
do substrato de maneira a causar prejuízos na produtividade de frutos, ao contrário
do pimentão, cujo ciclo em condições de cultivo protegido pode se estender por um
ano.
Quando se procede a análise das exigências nutricionais de plantas, visando
o cultivo em solução nutritiva, o foco são as relações entre os nutrientes, pois essa é
uma indicação da relação de extração do meio de crescimento (FURLANI et al.,
1999). Na cultura do pimentão, quanto à extração de nutrientes, sabe-se que em
relação aos macronutrientes, o K e o N são extraídos em quantidades superiores às
de Ca, P, Mg e S (FONTES; DIAS; GRAÇA, 2005; CHARLO et al., 2012b). O ajuste
químico perfeito da solução nutritiva depende da cultivar, do ambiente de
crescimento, da época do ano e da qualidade da água usada no cultivo hidropônico
(FERNANDES; MARTINEZ; OLIVEIRA, 2002), bem como dos aspectos qualitativos
do produto que se deseja obter (URRESTARAZU, 2004). No Brasil, recomenda-se
11 e 6,3 mmol L-1 de N e K, respectivamente na solução nutritiva do pimentão
cultivado em hidroponia (CASTELLANE; ARAUJO, 1994). Entretanto, para as
condições do Centro Europeu, recomenda-se 16,75 e 6,5 mmol L-1 de N e K,
respectivamente (SONNEVELD; STRAVER, 1994), enquanto que para o Sudeste da
Espanha se recomenda 13,5 e 5,5 mmol L-1 de N e K, respectivamente (ESCOBAR,
1993), ambas as situações para o cultivo do pimentão em substrato inerte.
O
nitrogênio
(N)
está
relacionado
com
a
fotossíntese,
respiração,
desenvolvimento e atividade das raízes, absorção iônica de outros nutrientes,
crescimento e diferenciação celular (MARSCHNER, 1995). Ainda segundo o mesmo
autor,
o
N
é
um
dos
nutrientes
que
promovem
maiores
modificações
morfofisiológicas na planta, com possibilidade de alterar o número, a massa e a
qualidade dos frutos. No pimentão, a deficiência de N limita o crescimento vegetativo
da planta como um todo e reduz o número de frutos (EPAGRI, 2002).
Araújo et al. (2009a) e Araújo et al. (2009b), avaliando resposta do pimentão à
fertirrigação, obtiveram respostas positivas das características produtivas e
qualitativas de frutos com o aumento da dose de N. Estes mesmos autores
verificaram maior produção quando as plantas atingiram o máximo de área foliar. De
acordo com Pereira e Machado (1987), a produtividade da cultura será maior quanto
mais rápido a planta atingir o índice de área foliar máximo e quanto mais tempo a
área foliar permanecer ativa, já que a produção de fotoassimilados depende da área
foliar.
Absorvido pelas raízes na forma de K+, o potássio (K) desempenha várias
funções na planta, tais como: controle da turgidez do tecido, ativação de muitas
enzimas envolvidas na respiração, fotossíntese e metabolismo do nitrogênio,
abertura e fechamento de estômatos, transporte de carboidratos, transpiração,
tolerância à geada, à seca, à salinidade, à doença e tolerância ao acamamento
(MALAVOLTA, 1980; MENGEL; KIRKBY, 1987). Plantas de pimentão com
deficiência de potássio apresentam-se ligeiramente mais baixas e com menor
número de folhas do que as plantas normais (EPAGRI, 2002). Há aparecimento de
clorose, iniciando-se na extremidade final das folhas medianas, expandindo-se até o
pecíolo, ocasionando a queda de folhas (EPAGRI, 2002). O K é considerado o
nutriente da qualidade, pois afeta atributos como a cor, tamanho, acidez, resistência
ao transporte, manuseio, armazenamento, valor nutritivo e qualidades industriais
(RAIJ, 1990).
O K é requerido em grande quantidade pelas culturas, sendo o cátion mais
abundante nos vegetais (DALIPARTHYA; BARKERA; MONDAL, 1994). No
pimentão, o K é o nutriente absorvido em maior proporção em relação aos outros
nutrientes. Fontes; Dias e Graça (2005) observaram a seguinte ordem de acúmulo
de nutrientes na parte aérea para o cultivo a campo: K> N> Ca> Mg> P> S> Fe> B>
Cu> Zn> Mn; embora Charlo et al. (2012b) tenham observado que o N foi mais
absorvido que o K pela parte aérea do pimentão cultivado em ambiente protegido e
em substrato.
A interação entre N e K é uma das mais estudadas na nutrição de plantas.
Isso se deve ao fato de que o metabolismo do nitrogênio necessita de níveis
adequados de K no citoplasma celular (PRADO, 2008; LAVRES-JUNIOR; SANTOSJUNIOR; MONTEIRO, 2010). Por outro lado, o fornecimento adequado de nitrogênio
aumenta a eficiência agronômica do potássio (MEGDA; MONTEIRO, 2010). Assim,
são frequentes os trabalhos obtendo produtividades baixas para a adubação
nitrogenada ou potássica, em virtude do fornecimento inadequado de potássio ou
nitrogênio às plantas (LAVRES-JUNIOR; MONTEIRO, 2003; MEGDA; MONTEIRO,
2010; GRATIERI et al., 2013).
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização do local do experimento
O experimento foi realizado em casa de vegetação no Setor de Olericultura e
Plantas Aromático-medicinais, da Faculdade de Ciência Agrárias e Veterinárias
(FCAV), da Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” (UNESP), em
Jaboticabal, SP, situada a 21º14’40” Sul, 48º17’12” Oeste e a 549 metros de altitude.
A casa de vegetação, com teto tipo arco, possuía 3,3 m de pé direito, 48 m de
comprimento e 12,8 m de largura. Era coberta com filme de polietileno de baixa
densidade com 150 ȝm de espessura e possuía fechamento lateral e frontal com tela
preta de polipropileno com 50% de sombreamento. Na altura do pé direito foi
instalada malha termo-refletora Aluminet® (Polysack, São Paulo, Brasil), com 50%
de sombreamento, móvel, e que foi acionada entre 11 e 16 h, em dias ensolarados,
de novembro até fevereiro, com o objetivo de diminuir a temperatura dentro da casa
de vegetação.
3.2 Delineamento experimental
O delineamento experimental foi o de blocos completos ao acaso, em
esquema fatorial 4 x 4, com três repetições. Os tratamentos consistiram na
combinação de quatro concentrações de N (6, 9, 12 e 15 mmol L-1) e quatro
concentrações de potássio (3, 5, 7 e 9 mmol L-1) na solução nutritiva fertirrigada. As
concentrações de N e K dos tratamentos foram duas inferiores e duas superiores às
concentrações propostas por Castellane e Araujo (1994), ou seja, 11 e 6,3 mmol L-1
de N e K, respectivamente. Estes 16 tratamentos (soluções nutritivas) foram
aplicados em fertirrigação, com base em tensiomêtros a gás instalados nos canais
de cultivo, a fim de atender a demanda da planta e a capacidade de retenção de
umidade do substrato, de modo a não ocorrer drenagem da solução nutritiva.
A parcela teve 6,0 m2 de área total correspondendo a um canal de cultivo
contendo 12 plantas, com espaçamento entre plantas de 0,4 m e espaçamento entre
linhas de 1,25 m. A área útil da parcela foi de 5 m2 sendo consideradas as 10
plantas centrais. Também existiu, como bordadura, um canal de cultivo de plantas
em cada lateral dos blocos.
3.3 Implantação e condução do experimento
O híbrido de pimentão utilizado foi o Eppo (Syngenta, São Paulo, Brasil),
cujas principais características são a presença de internódios curtos e frutos de
coloração verde/amarela brilhante, de formato retangular mediano e com três ou
quatro lóculos. As mudas foram produzidas no viveiro de mudas Hidroceres
Comercial Agrícola, em Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, Brasil, em bandejas
plásticas de 162 células (31 mL célula-1) contendo substrato de pó de casca de coco
e vermiculita. Quando apresentaram quatro folhas foram plantadas nos canais de
cultivo contendo substrato da fibra da casca de coco.
Os canais de cultivo foram confeccionados com chapas galvanizadas de 1,0
mm de espessura, em formato retangular sendo 0,2 m de largura, 0,25 m de altura,
4,8 m de comprimento e com capacidade de 240 L de substrato (20 L planta-1). Os
canais foram colocados sobre o solo no sentido norte-sul e com declividade de
0,5%. Antes de acondicionar o substrato, os canais foram revestidos internamente
com plástico dupla-face, a fim de evitar o contato do substrato, da solução nutritiva e
das raízes com o metal do canal. A face branca do plástico ficou voltada para o
exterior e a face preta para o interior do canal.
Foi usado o substrato da fibra da casca de coco Golden Mix® 98 (Amafibra,
Pará, Brasil). Os atributos químicos do substrato, segundo o método de extrato
aquoso 1:1,5, descrito por Sonneveld e Elderen (1994), foram os seguintes: pH de
5,4; CE = 1,0 dS m-1; e, em mg L-1, 3,3 de N-NO3-, 48,1 de P, 40,2 de Cl, 88,8 de S,
5,2 de N-NH4+, 331,3 de K, 12,3 de Na, 8,0 de Ca, 4,5 de Mg, 1,0 de B, 0,04 de Cu,
0,3 de Fe, 0,3 de Mn e 0,3 de Zn.
A curva de retenção de água do substrato foi elaborada a partir do ajuste do
modelo hiperbólico aos percentuais de água retida nas tensões de 0, 0,5, 10, 20, 30,
40, 50, 60 e 100 cm de coluna de água, segundo o método da mesa de tensão
descrito por Kiehl (1979). A partir da curva de retenção de umidade, foram
determinados o espaço poroso total, a capacidade de aeração, a água facilmente
disponível, a água de reserva, a água dificilmente disponível e a capacidade de
retenção de água obtida na tensão de 10 cm de coluna de água (Figura 1).
Volume (%) = 16,748+59,328tensão/(0,4573+tensão) R2=0,99 P<0,001
100
Água
Volume (%)
80
Água dificilmente
disponível=26,5%
Espaço poroso total=82,0%
Água facilmente
disponível=13,6%
60
40
Capacidade de
aeração=39,5%
Ar
20
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tensão (kPa)
Figura 1. Curva de retenção de umidade do substrato da fibra da casca de coco
utilizada no experimento.
No sentido longitudinal do canal de cultivo e sobre o substrato foi colocado um
tubogotejador com gotejadores antidrenantes e autocompensantes espaçados em
0,2 m, totalizando 24 gotejadores por canal e com vazão de 1,8 L h-1 por gotejador a
100 kPa de pressão de serviço. O primeiro gotejador ficou distanciado 5 cm de
planta, enquanto o segundo ficou distanciado 25 cm da respectiva planta e a 15 cm
da planta subsequente. Após a colocação do tubogotejador, o substrato foi coberto
com o mesmo plástico dupla-face usado para forrar os canais, com a face branca
voltada para o exterior, protegendo o substrato da radiação direta e minimizando o
seu aquecimento e a evaporação de água.
O plantio das mudas foi realizado no dia 9 de novembro de 2012, no
espaçamento entre plantas de 0,40 m, através de orifícios de 6,0 cm de diâmetro
feitos no plástico dupla face. A área por planta foi de 0,5 m2 (1,25 m x 0,40 m)
totalizando 20.000 plantas por hectare. As plantas foram conduzidas com quatro
hastes principais e tutoradas em “V” através de fitilhos plásticos dispostos
horizontalmente e paralelamente aos canais de cultivo. Durante todo o cultivo, foi
feita a retirada dos brotos laterais, garantindo que cada planta permanecesse com
quatro hastes. Para a fixação das hastes das plantas nos fitilhos foi utilizado
alceador com fita plástica e grampo. A altura máxima das plantas foi fixada em 1,80
m, através da desponta das hastes.
A aplicação de defensivos agrícolas para controle fitossanitário foi preventiva
com produtos registrados para a cultura, respeitando-se o período de carência.
Foram usados os ingredientes ativos imidacloprido e azadiractina, para o controle da
mosca-branca (Bemisia argentifolli); tiametoxam e deltametrina, para controle da
vaquinha (Diabrotica speciosa); imidacloprido, para o controle de tripes (Thrips
palmi); deltametrina, para o controle de mosca minadora (Liriomyza spp.);
tiametoxam e imidacloprido, para o controle de pulgão verde (Myzus persicae);
abamectina, para o controle de ácaro rajado (Tetranychus urticae); hidróxido de
cobre, mancozebe e clorotalonil, para o controle de requeima (Phytophthora capsici)
e antracnose (Colletotrichum gloeosporioides); e mancozebe, para o controle de
cercosporiose (Cercospora melongenae).
A partir do início da frutificação, aos 31 dias após o plantio (DAP), foram feitas
pulverizações foliares semanais de cloreto de cálcio (6 g L-1) para prevenir o
aparecimento de frutos com podridão estilar. A colheita dos frutos foi realizada
semanalmente a partir do 76º DAP e se estendeu até o 252º DAP. Foram colhidos
os frutos que apresentaram mais de 70% de sua superfície de cor amarela. A partir
do início da colheita, devido ao aumento da incidência de frutos com podridão estilar,
foram realizadas duas pulverizações semanais de cloreto de cálcio (6 g L-1).
3.4 Preparo das soluções nutritivas
As concentrações de N e K nas soluções nutritivas seguiram as estabelecidas
pelos tratamentos. Para os demais nutrientes foi utilizada a proposta de Castellane e
Araujo (1994), cujas concentrações dos macronutrientes, em mmol L-1, são 1,3 de P,
2,8 de Ca, 1,2 de Mg e 1,0 de S, e de micronutrientes, em mg L-1, são 0,3 de B, 0,05
de Cu, 3,7 de Fe, 0,4 de Mn, 0,05 de Mo e 0,3 de Zn. A água usada para preparar as
soluções apresentou os seguintes atributos químicos: CE = 0,2 dS m-1, pH de 7,6, e
em mg L-1, 0,2 de N-NO3-, 1,6 de K+, 20,1 de Ca2+, 1,2 de Mg2+, 15,5 de Na+, 3,3 de
Cl- e 87,0 de HCO3-. Não foi considerada a concentração dos nutrientes na água
para o cálculo das soluções nutritivas, não sendo descontando a concentração
presente na água da concentração recomendada por Castellane e Araujo (1994).
Para formular as soluções nutritivas foram usados os fertilizantes nitrato de
potássio, nitrato de amônio, nitrato de cálcio, fosfato monopotássico, fosfato
monoamônio, sulfato de magnésio, cloreto de potássio branco, ácido fosfórico 85%,
ácido nítrico 70%, sulfato de cobre, Fe-EDDHMA, sulfato de manganês, molibdato
de amônio, sulfato de zinco e ácido bórico. Na Tabela 1, se encontram os adubos e
as respectivas quantidades usadas para a formulação das soluções nutritivas.
Os ácidos fosfórico e nítrico foram utilizados com o objetivo de neutralizar 0,9
mmol L-1 de HCO3- da água de forma a manter o pH das soluções nutritivas na faixa
de 5,8 a 6,2, bem como para fornecer parte dos macronutrientes P e N,
respectivamente. O cloreto de potássio branco foi utilizado para fazer o balanço do K
nas soluções nutritivas respeitando-se o limite máximo de concentração de Cl na
solução de 350 mg L-1 (Tabela 2), conforme indicado por Urrestarazu (2004).
Fertilizantes amoniacais foram utilizados para fazer o balanço do N nas soluções
nutritivas respeitando-se o limite máximo de 25% de N-NH4+ em relação ao N total
(Tabela 2) (HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al., 2013). A condutividade elétrica e o pH de
cada uma das soluções, após o preparo, foram determinadas utilizando
condutivímetro digital modelo HI 98304/DIST4 (Hanna, Rhode Island, USA) e
peagômetro digital modelo HI 9321 (Hanna, Rhode Island, USA), respectivamente.
Na Tabela 2, encontram-se as médias da CE e do pH durante o experimento.
Tabela 1. Quantidade de sais e ácidos utilizados nos preparos das soluções
nutritivas em função das concentrações de N e K.
[N] [K]
mmol L-1
6
3
6
5
6
7
6
9
9
3
9
5
9
7
9
9
12 3
12 5
12 7
12 9
15 3
15 5
15 7
15 9
NC
NK
NA
MAP MKP
SM
CP
------------------------------ g 1000 L-1 -----------------------------482
71
0
0
68
295
134
482
71
0
0
68
295
283
482
71
0
0
68
295
432
482
71
0
0
68
295
581
510
303
0
46
0
295
0
482
374
0
0
58
295
60
482
374
0
0
58
295
209
482
374
0
0
58
295
358
546
263
136
0
54
295
0
510
465
72
0
54
295
0
491
667
0
0
54
295
0
482
677
0
0
68
295
134
546
303
152
150
0
295
0
546
505
144
46
0
295
0
546
707
64
46
0
295
0
510
909
0
46
0
295
0
AF
AN
- mL 1000 L-1 62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
62
0
0
59
62
0
62
0
62
0
NOTA: 1 - Para os micronutrientes foram utilizados em todos os tratamentos as seguintes
quantidades de adubos para 1.000 L de solução: 1,36 g de sulfato de zinco; 0,22 g de sulfato de
cobre; 1,54 de sulfato de magnésio; 0,09 g de molibdato de amônio; 1,76 de ácido bórico; e 56,92 g
de Fe-EDDHMA; 2 - NC = nitrato de cálcio, NK = nitrato de potássio, NA = nitrato de amônio, MAP =
fosfato monopotássico, MKP = fosfato monoamônio, SM = sulfato de magnésio, CP = cloreto de
potássio branco, AF = ácido fosfórico, AN = ácido nítrico.
Tabela 2. Características químicas das soluções nutritivas em função das
concentrações de N e K.
[N]
[K]
-1
----- mmol L ----6
3
6
5
6
7
6
9
9
3
9
5
9
7
9
9
12
3
12
5
12
7
12
9
15
3
15
5
15
7
15
9
(1)
CE(1)
- dS m-1 1,32±0,05
1,55±0,06
1,81±0,07
2,05±0,07
1,37±0,05
1,52±0,05
1,76±0,06
2,02±0,06
1,57±0,06
1,68±0,05
1,79±0,06
1,99±0,06
1,74±0,05
1,85±0,06
1,98±0,06
2,09±0,07
pH(1)
5,9±0,3
5,9±0,2
5,9±0,2
6,0±0,2
6,0±0,2
6,0±0,2
6,1±0,2
6,1±0,1
5,9±0,2
6,1±0,2
6,1±0,1
6,2±0,2
6,1±0,2
6,0±0,2
6,1±0,1
6,1±0,3
Cl-(2)
N-NH4+(2)
-------- mg L-1 -------64
4,9
135
4,9
206
4,9
277
4,9
0
9,6
28
7,3
99
7,3
170
7,3
0
28,2
0
16,8
0
5,0
64
4,7
0
47,0
0
34,4
0
21,0
0
10,1
N-NH4+(3)
-%5,8
5,8
5,8
5,8
7,6
5,8
5,8
5,8
16,8
10,0
3,0
2,8
22,4
16,4
10,0
4,8
Valores médios seguidos pelo desvio padrão. (2) Valores estimados em função da quantidade de
adubos utilizados e a concentração do elemento nos adubos. (3) Valores estimados em função da
concentração de NH4+ em relação à concentração de N total nas soluções nutritivas.
3.5 Manejo da fertirrigação
O monitoramento da umidade do substrato foi realizado instantaneamente por
meio de sensores de tensão Irrigás® (Hidrosense, São Paulo, Brasil), também
denominados de tensiômetros a gás. As médias da tensão de umidade do substrato
dos tratamentos contendo 12 e 7 mmol L-1 de N e K foram determinadas através dos
sensores, sendo dois sensores por parcela (seis por tratamento). Os sensores foram
colocados no centro da largura do canal a 5 cm do gotejador mais próximo da quinta
e da nona planta do canal de cultivo. A profundidade média dos sensores foi de 10,5
cm, a partir da base superior do sensor, e de 20,0 cm, a partir da base inferior do
sensor, em relação ao nível do substrato. Os sensores foram ligados, por meio de
microtubos de polietileno de baixa densidade de 8 mm de diâmetro, ao controlador
eletrônico de irrigação modelo MRI-10/2 (Hidrosense, São Paulo, Brasil).
Quando a média de tensão dos seis sensores do respectivo tratamento
apresentou-se inferior à tensão limite estipulada, o controlador de irrigação acionou
as motobombas de todos os 16 tratamentos, fertirrigando as plantas até que a
umidade ficasse próxima da capacidade de retenção do substrato. O manejo da
fertirrigação e as tensões limites estipuladas ao longo do ciclo da cultura foram: do
1º ao 18º DAP foi estipulado o limite de -2 kPa, porém em todos os tratamentos o
tempo de irrigação foi calculado para promover 15% de drenagem; do 19º ao 67º foi
estipulado o limite de -3 kPa; e do 67º até o final do ciclo foi estipulado o limite de -4
kPa, sem promover drenagem.
O tempo de fertirrigação necessário para não promover drenagem foi
calculado a partir da curva de retenção de umidade do substrato (Figura 1) por meio
da seguinte expressão adaptada de Sanjuán e Urrestarazu (2004): tr =
((vac+(vac*d/100)).v.60)/(ng.c) onde, tr = tempo de fertirrigação, em min; vac =
diferença de umidade do substrato entre a capacidade de retenção de água (CR10)
e a tensão limite desejada para o início da fertirrigação, em L L-1; d = porcentagem
de drenagem desejada em relação ao volume de solução aplicada, em %; v =
volume do substrato no canal de cultivo, em L; ng = número de gotejadores por
canal de cultivo; c = vazão nominal do gotejador, em L h-1.
Uma segunda forma de controle da fertirrigação foi a colocação de coletores
de drenagem nas saídas dos canais de cultivo. Sempre que ocorria drenagem nas
parcelas monitoradas pelos sensores Irrigás®, o volume drenado era medido e, caso
a drenagem se repetisse na fertirrigação subsequente, o volume médio drenado era
descontado do tempo de fertirrigação. Este procedimento foi realizado devido às
prováveis alterações físicas do substrato que ocorreram durante o ciclo e que
alteraram a capacidade de retenção do substrato.
3.6 Monitoramento das condições ambientais
A temperatura do ar e do substrato, a umidade relativa do ar e a radiação
fotossinteticamente ativa, durante o ciclo de cultivo da cultura (Tabela 3), foram
registradas por estação meteorológica automática modelo WatchDog 2475
(Spectrum Technologies, Illinois, USA) situada no centro da casa de vegetação e a
1,7 m de altura. As observações foram feitas a cada 15 minutos e armazenadas em
registrador microprocessado.
Tabela 3. Temperaturas médias do ar e do substrato, umidade relativa do ar e
radiação fotossinteticamente ativa durante o experimento.
Temperatura do
Umidade relativa do
Temperatura do ar
substrato
ar
Período
PARa
Máx Mín Méd Máx
Mín Méd Máx Mín Méd
- DAP ------------------------- oC ---------------------------------- % ---------- mol m-2
01-28
35,5 20,5 27,0 35,6 26,8 31,1 96,1 36,1 69,4
703
29-56
34,8 21,2 26,4 34,8 26,2 30,1 98,3 43,2 76,7
641
57-84
33,4 20,2 25,2 33,3 25,5 29,2 98,1 46,5 78,9
734
85-112 33,6 20,4 25,2 31,7 25,2 28,3 99,0 46,5 80,1
534
113-140 33,0 19,9 24,8 30,0 24,0 27,1 98,5 48,4 80,4
452
141-168 31,3 16,7 22,3 26,1 21,4 23,8 99,3 46,0 82,0
336
169-196 31,5 13,3 20,5 24,4 19,0 21,7 98,8 35,5 77,5
294
197-224 29,7 12,9 19,2 20,3 17,9 20,2 99,9 44,3 84,2
274
225-252 30,2 12,1 19,1 22,5 17,5 20,0 99,8 40,1 81,4
244
Máx=média das máximas; Mín=média das mínimas; Méd=média; PARa=radiação fotossinteticamente
ativa acumulada no período.
3.7 Avaliações
3.7.1 Características relacionadas ao substrato e à solução nutritiva
a) Consumo de solução nutritiva: foi determinado por meio do número, do
tempo das fertirrigações ocorridas durante o ciclo e da vazão dos gotejadores. O
consumo foi expresso em L planta-1 semana-1 e L planta-1 ciclo-1.
b) Potencial hídrico do substrato: foi determinado por meio dos sensores
Irrigás® ligados ao controlador eletrônico de irrigação modelo MRI-10/2 (Hidrosense,
São Paulo, Brasil). A tensão de umidade do substrato foi registrada em
microprocessador, a cada três minutos. Os valores do potencial hídrico do substrato
foram expressos em kPa.
c) pH da solução do substrato: aos 88, 155 e 252 DAP foram coletadas
amostras de substrato para determinação dos atributos químicos do substrato. Em
cada época de amostragem, foram retirados 2 L de substrato por parcela nas entre
plantas. As amostragens em cada parcela foram feitas, de forma sistemática, a cada
duas plantas, iniciando-se pela primeira planta da área útil. A solução do substrato
foi obtida por meio do método aquoso de extração 1:1,5 (v/v) (SONNEVELD;
ELDEREN, 1994). O pH foi determinado diretamente na pasta do extrato aquoso
1:1,5 (v/v), com o auxílio do peagômetro digital modelo 692 pH/Ion Meter (Metrohm,
Herisau, Suíça).
d) Condutividade elétrica (CE) da solução do substrato: as avaliações
foram realizadas nas mesmas épocas citadas no item anterior. A CE foi determinada
a partir da solução extraída pelos extratores aquosos 1:1,5 (v/v), com o auxílio do
condutivímetro digital modelo 330i (WTW, Weilheim, Alemanha). Os resultados
foram expressos em dS m-1.
e) Concentração de nitrato e potássio na solução do substrato: as
avaliações foram realizadas nas mesmas épocas citadas no item “c”. A partir da
solução extraída foram determinadas as concentrações de nitrato por meio de
destilação e titulometria, e de potássio por meio de espectrômetro de emissão óptica
de plasma de argônio (ICP-OES), modelo Vista MPX (Varian, Mulgrave, Austrália).
As concentrações dos nutrientes foram expressas em mg L-1.
3.7.2 Características morfofisiológicas das plantas
a) Concentração de nutrientes na folha de diagnose do estado
nutricional: aos 88 DAP foi procedida a amostragem de folhas para avaliação do
estado nutricional das plantas. Foi coletada a folha recém-desenvolvida, conforme
recomendação de Trani e Raij (1997), de dez plantas da área útil da parcela. As
folhas foram lavadas em água corrente e, posteriormente, em água deionizada. O
material foliar foi seco em estufa a 65ºC e moído. As determinações dos teores de
macro e micronutrientes foram feitas de acordo com Bataglia et al. (1983). Os teores
de macronutrientes e micronutrientes foram expressos em g kg-1 e mg kg-1,
respectivamente.
b) Número de folhas e altura de plantas: aos 70, 141 e 235 DAP foram
avaliados a altura e o número de folhas de cinco plantas por parcela. Os resultados
foram expressos em centímetros e número de folhas por planta.
c) Acúmulo de massa seca na parte aérea: foram amostradas três plantas
por parcela no final da colheita. As plantas foram subdivididas em folhas, caules e
frutos imaturos. As partes foram lavadas em água corrente e, posteriormente, em
água deionizada, secas em estufa de circulação forçada de ar a 65ºC, até atingirem
massas constantes, e pesadas. Amostras de um fruto por colheita foram pesadas e
tiveram o mesmo processamento (lavagem, secagem e pesagem). Posteriormente,
através da porcentagem de matéria seca dos frutos colhidos, as massas desses
foram incorporadas às massas dos frutos remanescentes no final do ciclo. As
massas secas obtidas foram expressas em g planta-1.
d) Acúmulo de macronutrientes: ao final do ciclo, nas plantas amostradas
para avaliar a quantidade acumulada de matéria seca nas folhas, caules e frutos,
foram avaliados os teores de macronutrientes nas partes da planta, de acordo com
Bataglia et al. (1983). Pelo produto entre as concentrações dos nutrientes e as
respectivas massas, obtiveram-se os acúmulos de macronutrientes na parte aérea,
os quais foram expressos em g planta-1.
3.7.3 Características relacionadas à produção e qualidade de frutos
a) Produção de frutos comercializáveis: foram obtidas pela pesagem dos
frutos produzidos. Os resultados foram expressos em kg planta-1.
b) Número de frutos comercializáveis: foi obtida mediante a contagem de
frutos produzidos, expressando-se os resultados em número de frutos por planta.
c) Massa de fruto comercializável: foi obtida através da divisão da produção
pelo número de frutos por planta, expressando-se os resultados em gramas fruto-1.
d) Produção de frutos não comercializáveis: foi obtida pela pesagem dos
frutos. Foram considerados como frutos não comercializáveis somente os que
apresentaram podridão estilar, visto que demais defeitos não foram observados. Os
resultados foram expressos em kg planta-1.
e) Espessura da polpa: após a retirada de uma fatia longitudinalmente do
fruto, foi realizada a medida transversal da polpa na região equatorial do fruto dos
lados opostos da fatia, com o auxílio de paquímetro. Foram amostrados três frutos
por parcela por colheita. Os resultados médios foram expressos em milímetros.
f) Sólidos solúveis da polpa: As amostras de polpa do fruto foram obtidas
por meio do processamento de três frutos por parcela por colheita. Antes de serem
processados utilizando um processador doméstico, precedeu-se a retirada das
sementes e placenta dos frutos. Após o processamento, foram coletadas algumas
gotas da solução de polpa homogeneizada resultante, e colocadas diretamente no
sensor do refratômetro portátil para sólidos solúveis com compensação automática
de temperatura modelo RT-30ATC (Instrutherm, São Paulo, Brasil). Os resultados
foram expressos em oBrix.
g) pH da polpa: foi determinado por leitura direta na solução de polpa
homogeneizada após o processamento, com peagômetro digital modelo HI 9321
(Hanna, Rhode Island, USA).
3.8 Análises estatísticas
Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F a 5% de
probabilidade de erro tipo I. A interação entre os fatores avaliados foi analisada por
meio de modelos de superfície de resposta. O efeito simples dos fatores foi
analisado por meio de regressões polinomiais.
As análises de variância foram feitas utilizando os procedimentos do SAS
versão 9.2 (SAS Institute, Cary, NC, EUA) e as análises de regressão e de superfície
de resposta foram feitas com os programas SigmaPlot versão 12.3 (Systat Software
Inc, Chigago, IL, EUA) e Statistica versão 9 (StatSoft Inc, Tulsa, OK, EUA),
respectivamente.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1. Consumo de solução nutritiva
O consumo de solução nutritiva pelas plantas (Figura 2A) foi caracterizado por
quatro fases.
A primeira fase, de menor consumo hídrico, compreendeu as quatro primeiras
semanas de cultivo e correspondeu ao estádio vegetativo do pimentão (0-31 DAP).
Nessa fase, o consumo de solução ficou em média 0,632 L planta-1 semana-1 ou
0,181 L m-2 dia-1. Ressalta-se que na quarta semana a aplicação de solução nutritiva
foi nula, em virtude do aumento da tensão hídrica do substrato de -2 kPa para -3 kPa
como limite para a fertirrigação, o qual não foi alcançado neste período.
A segunda fase, que foi da quinta até a 11ª semana, correspondeu ao início
da frutificação até o início da colheita (31-76 DAP), e apresentou aumento do
consumo hídrico pelas plantas (Figura 2A). Na média do período, o consumo de
solução nutritiva foi de 3,278 L planta-1 semana-1 ou 0,936 L m-2 dia-1.
A terceira fase, da 12a a 20a semana, compreendeu o período do início da
colheita de frutos (76-140 DAP). Nessa fase, foram observados os maiores volumes
aplicados de solução nutritiva. O consumo médio na fertirrigação foi de 6,063 L
planta-1 semana-1 ou 1,732 L m-2 dia-1.
Por fim, na última fase, da 20a semana ao final do ciclo, compreendeu o
período final de colheita (141-252 DAP). Neste período, observou-se decréscimo
gradativo no consumo hídrico pelas plantas. Na média, o consumo hídrico das
plantas no final do ciclo foi de 4,816 L planta-1 semana-1 ou 1,376 L m-2 dia-1.
Este comportamento de consumo hídrico pelas plantas em quatro fases
distintas é semelhante ao observado por Souza et al. (2011) e Fernández et al.
(2012) determinando o coeficiente de cultura do pimentão cultivado no solo a campo
e em ambiente protegido, respectivamente. O consumo de solução nutritiva no
período de maior consumo (1,732 L m-2 dia-1 ou 0,866 L planta-1 dia-1) foi semelhante
ao obtido por Urrestarazu et al.(1999) para o cultivo do pimentão em substrato com
livre drenagem, os quais encontraram o consumo de 0,82 L planta-1 dia-1 durante a
8
A
6
4
2
0
B
-1
Volume de solução (L planta )
-1
-1
Volume de solução (L planta semana )
fase de maturação e colheita de frutos.
160
120
80
40
0
1
6
11
16
21
26
Época (Semanas após o plantio)
31
36
Figura 2. Volume semanal (A) e acumulado (B) de solução nutritiva aplicada no
cultivo do pimentão ‘Eppo’ em fibra de coco fertirrigado sem promover
drenagem.
No acumulado do ciclo da cultura (Figura 2B) foram fertirrigados 157,1 L
planta-1 ou 314,2 mm. Como na condição de fertirrigação sem drenagem, a perda de
água é exclusivamente por transpiração, pode-se inferir que este valor representa a
transpiração acumulada da cultura no final do ciclo. Segundo Marouelli e Silva
(2011) a necessidade de água do pimentão depende essencialmente das condições
climáticas e da duração do ciclo, variando de 450 a 650 mm. Para pimentão
cultivado a campo foram encontrados evapotranspirações acumuladas de 363 e 334
mm para 189 dias de cultivo (SOUZA et al., 2011) e 221 mm para ciclo de 112 dias
(ALBUQUERQUE et al., 2012).
4.2 Potencial hídrico do substrato
Na Figura 3 são apresentadas as tensões hídricas dos substratos ao longo do
ciclo da cultura. Cada pico em direção a tensão de 0 (zero) kPa representou uma
ocasião de fertirrigação no experimento. Durante o ciclo foram realizadas 447
fertirrigações de solução nutritiva.
No presente estudo, usou-se na fase reprodutiva a tensão limite no substrato
de -4 kPa, o que correspondeu a perda de 29,4% da umidade do substrato na
capacidade de retenção do substrato (0,425 m3 m-3). Entretanto, Miranda et al.
(2011) recomendam que a fertirrigação seja realizada sempre que ocorrer a perda
de até 10% da umidade do substrato na capacidade de retenção do mesmo o que
no presente estudo corresponderia a tensão de -2,2 kPa. Ressalta-se que a tensão
limite adotada no presente estudo está dentro da faixa considerada como água
facilmente disponível dentro da curva de retenção de umidade do substrato (-1 a -5
kPa). Entretanto, como forma de mitigar os efeitos da possível elevação da CE pelo
acúmulo de nutrientes no substrato, recomenda-se adotar a tensão limite
preconizada por Miranda et al. (2011).
Ainda com relação à umidade do substrato, salienta-se que no presente
estudo adotou-se o emprego de dois gotejadores por planta sendo que no cultivo
tradicional em substrato é empregado apenas um gotejador por planta (SORIA;
OLIVERT, 2002). O uso de maior número de gotejadores por planta é recomendado
para favorecer o desenvolvimento radicular das plantas e mitigar os efeitos da CE
elevado no substrato (MAROUELLI; CARRIJO; ZOLNIER, 2005). Neste sentido
Morales e Urrestarazu (2013) observaram que o uso de maior número de emissores
por planta melhorou a produção de frutos de melhor calibre de tomate, em relação
ao uso de apenas um emissor por planta, bem como diminuiu o estresse hídrico das
plantas.
Tensão (kPa)
1
Tensão (kPa)
61 DAP
88 DAP
111 DAP
132 DAP
155 DAP
181 DAP
213 DAP
252 DAP
-1
-2
-3
-4
0
-1
-2
-3
-4
Tensão (kPa)
40 DAP
0
0
-1
-2
-3
-4
17
23
05
Horário
11
17
23
05
Horário
11
17
23
05
Horário
11
17
Figura 3. Potencial hídrico do substrato durante o cultivo do pimentão ‘Eppo’
cultivado em fibra de coco fertirrigado sem promover drenagem.
4.3 Atributos químicos do substrato
Houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva
somente para o pH aos 252 DAP (Tabela 4). Entretanto, houve ajustes ao modelo de
superfície de resposta de segunda ordem para o pH, para a CE, para a
concentração de NO3- e para a concentração de K aos 88, 155 e 252 DAP.
Tabela 4. Resumo das análises de variância para pH, condutividade elétrica (CE),
concentrações de nitrato (NO3-) e concentração de potássio (K) na
solução do substrato aos 88, 155 e 252 dias após o plantio (DAP) do
pimentão ‘Eppo’, em função das concentrações das concentrações de N e
de K na solução nutritiva.
Valores de F
Fontes
de
pH
CE
variação
88 DAP
155 DAP 252 DAP
88 DAP
155 DAP 252 DAP
N
2,48NS
1,30NS
32,84**
2,07NS
3,19*
3,16*
NS
NS
K
2,82
1,86
23,05**
4,50*
0,98NS
3,57*
N*K
1,91NS
0,87NS
3,19**
1,84NS
1,06NS
0,56NS
C.V. (%)
5,65
7,21
4,75
18,17
29,36
32,59
Valores de F
Fontes
de
Concentração de NO3
Concentração de K
variação
88 DAP
155 DAP 252 DAP
88 DAP
155 DAP 252 DAP
NS
N
27,89**
2,92*
42,03**
0,64
1,94NS
1,39NS
NS
NS
NS
K
1,92
0,49
1,87
7,69**
3,21*
22,61**
NS
NS
NS
NS
NS
N*K
1,59
0,80
1,35
1,16
1,65
0,82NS
C.V. (%)
47,3
92,3
38,20
20,79
35,15
26,81
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
Durante o período avaliado, o pH da solução do substrato aumentou até 155
DAP e, posteriormente, diminuiu no final do ciclo (Figura 4). O aumento do pH do
substrato durante o início do crescimento vegetativo seguido pela sua diminuição
durante a colheita também foi observado por Charlo et al. (2012a). O aumento inicial
do pH reflete a intensa absorção radicular de NO3- no início do ciclo para dar suporte
ao rápido crescimento vegetativo (CHARLO et al., 2011b; CHARLO et al., 2012b). O
processo de absorção do NO3- pelas raízes envolve o transporte ativo do tipo
simporte H+ + NO3- reduzindo a concentração de prótons na rizosfera e,
consequentemente, aumentando o pH da mesma (BUCHANAN; GRUISSEM;
JONES, 2002; TAIZ; ZEIGER, 2004). Já a partir da plena colheita de frutos, a
absorção de N-NO3- diminui, acompanhada pelo aumento da absorção de K+ para
dar suporte ao crescimento dos frutos (CHARLO et al., 2011b; CHARLO et al.,
2012b). Esta situação pode diminuir o pH do substrato, como aconteceu no presente
experimento, em virtude da maior extrusão de prótons H+ para produzir o balanço
eletroquímico necessário para absorção do K+ pelas raízes através da difusão
facilitada por canais (TAIZ; ZEIGER, 2004).
Figura 4. pH da solução do substrato aos 88 (A), 155 (B) e 252 (C) dias após o
plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’, em função de concentrações de N e K
na solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Observa-se que o pH do substrato diminuiu quanto maior foi a concentração
de N e menor a concentração de K na solução nutritiva, principalmente nas duas
últimas épocas avaliadas. Este comportamento pode ser atribuído a maior proporção
de N amoniacal (N-NH4+) usada na formulação das soluções nutritivas dos
tratamentos com maior razão N/K (Tabela 2), e não ao efeito direto dos nutrientes N
e K no pH do substrato. Salienta-se que a proporção de N-NH4+ não ultrapassou
25% em relação ao N total. Razões maiores que 25% na solução nutritiva podem
reduzir a produtividade do pimentão (HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al., 2013). A maior
absorção radicular de N-NH4+ causa a redução do pH da rizosfera em virtude da
liberação de prótons H+ para fazer o balanço eletroquímico com o cátion NH4+
(HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al., 2013; BARNES et al., 2014).
O menor valor de pH estimado durante o período avaliado foi de 4,5 aos 252
DAP nas concentrações de 15 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Já o maior
valor de pH foi de 6,5 aos 155 DAP com 9,3 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente.
Pardossi et al. (2011) consideram 5,5 a 6,0 como pH adequado para o cultivo em
substrato. Porém, Bailey; Nelson e Fonteno (2000) e Jacobs; Landis e Luna (2009)
recomendam pH do substrato de 5,4 a 6,8 e 5,5 a 6,5, respectivamente. Assim,
somente nos tratamentos com maior relação N/K na última época, os valores de pH
ficaram fora da maioria das faixas recomendadas, sendo menores que as
recomendadas. Estes valores baixos de pH podem não terem afetado o crescimento
das plantas. Segundo Furlani et al. (1999) valores de pH de 4,5 a 7,5 são tolerados
no crescimento das plantas, e somente valores abaixo de 4,0 afetariam a integridade
das membranas celulares.
A CE do substrato aumentou com o aumento das concentrações de N e de K
na solução nutritiva, em todas as épocas avaliadas (Figura 5). Da mesma forma,
houve aumento da CE durante o ciclo da cultura, porém de forma mais intensa para
as maiores concentrações de N e de K na solução nutritiva. A maior CE (2,46 dS m-1)
foi observada aos 252 DAP nas concentrações de 13,3 e 8 mmol L-1 de N e K,
respectivamente. Este valor foi 1,27 dS m-1 (106,7%) maior que a mínima CE (1,19
dS m-1) estimada com 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente, aos 252 DAP.
Pardossi et al. (2011) consideram 0,6 a 1,5 dS m-1 como a CE adequada para
Figura 5. Condutividade elétrica (CE) da solução do substrato aos 88 (A), 155 (B) e
252 (C) dias após o plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’, em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
cultivos sem solo. Hanson; Grattan e Fulton (2006), por sua vez, ressaltam que o
limite superior adequado da CE no substrato para pimentão é de 1,5 dS m-1.
Observa-se que aos 155 DAP para a concentração de 10 mmol L-1 de N este valor
foi atingido ou ultrapassado, dependendo da concentração de K na solução nutritiva.
Ao final do ciclo, somente para concentrações menores que 7,5 de N e 4,5 mmol L-1
de K, a CE ficou abaixo do limite adequado. O aumento da CE da solução acima do
limite de 1,5 dS m-1 está relacionado à rápida perda de produtividade de frutos de
hortaliças (HANSON; GRATTAN; FULTON, 2006).
Na condição em que se usou o sistema sem drenagem em culturas com ciclo
curto, como é o caso do melão em fibra da casca de coco, o aumento da CE no
substrato não foi suficiente para afetar a produtividade de fruto (GRATIERI et al.,
2013). Entretanto, para culturas com ciclo longo, como é o caso do pimentão, o
acúmulo de sais no substrato devido a não realização da drenagem é um fator que
deve ser monitorado e manejado para o sucesso do sistema sem drenagem. Em
cultivos em substrato com livre drenagem, sugere-se aumentar a porcentagem de
drenagem sempre que a CE da solução drenada for maior que 1 dS m-1 em relação
a CE da solução nutritiva, como forma de controlar a CE na solução do substrato
(MIRANDA et al., 2011). Neste mesmo sentido, para o cultivo do pimentão em
substrato sem drenagem, pode-se sugerir o monitoramento da CE da solução do
substrato diminuindo a CE da solução nutritiva a ser aplicada sempre que a CE da
solução do substrato ultrapassar o limite de 1,5 dS m-1. O monitoramento pode ser
realizado por sondas de sucção ou seringas para a retirada de amostras da solução
do substrato para medição do pH e da CE (SORIA; OLIVERT, 2002), pois na
presente condição de cultivo não há solução drenada. A obtenção destes dados, sua
análise periódica e o acompanhamento da sua evolução, é a principal base para o
manejo da solução nutritiva em cultivos com livre drenagem (SORIA; OLIVERT,
2002) e deve ser a base também do sistema proposto sem drenagem.
A concentração de NO3- no substrato aumentou em função do aumento da
concentração de N na solução nutritiva, em todas as épocas avaliadas (Figura 6).
Por outro lado, houve pouco efeito do K na solução nutritiva sobre a concentração
de NO3- do substrato. Somente na última época (252 DAP) observou-se pequeno
aumento da concentração de NO3- no substrato com o aumento da concentração de
Figura 6. Concentração de nitrato (NO3-) da solução do substrato aos 88 (A), 155
(B) e 252 (C) dias após o plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’, em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
K na solução nutritiva (Figura 6C). Observou-se, também, durante o período
avaliado aumento contínuo da concentração de NO3- do substrato para as maiores
concentrações de N na solução nutritiva, enquanto para a menor concentração de N
houve aumento seguido pelo posterior declínio.
A concentração máxima de NO3- foi estimada aos 252 DAP (158,9 mg L-1)
para 15 mmol L-1 de N e 9 mmol L-1 de K, enquanto a nula (0 mg L-1) foi estimada
nas concentrações de 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. As concentrações
adequadas de NO3- na solução do substrato são de 40 a 80 mg L-1 (PARDOSSI et
al., 2011) e 56 a 84 mg L-1 (BAUMGARTEN, 2002). Assim, observou-se que na
primeira época avaliada as concentrações de NO3- ficaram abaixo desta faixa para
todas as concentrações de N e K avaliadas (Figura 6A). Por outro lado, aos 155
DAP a concentração de NO3- no substrato excedeu esta faixa na maior concentração
de N na solução nutritiva, enquanto ao final do cultivo (Figura 4C), observou-se que
os valores de NO3- no substrato ficaram acima da faixa considerada adequada a
partir de aproximadamente 9 mmol L-1 de N na solução nutritiva. Estes resultados
indicam ser desejável, ou recomendável, variar as concentrações de N na solução
nutritiva ao longo do ciclo da cultura de forma a manter as concentrações de NO3- no
substrato dentro do adequado.
O intenso acúmulo de NO3- no substrato, na fase reprodutiva, para as maiores
concentrações de N na solução nutritiva, indica que essas concentrações podem ser
excessivas para essa fase. Já com a concentração de 6 mmol L-1 de N manteve-se
constante a concentração de NO3- na solução do substrato no final do ciclo, ou seja,
a quantidade absorvida pelas plantas foi semelhante à quantidade de N aportada via
fertirrigação, indicando que essa concentração possa ser a mais indicada para a
fase de frutificação. Esse manejo é muito semelhante ao proposto para o cultivo do
tomate em hidroponia, para o qual se recomenda a diminuição da concentração de
N na solução nutritiva na fase reprodutiva (FURLANI; FAQUIN; ALVARENGA, 2004).
A concentração de K no substrato aumentou com o aumento da concentração
de N e K na solução nutritiva, em todas as épocas avaliadas (Figura 7), mas com
maior efeito do K. Durante o período avaliado houve aumento da concentração de K
Figura 7. Concentração de potássio (K) na solução do substrato aos 88 (A), 155 (B)
e 252 (C) após o plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’, em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
do substrato para as maiores concentrações de K na solução nutritiva, o que não
ocorreu para a menor concentração de K.
A concentração máxima de K do substrato (537,4 mg L-1) foi estimada aos
252 DAP para 11,7 mmol L-1 de N e 9 mmol L-1 de K. Este valor é 276,1% maior que
a menor concentração (142,9 mg L-1) estimada aos 252 DAP com as concentrações
de 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Os valores observados em todas as
épocas de avaliação e concentrações de N e K na solução nutritiva foram superiores
aos recomendados para cultivo sem solo, em substrato, que são de 12 a 45 mg L-1
(PARDOSSI et al., 2011) ou 74 a 137 mg L-1 de K (BAUMGARTEN, 2002).
Analisando a evolução da concentração do K no substrato (Figura 4B), o
rápido acúmulo de K, quando fertirrigou-se com soluções nutritivas contendo 5 a 9
mmol L-1, demonstra que nessas concentrações o fornecimento de K superou a
demanda da planta pelo nutriente. Já a diminuição do K na solução do substrato,
quando foi utilizado 3 mmol L-1 de K na solução nutritiva, indica que ocorreu maior
demanda de absorção de K pelas plantas do que o seu aporte via fertirrigação.
Apesar da diminuição da concentração de K no substrato na menor concentração de
K na solução nutritiva, este se manteve acima do recomendado por Pardossi et al.
(2011) e Baumgartem (2002). Entretanto, a maior extensão do período de colheita
de frutos e, consequentemente, a maior diminuição da concentração de K na
solução do substrato, poderia levar a insuficiência do nutriente na planta.
4.4 Concentrações de nutrientes na folha diagnose do estado nutricional
Houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva para
todos os nutrientes avaliados, com exceção do Zn (Tabela 5). Entretanto, houve
ajustes ao modelo de superfície de resposta de segunda ordem somente para a
concentração de N, K e Mg. Para os demais nutrientes, não houve ajustes para
regressões polinomiais para a interação entre N e K, bem como para o efeito
simples do N e do K.
As concentrações foliares variaram entre 4,2 a 6,5 g kg-1 para P, 9,8 a 14,5 g
kg-1 para Ca, 93,3 a 169,3 mg kg-1 para Fe, 78,6 a 220,7 mg kg-1 para Mn, 119,7 a
172,1 mg kg-1 para Zn, 15,1 a 301,7 mg kg-1 para Cu e 41,7 a 52,7 mg kg-1 para B.
Segundo Trani e Raij (1997), as concentrações foliares adequadas de nutrientes
para pimentão são de 3 a 7 g kg-1 para P, 10 a 35 g kg-1 para Ca, 50 a 300 mg kg-1
para Fe, 30 a 250 mg kg-1 para Mn, 30 a 100 mg kg-1 para Zn, 8 a 20 mg kg-1 para
Cu e 30 a 100 mg kg-1 para B. Ou seja, com exceção do Zn e do Cu que estão acima
da faixa adequada, os demais nutrientes analisados estão dentro da faixa adequada.
Ressalta-se que os valores elevados de Zn e Cu na folha diagnose do estado
nutricional estão relacionados a aplicação dos fungicidas mancozeb e hidróxido de
cobre, respectivamente.
Tabela 5. Resumo das análises de variância para concentrações de nutrientes na
folha diagnose do estado nutricional do pimentão ‘Eppo’, em função das
concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Valor de F
Fontes
de
N
K
P
Ca
Mg
variação
N
25,64**
70,97**
11,64**
5,44**
51,49**
K
28,51**
19,35**
9,50**
2,52NS
18,65**
N*K
13,46**
14,08**
25,68**
7,27**
10,19**
C.V. (%)
3,1
3,5
4,7
7,0
4,5
Fontes
Valor de F
de
Cu
Fe
Zn
Mn
B
variação
N
385,23**
10,36**
1,24NS
6,53**
0,75NS
K
280,20**
11,79**
0,54NS
11,47**
3,51*
3,40**
4,02**
N*K
293,17**
25,04**
1,07NS
C.V. (%)
14,6
7,8
13,0
19,3
5,6
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
A concentração foliar de N diminuiu com o aumento da concentração de K na
solução nutritiva (Figura 8). Já com o aumento da concentração de N na solução
nutritiva se observou diminuição inicial da concentração foliar de N, seguido de
aumento com maiores concentrações de N. Máxima concentração de N foliar (56,7 g
kg-1) foi observada com 15 e 3,7 mmol L-1 de N e K na solução nutritiva,
respectivamente, enquanto a mínima (45,8 g kg-1) foi constatada com 9,9 e 9 mmol
L-1 de N e K, respectivamente. Apesar de toda variação proporcionada pelas
concentrações de N e K na solução nutritiva, as concentrações foliares de N ficaram
dentro da faixa considerada adequada por Trani e Raij (1997), ou seja, 30 a
60 g kg-1.
Figura 8. Concentração de nitrogênio (N) na folha diagnose do estado nutricional do
pimentão ‘Eppo’ cultivado em substrato, em função de concentrações de
N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Observou-se que a concentração foliar de K aumentou com os incrementos
nas concentrações de K na solução nutritiva até máxima concentração avaliada (9
mmol L-1) e de N até 12,7 mmol L-1 (Figura 9). Obviamente, menores concentrações
de K na solução nutritiva proporcionaram menores concentrações do nutriente na
folha do pimentão. Foi observada redução na concentração de K foliar, de maneira
mais intensa, quando se diminuiu a concentração de N na solução nutritiva.
A menor concentração foliar de K (24,5 g kg-1) foi obtida com 3 e 6 mmol L-1
de N e K, respectivamente, e corresponde a 8,6 g kg-1 a menos do que a máxima
observada (33,1 g kg-1). As concentrações foliares de K observadas para o intervalo
de concentrações de N e K na solução nutritiva são inferiores às concentrações
consideradas adequadas por Trani e Raij (1997), ou seja, 40 a 60 g kg-1, bem como
encontram-se abaixo da concentração de suficiência de 43 g kg-1 para pimentão
cultivado em ambiente protegido, segundo normas DRIS (FALCÃO et al., 2003).
Entretanto, as concentrações foliares ficaram acima do limite inferior proposto como
adequado por Malavolta; Vitti e Oliveira (1997) de 25 g kg-1.
As concentrações baixas de K na folha diagnose não referendam a
disponibilidade de K na solução do substrato, cujas concentrações foram elevadas
para todos os tratamentos e épocas (Figura 6). Salienta-se, entretanto, que não
foram constados sintomas visuais de deficiência de K, embora Silva (2013) tenha
constatado 26,1 g kg-1 de K na matéria seca foliar quando foram observados
sintomas iniciais de deficiência de K em pimentão.
Figura 9. Concentração de potássio (K) na folha diagnose do estado nutricional do
pimentão ‘Eppo’ cultivado em substrato, em função de concentrações de
N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
As concentrações foliares de Mg diminuíram com o aumento das
concentrações de N na solução nutritiva (Figura 10). Com o aumento da
concentração de K na solução nutritiva foi observada inicialmente diminuição da
concentração foliar de Mg seguido de aumento nas maiores concentrações de K.
Máxima concentração de Mg foliar (3,91 g kg-1) foi observada com 9,4 e 9 mmol L-1
de N e K na solução nutritiva, respectivamente, enquanto o mínimo (2,80 g kg-1) foi
constatado com 15 e 6,0 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Em geral, as
concentrações foliares de Mg ficaram muito próximas da faixa adequada proposta
por Trani e Raij (1997), ou seja, 3 a 12 g kg-1.
Figura 10. Concentração de magnésio (Mg) na folha diagnose do estado nutricional
do pimentão ‘Eppo’ cultivado em substrato, em função de concentrações
de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
4.5 Número de folhas e altura de plantas
Houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva para o
número de folhas aos 252 DAP e para a altura de plantas aos 70 e 235 DAP (Tabela
6). Entretanto, houve ajustes ao modelo de superfície de resposta de segunda
ordem para o número de folhas e para a altura de plantas aos 70, 141 e 235 DAP.
Tabela 6. Resumo das análises de variância para o número de folhas e altura de
planta aos 70, 141 e 235 dias após o plantio (DAP) do pimentão ‘Eppo’,
em função das concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Valor de F
Fontes
de
Número de folhas
Altura de planta
variação
70 DAP
141 DAP 235 DAP
70 DAP
141 DAP 235 DAP
N
13,53**
15,74**
32,84**
12,65**
8,73**
7,31**
NS
NS
NS
NS
K
0,99
0,43
23,05**
0,92
2,34
8,54**
N*K
1,55NS
2,04NS
3,19**
2,31*
1,65NS
2,63*
C.V. (%)
7,22
5,06
4,75
7,88
8,31
6,65
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
Houve emissão contínua de folhas durante o período avaliado para todas as
concentrações de N e K na solução nutritiva (Figura 11). Observa-se que o efeito do
N foi mais expressivo na produção de folhas do pimentão, em relação ao K. Houve
aumento do número de folhas com o incremento da concentração de N na solução
nutritiva até, aproximadamente, 12-13 mmol L-1, dependendo da época, seguido pela
sua diminuição.
O efeito do K foi mais efetivo justamente nas concentrações de N que
promoveram maior número de folhas, observando-se aumento do número de folhas
com o seu incremento. O maior número de folhas (140,2 folhas planta-1) foi estimado
aos 252 DAP nas concentrações de 12,3 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente.
Este valor foi 14,1% maior que o menor número de folhas (122,9 folhas planta-1)
estimado aos 235 DAP nas concentrações de 6 e 3,3 mmol L-1 de N e K,
respectivamente. O máximo valor obtido no presente estudo foi superior ao
encontrado por Charlo et al. (2011b) para o pimentão ‘Eppo’ cultivado em fibra de
coco com livre drenagem (86,8 folhas planta-1) com 189 dias de plantio, ou seja, 46
dias a menos que o do presente estudo.
Figura 11. Número de folhas aos 70 (A), 141 (B) e 235 (C) dias após o plantio (DAP)
do pimentão ‘Eppo’, em função de concentrações de N e K na solução
nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Houve crescimento das plantas em altura, durante o período avaliado, para
todas as concentrações de N e K na solução nutritiva (Figura 12). A altura de plantas
foi afetada aos 70 DAP pela concentração de N na solução nutritiva, de forma mais
expressiva do que pelo K. Nesta época, a altura de plantas aumentou com o
incremento da concentração de N até, aproximadamente, 13 mmol L-1, decrescendo
a partir desta concentração. A partir de 141 DAP, o K passou a afetar mais
expressivamente a altura de plantas, principalmente na última época avaliada (235
DAP), sendo que quanto maior a concentração de K na solução nutritiva, maior a
altura de plantas. A partir desta época, maiores concentrações de N na solução
nutritiva começaram a promover decréscimos na altura de plantas (Figura 12).
A máxima altura estimada (181,2 cm) foi observada aos 235 DAP, com
concentrações de 11,1 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Esta máxima altura
foi 28,4% maior que a mínima altura, também aos 235 DAP, verificada com 6 e 6,5
mmol L-1 de N e K, respectivamente. O máximo valor obtido foi superior ao
encontrado por Charlo et al. (2011b) para o pimentão ‘Eppo’ cultivado em fibra de
coco com livre drenagem (136,9 cm) com 189 dias de plantio, ou seja, 46 dias a
menos que o do presente estudo.
O efeito positivo do N sobre o crescimento do pimentão é reportado na
literatura (SILVA et al., 1999; HUEZ-LÓPEZ et al., 2011; AMINIFARD et al., 2012;
SIMON; TESFAYE, 2014). Com relação à diminuição do crescimento das plantas
com maiores concentrações de N na solução nutritiva, essa pode estar relacionada
ao aumento da CE do substrato, que ultrapassou o limite recomendável de 1,5 dS m1
(HANSON; GRATTAN; FULTON, 2006) já entre os 88 e 155 DAP (Figura 4). O
efeito negativo da CE elevada sobre o crescimento das plantas foi reportado por
Chartzoulakis e Klapaki (2000), Dias et al. (2010) e Gomes et al. (2011).
Não se constatou diminuição do crescimento das plantas em função do
acréscimo da CE proporcionado pelo K (Figura 11). Pelo contrário, como observado,
o K favoreceu o aumento do número de folhas e a altura de plantas nas maiores
concentrações de N na solução nutritiva. Este efeito do K pode estar mais
relacionado à mitigação do estresse hídrico, proporcionado pela CE elevada (Figura
5), sobre o crescimento das plantas, conforme reportado por Fan et al. (2011) e
Figura 12. Altura de planta aos 70 (A), 141 (B) e 235 (C) dias após o plantio (DAP)
do pimentão ‘Eppo’, em função de concentrações de N e K na solução
nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
Saida; Houria e Mébarek (2014) para o tomate. O K desempenha importante papel
na regulação do potencial osmótico das células vegetais, e sua deficiência promove
a diminuição do crescimento das plantas (TAIZ; ZEIGER, 2004).
4.6 Acúmulo de massa e de macronutrientes na parte aérea
Não houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva
(Tabela 7), bem como ajustes a modelos de superfície de resposta, para a massa
seca da parte aérea total, fruto, folha e caule. Houve efeito somente da
concentração de N na solução nutritiva sobre os acúmulos de massa seca da parte
aérea, de fruto e de caule (Tabela 7), com ajustes de segundo grau (Figura 13A).
Não houve efeito isolado da concentração de K na solução nutritiva sobre o acúmulo
de massa seca (Tabela 7), assim como não houve ajustes significativos aos modelos
polinomiais (Figura 13B).
Tabela 7. Resumo das análises de variância para o acúmulo total de massa seca da
parte aérea total, fruto, folha e caule do pimentão ‘Eppo’, em função das
concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Fontes
Valor de F
de
Parte aérea
Fruto
Folha
Caule
variação
N
4,92**
7,20**
1,04NS
2,98*
NS
NS
K
0,60
1,72
0,37NS
0,61NS
N*K
2,09NS
2,06NS
2,05NS
2,21NS
C.V. (%)
13,5
10,7
26,7
26,6
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
Tanto para o acúmulo de massa seca da parte aérea, como para de massa
seca de fruto e de caule, foram observados ajustes ao modelo quadrático em
resposta ao incremento da concentração de N na solução nutritiva, sendo 528,4,
380,5 e 89,8 g planta-1 os máximos acúmulos de massa seca da parte aérea, frutos
e caules obtidos nas concentrações de 11,7, 11,4 e 12,4 mmol L-1, respectivamente
(Figura 13A). O acúmulo médio de massa seca das folhas foi de 57,0 g planta-1.
600
A
Massa seca (g planta-1)
500
400
300
2
2
Parte aérea y=145,6521+65,3859x-2,7925x R =0,94 P=0,025
Fruto y=98,6764+49,5389x-2,1768x2 R2=0,96 P=0,021
Folha y=57,0
Caule y=3,6256+13,9051x-0,5605x2 R2=0,95 P=0,023
200
100
0
6
9
12
15
-1
N (mmol L )
600
B
-1
Massa seca (g planta )
500
400
300
Parte aérea y=492,8
Fruto y=354,4
Folha y=57,0
Caule y=81,4
200
100
0
3
5
7
9
-1
K (mmol L )
Figura 13. Massa seca da parte aérea do pimentão ‘Eppo’ cultivado em substrato,
em função de concentrações de N (A) e K (B) na solução nutritiva
fertirrigada sem promover drenagem.
CHARLO et al. (2011b) obteve 451,6, 302,9, 89,8 e 68,8 g planta-1, ao final dos 189
dias de cultivo, como os máximos acúmulos de massa seca da parte aérea, de
frutos, de caules e de folhas do pimentão cultivado em fibra de coco. Estes valores,
com exceção da massa seca de folhas, foram menores do que os do presente
estudo, o que é explicado pelo menor período de cultivo do pimentão obtido por
Charlo et al. (2011b). Por outro lado, Fontes; Dias e Graça (2005), avaliando o
cultivo do pimentão em solo, encontraram 368,1 g planta-1 de massa seca da parte
aérea, aos 224 dias de cultivo. Estes resultados demonstram que em cultivo em
substrato, o crescimento das plantas é maior que o em solo.
Não houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva
(Tabela 8), bem como ajustes a modelos de superfície de resposta, para o acúmulo
final de N, K, P, Ca e Mg na parte aérea do pimentão. Houve efeito isolado da
concentração de N na solução nutritiva sobre o acúmulo de N, K e P na parte aérea
(Tabela 8), e ajustes significativos a regressões polinomiais de segundo grau
somente para os acúmulos de N e K (Figura 14A). Não houve efeito simples da
concentração de K na solução nutritiva sobre o acúmulo de macronutrientes na parte
aérea (Tabela 8), assim como não houve ajustes significativos às regressões
polinomiais (Figura 14B).
Tabela 8. Resumo das análises de variância para
macronutrientes na parte aérea do pimentão
concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Fontes
Valor de F
de
N
K
P
variação
N
4,02*
5,05**
4,13*
NS
NS
K
1,02
0,81
1,18NS
NS
NS
N*K
2,03
1,54
2,23NS
C.V. (%)
16,2
15,4
15,0
o acúmulo final de
‘Eppo’, em função das
Ca
Mg
0,56NS
0,13NS
1,64NS
22,9
2,91NS
0,37NS
1,69NS
20,2
* e ** Significativo ae 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
Os máximos acúmulos de N (13,6 g planta-1) e K (18,4 g planta-1) em resposta
às concentrações de N na solução nutritiva foram observados nas concentrações de
13,5 e 11,7 mmol L-1 de N, respectivamente (Figura 14A). Com relação ao acúmulo
20
Nutrientes na parte aérea (g planta-1)
A
16
12
N y=5,0710+1,2686x-0,0470x2 R2=0,99 P=0,004
P y=2,79
2
2
K y=3,0107+2,6336x-0,1128x R =0,92 P=0,050
Ca y=2,43
Mg y=1,29
8
4
0
6
9
12
15
-1
N (mmol L )
B
-1
Nutrientes na parte aérea (g planta )
20
16
12
N y=17,1445-1,6384x+0,1307x2 R2=0,99 P=0,005
P y=2,79
K y=16,96
Ca y=2,43
Mg y=1,29
8
4
0
3
5
7
9
-1
K (mmol L )
Figura 14. Acúmulo de nutrientes na parte aérea do pimentão ‘Eppo’ cultivado em
substrato, em função das concentrações de N (A) e K (B) na solução
nutritiva fertirrigada sem promover drenagem.
de N na parte aérea, em função do aumento da concentração de K na solução
nutritiva, verificou-se menor acúmulo com 6,5 mmol L-1 de K (Figura 14B).
Os acúmulos finais de P, Ca e Mg na parte aérea foram de 2,79, 2,43 e 1,29 g
planta-1. Os valores de N, P e K foram superiores aos obtidos por Charlo et al.
(2012b) para o pimentão ‘Eppo’ cultivado em fibra de coco com livre drenagem
(8,22, 1,14, 7,84 g planta-1, respectivamente), enquanto os valores de Ca e Mg foram
inferiores (3,25 e 1,34 g planta-1, respectivamente).
4.7 Produção de frutos
Não houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva
para a produção, o número e a massa de frutos comercializáveis e para a produção
de frutos não comercializáveis (Tabela 9). Entretanto, houve ajustes ao modelo de
superfície de resposta de segunda ordem para a produção, para o número, para a
massa de frutos comercializáveis e para a produção de frutos não comercializáveis.
Tabela 9. Resumo das análises de variância para a produção, número e massa de
frutos comercializáveis e para a produção de frutos não comercializáveis
do pimentão ‘Eppo’, em função das concentrações de N e de K na
solução nutritiva.
Valor de F
Fontes
Frutos não
de
Frutos comerciais
comerciais
variação
Produção
Número
Massa
Produção
N
2,66*
5,67**
9,92**
28,05**
NS
NS
NS
K
0,69
1,07
1,72
0,24NS
NS
NS
NS
N*K
0,75
0,84
0,79
0,47NS
C.V. (%)
12,4
10,2
5,4
74,2
* e ** Significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
NS
Não significativo pelo
teste F.
A concentração de N na solução nutritiva influenciou a produção de frutos
comercializáveis de forma mais expressiva que a concentração de K (Figura 15).
Houve aumento da produção de frutos com o incremento da concentração de N na
solução nutritiva até, aproximadamente, 11 mmol L-1 de N, e redução com maiores
concentrações. O efeito do K só ficou evidente nas concentrações intermediárias de
N na solução nutritiva, observando-se pequeno aumento na produção de frutos com
a diminuição da sua concentração.
Assim, a produção máxima de frutos comercializáveis (4,54 kg planta-1) foi
estimada nas concentrações de 10,5 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente (Figura
15). Este valor representa aumento de 24% em relação à menor produção de frutos
(3,66 kg planta-1) obtida nas concentrações de 6 e 6,4 mmol L-1 de N e K,
respectivamente. A máxima produção estimada foi maior que as obtidas por Charlo
et al. (2009) e Charlo et al. (2011a) de 4,10 e 3,89 kg planta-1, respectivamente,
porém com 104 e 63 dias, respectivamente, a menos de cultivo do pimentão “Eppo”
em fibra de coco com livre drenagem, em relação ao presente experimento.
Figura 15. Produção comercial do pimentão cultivado em substrato em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
Outros autores não observaram diferenças na produtividade do pimentão
avaliando concentrações de K de 2,75 a 5,0 mmol L-1 (LOZANO; ESCOBAR;
BERENGUER, 2005), de 3,0 a 6,0 mmol L-1 (LOZANO; ESCOBAR; BERENGUER,
2005) e de 2,5 a 7,0 mmol L-1 (RUBIO et al., 2010a). Já concentrações de 1,5 mmol
L-1 (LOZANO; ESCOBAR; BERENGUER, 2005) e 14 mmol L-1 (RUBIO et al., 2010a)
promoveram decréscimos na produtividade do pimentão. Esses resultados
demonstram que ampla faixa de concentração de K na solução nutritiva exerce
pouca influência sobre a produtividade do pimentão, conforme observado no
presente estudo. Por outro lado, os resultados do presente estudo discordam dos
obtidos por Johnson e Decoteau (1996), que concluíram que no mínimo 6,0 mmol L-1
de K na solução nutritiva são necessários para a produção ótima do pimentão. Essa
concentração também é semelhante à recomendação para o cultivo hidropônico do
pimentão de 6,3 mmol L-1 (CASTELLANE; ARAUJO, 1994), usada como referência
nesse trabalho, bem como para o cultivo do pimentão em lã de rocha de 6,5 mmol L1
(SONNEVELD; STRAVER, 1994) e para cultivo do pimentão em perlita de 5,5
mmol L-1 (ESCOBAR, 1993).
A menor necessidade de K no presente trabalho pode ser atribuída à
concentração inicial de 331,3 mg L-1 de K no substrato comercial da fibra da casca
de coco. Este valor está dentro da faixa de concentrações de K para a maioria dos
substratos da casca de coco comercializados (115,8 a 2.053,7 mg L-1) e que é
considerado alto (ABAD et al., 2002). Assim, a concentração inicial alta de K no
substrato pode ter contribuído para que as menores concentrações de K na solução
nutritiva
mantivessem
a
produtividade
de
frutos
semelhante
às
maiores
concentrações (Figura 15). No cultivo do melão em substrato sem drenagem
utilizando fibra da casca de coco com concentração inicial de K de 24,8 mg L-1,
foram observadas respostas positivas ao aumento da concentração de K na solução
nutritiva sobre a massa e produtividade de frutos (GRATIERI et al., 2013), indicando
que a concentração inicial de K no substrato pode afetar o crescimento das culturas.
Por outro lado, era de se esperar que o aumento da CE do substrato acima do
limite
adequado
de
1,5
dS
m-1
(HANSON;
GRATTAN;
FULTON,
2006)
proporcionado pelo acúmulo de K no substrato nas maiores concentrações de K na
solução nutritiva, em virtude da não realização da drenagem, promovessem
decréscimos na produção de frutos. Entretanto, não foi constatada redução
acentuada da produção, como a obtida pelo N. Este fato pode ser atribuído ao efeito
do K na mitigação dos efeitos negativos do estresse salino sobre o crescimento das
plantas, devido à manutenção do adequado estado hídrico das plantas (KHAYYAT
et al., 2007; RUBIO et al., 2010b).
A concentração de N na solução nutritiva de 10,5 mmol L-1 que promoveu a
maior produção comercial de frutos foi próximo da concentração recomendada para
o cultivo hidropônico do pimentão de 11 mmol L-1 (CASTELLANE; ARAUJO, 1994), e
usado como referência no presente estudo, porém inferior aos recomendados de
15,5 mmol L-1 (SONNEVELD; STRAVER, 1994) e 13,5 mmol L-1 (ESCOBAR, 1993)
para cultivos do pimentão em substrato inerte com drenagem. Todavia, as
recomendações de concentrações de nutrientes podem variar de acordo com a
produção desejada, bem como em função do estádio fenológico da cultura, da
finalidade da produção, e das condições climáticas (URRESTARAZU, 2004). Como
exemplo, Lefebvre (1987) recomenda o aumento da concentração dos nutrientes na
solução nutritiva em épocas do ano e em períodos de menor radiação solar. Já
Sonneveld (1999) recomenda o uso de concentrações altas de nutriente na solução
nutritiva de forma a elevar a CE da solução e produzir frutos de melhor qualidade
organoléptica.
Concentrações maiores que 10,5 mmol L-1 de N reduziram a produção de
frutos (Figura 15), comportamento semelhante aos apresentados pelo crescimento
em altura das plantas (Figura 11), produção de folhas (Figura 12) e acúmulo de
massa seca da parte aérea (Figura 13). Esses decréscimos podem estar
relacionados ao acúmulo excessivo de nitrato no substrato em virtude da não
realização da drenagem (Figura 6) e, consequentemente, do aumento da CE do
substrato (Figura 5) acima do limite considerado adequado para o pimentão de 1,5
dS m-1 (HANSON; GRATTAN; FULTON, 2006). Leonardo et al. (2007), Leonardo et
al. (2008) e Patil et al. (2014) observaram decréscimos na produção do pimentão a
partir de aumentos da CE do solo acima de 1,5 dS m-1. Ressalta-se que o aumento
da CE no substrato no presente experimento foi gradativo (Figura 5), sendo que até
o início da colheita os valores estavam abaixo do limite crítico, não comprometendo
supostamente a produção inicial de frutos. Entretanto, aos 155 DAP as
concentrações de N na solução nutritiva acima de 9 mmol L-1 já proporcionaram CEs
maiores que 1,5 dS m-1, provavelmente, afetando a produção final de frutos.
Comparando a concentração de N que promoveu a máxima produção com a
evolução dos teores de nitrato no substrato (Figura 6), percebe-se que o intenso
acúmulo de nitrato no substrato, no início da fase reprodutiva, proporcionado pelas
maiores concentrações de N na solução nutritiva, indica que essas concentrações
podem ser excessivas para essa fase. Já a concentração de 6 mmol L-1 de N
manteve constante a concentração de nitrato na solução do substrato até o final do
ciclo, ou seja, a quantidade absorvida pelas plantas foi semelhante à quantidade de
N aportada via fertirrigação, indicando que essa concentração possa ser a mais
adequada na fase de frutificação. Percebe-se também que, com esta concentração,
a CE do substrato não ultrapassou o limite crítico da cultura de 1,5 dS m-1
(HANSON; GRATTAN; FULTON, 2006) (Figura 5). Desta forma, pode-se inferir que
a concentração de 10,5 mmol L-1 de N na solução nutritiva, apesar de ter promovido
a maior produção de frutos, não seria indicada para todo o ciclo da cultura, podendo
optar por menor concentração de nitrato durante o período de plena colheita de
frutos. Esse manejo é muito semelhante ao proposto para o cultivo sem solo do
tomate (FURLANI; FAQUIN; ALVARENGA, 2004) e do pepineiro (LEFEBVRE,
1987), para os quais se recomendam concentrações altas de N no período de rápido
crescimento vegetativo e início de frutificação e a posterior diminuição das
concentrações no período de produção de frutos.
A concentração de N na solução nutritiva influenciou o número de frutos
comercializáveis produzidos por planta mais expressivamente que a concentração
de K (Figura 16). Verificou-se aumento do número de frutos por planta com o
incremento da concentração de N até, aproximadamente, 13 mmol L-1, seguido por
diminuição do número de frutos. O efeito do K só ficou evidente nas maiores
concentrações de N, observando-se aumento do número de frutos com o aumento
da sua concentração na solução nutritiva. O maior número de frutos (24,7 frutos
planta-1) foi estimado nas concentrações de 12,7 e 9 mmol L-1 de N e K,
respectivamente, representando aumento de cinco frutos por planta (25,4%), em
relação ao menor valor estimado nas concentrações de 6 e 4,8 mmol L-1 de N e K,
respectivamente (Figura 16).
Figura 16. Número comercial de frutos do pimentão cultivado em substrato em
função de concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem
promover drenagem.
O aumento do número de frutos com o incremento da concentração de N na
solução nutritiva (Figura 16) foi o principal componente que influenciou no aumento
da produção de frutos observado até a concentração aproximada de 11 mmol L-1 de
N (Figura 15). Estes resultados são concordantes com os obtidos por Aminifard et al.
(2012), que observaram aumentos no número de frutos produzidos por planta com o
aumento das doses de N em cultivo no solo.
O aumento do número de frutos proporcionado pelo K nas maiores
concentrações (Figura 16) teve comportamento semelhante ao número de folhas
produzidas por planta (Figura 11). De fato, o número de frutos está intimamente
relacionado ao número de folhas, visto que em cada bifurcação ou nó do pimentão
existe uma folha e no mínimo um fruto em potencial. Assim, quanto maior o número
de folhas maior o potencial de frutos produzidos. Da mesma forma como discutido
para o número de folhas, o efeito do K sobre a produção de frutos pode estar mais
relacionado à mitigação dos efeitos negativos da CE elevada sobre o crescimento
das plantas. Khayyat et al. (2007) observaram o K auxilia na minimização dos efeitos
negativos de soluções salinas aumentando o número de frutos produzidos de
morangueiro.
A massa de fruto foi influenciada tanto pela concentração de N como pela
concentração de K na solução nutritiva, porém de forma mais expressiva pelo N
(Figura 17). O aumento da concentração de N diminuiu a massa de fruto, enquanto o
efeito da concentração de K só ficou evidente nas menores concentrações de N na
solução nutritiva, observando-se aumento da massa de fruto com a diminuição de K.
A maior massa de fruto (191,5 g) foi estimada com 6,6 e 3 mmol L-1 de N e K,
respectivamente. Já a menor massa de fruto (162,7 g) foi estimada nas
concentrações de 15 e 7,8 mmol L-1 de N e K, respectivamente, representando
diminuição de 28,8 g ou 15% em relação a maior massa de fruto estimada (Figura
17).
Figura 17. Massa de fruto comercial do pimentão cultivado em substrato em função
de concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
A diminuição da massa de fruto, com o incremento da concentração de N na
solução nutritiva, foi o principal componente que influenciou o decréscimo na
produção de frutos a partir de aproximadamente 11 mmol L-1 de N (Figura 15). Estes
resultados discordam dos obtidos por Campos et al. (2008) que observaram
incrementos na massa de fruto do pimentão com o aumento da disponibilidade de N.
Assim, o efeito negativo do N sobre a massa de fruto pode estar mais relacionado ao
aumento da CE na solução do substrato (Figura 5) proporcionada por esse nutriente
do que o próprio efeito direto dele. O aumento da CE acima do adequado é
responsável pela diminuição da massa de fruto do pimentão (CHARTZOULAKIS;
KLAPAKI, 2000; NAVARRO et al., 2010; RUBIO et al., 2011).
A produção de frutos não comercializáveis foi influenciada pela concentração
de N, não se observando efeito claro do K sobre esta variável (Figura 18). Observase que quanto maior a concentração de N na solução nutritiva, maior foi a produção
de frutos não comercializáveis alcançando o máximo valor (0,218 kg planta-1) nas
concentrações de 15 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Salienta-se que com
as concentrações de 6,5 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente, obteve-se a menor
produção de fruto não comercializáveis, quase zero.
O aumento da produção de frutos não comercializáveis obtidas com a maior
concentração de N está mais relacionado ao efeito osmótico provocado por seu
acúmulo no substrato. Navarro et al. (2010) e Rubio et al. (2011) observaram que o
aumento da CE da solução nutritiva aumentou a incidência de frutos com podridão
estilar em pimentão. Por outro lado, o efeito da CE sobre a incidência de podridão
estilar proporcionado pelo aumento do K não foi observado. Por um lado, o aumento
da concentração de K na solução nutritiva e, consequentemente, no substrato pode
ter contribuído para a minimização do estresse hídrico provocado pela CE elevada.
Entretanto, o aumento da disponibilidade de K às plantas está relacionado com a
diminuição da absorção de Ca pelas plantas, que por sua vez está relacionado com
o aumento da incidência de podridão estilar (TAYLOR; LOCASCIO; ALLIGOOD,
2004).
Figura 18. Produção não comercial do pimentão cultivado em substrato em função
de concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
4.8 Qualidade de frutos
Não houve interação entre as concentrações de N e K na solução nutritiva
para a espessura de polpa, para o teor de sólidos solúveis e para o pH de frutos
(Tabela 10). Entretanto, houve ajustes ao modelo de superfície de resposta de
segunda ordem para a espessura de polpa, para o teor de sólidos solúveis e para o
pH de frutos.
Tabela 10. Resumo das análises de variância para a teor de sólidos solúveis,
espessura e pH da polpa de frutos do pimentão ‘Eppo”, em função das
concentrações de N e de K na solução nutritiva.
Valor de F
Fontes de
Espessura de
variação
Sólidos solúveis
pH
polpa
N
4,37*
29,29**
26,24**
K
0,62NS
8,66**
1,66NS
N*K
0,66NS
0,48NS
1,01NS
C.V. (%)
0,5
1,7
2,5
* e ** Significativos a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente.
teste F.
NS
Não significativo pelo
A espessura de polpa aumentou com o incremento da concentração de N na
solução nutritiva (Figura 19). O efeito da concentração de K só ficou evidente nas
maiores concentrações de N na solução nutritiva, observando-se aumento da
espessura de polpa com o seu incremento. Desta forma, a máxima espessura de
polpa estimada (6,35 mm) foi observada com 12,7 e 9 mmol L-1 de N e K,
respectivamente, representando incremento de 5,1% em relação à mínima
espessura estimada com 6 e 4,1 mmol L-1 de N e K, respectivamente. A máxima
espessura de polpa estimada ficou abaixo da obtida por Charlo et al. (2011b) de
6,90 mm porém acima da obtida por Charlo et al. (2009) de 5,97 mm, ambos
estudos trabalhando com o mesmo híbrido Eppo em substrato da fibra de coco com
drenagem livre.
O efeito positivo do N sobre a espessura do mesocarpo foi observado por
Queiroga et al. (2007) para melão e por Ansary; Ghantj e Thapa (2004) para
abóbora, concordando com os resultados do presente estudo, embora Bardiviesso et
al. (2013) e Gratieri (2012) não tenham observado efeito do N sobre a espessura do
mesocarpo do melão, e Purquerio e Cecílio Filho (2005) tenham observado
diminuição da espessura do mesocarpo do melão.
O efeito do K sobre a espessura do mesocarpo dos frutos também é variável.
Genuncio et al. (2010) e Rubio et al. (2010a) não observaram efeito do K sobre a
espessura do mesocarpo do tomate e pimentão, respectivamente, concordando com
resultados obtidos por Costa et al. (2004) e Gratieri (2012) para mesocarpo do
melão. Já Cecílio Filho e Grangeiro (2004) observaram efeito positivo do K sobre a
espessura do mesocarpo de melancia, dependendo da fonte de K.
Figura 19. Espessura de polpa do pimentão cultivado em substrato em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
O teor de sólidos solúveis dos frutos foi influenciado pelas concentrações de
N e K na solução nutritiva (Figura 20). Tanto o aumento da concentração de N como
da concentração de K incrementaram o teor de sólidos solúveis. Assim, o máximo
teor de sólidos solúveis (8,41 oBrix) foi estimado nas concentrações de 15 e 9 mmol
L-1 de N e K, respectivamente, representando incremento de 10,4% em relação a
menor teor estimado com 6 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente. O teor máximo
obtido no experimento foi levemente superior ao obtido por Charlo et al. (2011b) de
8,1 oBrix e superior ao obtido por Charlo et al. (2009) de 5,9 oBrix, ambos estudos
trabalhando com o mesmo híbrido de pimentão Eppo em fibra de coco com
drenagem livre.
O efeito do K sobre o teor de sólidos solúveis não foi observado por Grangeiro
e Cecílio Filho (2004) para melancieira cultivada em solo, por Costa et al. (2004)
para melão cultivado em hidroponia NFT, por Rubio et al. (2010a) para o pimentão
cultivado em NFT, por Genuncio et al. (2010) para tomate cultivado em NFT e em
fibra de coco, por Silva et al. (2013) para tomate cultivado em solo, e por Gratieri
(2012) para o melão cultivado em fibra de coco. Os resultados obtidos por estes
autores contrastam com os obtidos no presente experimento na qual se observou
efeito positivo do aumento da concentração de K na solução nutritiva sobre os
sólidos solúveis do pimentão. Infere-se, assim, que o efeito obtido pelo K no teor de
sólidos solúveis está mais relacionado ao aumento da CE no substrato
proporcionado pelo acúmulo do nutriente, em virtude da não realização da
drenagem, do que do próprio efeito direto do K. Esta discussão vai ao encontro de
resultados obtidos por Auerswald et al. (1999), Yurtseven; Kesmez e Ünlükara
(2005), Wu e Kubota (2008) e Cliff et al. (2012), que observaram aumento dos
sólidos solúveis de frutos de tomate em hidroponia com o aumento da CE da
solução nutritiva.
Figura 20. Sólidos solúveis da polpa de frutos do pimentão cultivado em substrato
em função de concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada
sem promover drenagem.
Da mesma forma que observado para o K, o efeito do N no teor de sólidos
solúveis não foi observado por Purquerio e Cecílio Filho (2005) para o melão
cultivado em hidroponia NFT, por Ferreira et al. (2006) para o tomate cultivado em
solo, por Fogaça et al. (2007) para o melão cultivado em substrato, por Gratieri
(2012) para o melão cultivado em fibra de coco, e por Bardiviesso et al. (2013) para
melão cultivado no solo. Já Queiroga et al. (2007) observaram aumento dos sólidos
solúveis de frutos de melão com o aumento da disponibilidade de N no solo.
Purqueiro e Cecílio Filho (2005) atribuem o efeito do N no teor de sólidos solúveis à
modificação da área foliar das culturas e, consequentemente, da maior capacidade
de síntese de fotoassimilados para o crescimento dos frutos. Para Queiroga et al.
(2008), a maior área foliar do melão aumentou o teor de sólidos solúveis dos frutos.
Entretanto, no presente experimento, apesar de não ter sido avaliado a área foliar,
observou-se que o número de folhas por fruto se manteve constante, variando de
aproximadamente 5,6 a 6,1 folhas por fruto para o menor e para o maior número de
frutos estimado, respectivamente (Figuras 11 e 16). Há poucas evidências, assim,
de que o maior número de folhas por planta com o aumento da concentração de N
na solução nutritiva tenha afetado o teor de sólidos solúveis dos pimentões. Assim,
os aumentos dos sólidos solúveis estão mais relacionados ao aumento da CE do
substrato provocado pelo acúmulo de nitrato nas maiores concentrações de N na
solução nutritiva, da mesma forma como ocorreu com o K.
O pH da polpa de pimentão foi influenciado tanto pela concentração de N,
como pela concentração de K na solução nutritiva, entretanto o efeito do N sobre
esta característica foi mais expressivo (Figura 21). O incremento da concentração de
N na solução nutritiva aumentou o pH do fruto, enquanto o aumento da
concentração de K diminuiu o pH. Assim, o maior pH estimado (4,93) foi observado
nas concentrações de 15 e 4,4 mmol L-1 de N e K, respectivamente. Ressalta-se,
entretanto, que o incremento proporcionado pelo aumento da concentração de N e
diminuição da concentração de K foi de apenas 0,1, ou seja, 2,3% em relação ao
menor valor de pH estimado com 6 e 9 mmol L-1 de N e K, respectivamente. O
máximo valor de pH foi próximo do obtido por Charlo et al. (2011b) de 4,9 e inferior
ao obtido por Charlo et al. (2009) de 5,1, ambos estudos trabalhando com o híbrido
Eppo em fibra de coco com drenagem livre.
Ferreira et al. (2006) não observaram efeito do N sobre o pH dos frutos do
tomate, assim como Bardiviesso et al. (2013) não observaram efeito do N sobre o
pH de melões. Já Rubio et al. (2010a) não observaram efeito do K sobre o pH dos
frutos de pimentão, enquanto Genuncio et al. (2010) não observaram efeito do K
sobre o pH do tomate.
Figura 21. pH da polpa de frutos do pimentão cultivado em substrato em função de
concentrações de N e K na solução nutritiva fertirrigada sem promover
drenagem.
5. CONCLUSÕES
No cultivo do pimentão em substrato da fibra da casca de coco fertirrigado sem
promover drenagem foram obtidas as seguintes conclusões:
A não realização da drenagem da solução nutritiva aumenta a CE do substrato
ao longo do ciclo acima do limite adequado de 1,5 dS m-1 para a cultura do
pimentão, sendo este limite atingido entre os 88 aos 155 DAP para as maiores
concentrações de N e K na solução nutritiva.
O N influencia mais expressivamente o crescimento das plantas em altura,
acúmulo de massa seca na parte aérea e em número de folhas emitidas, em relação
ao K, sendo as respectivas concentrações de 12,3, 11,7 e 11,3 mmol L-1 de N na
solução nutritiva as ótimas ao longo do ciclo da cultura para estas três variáveis
agronômicas.
As concentrações de 10,5 e 3 mmol L-1 de N e K, respectivamente, na solução
nutritiva ao longo do ciclo são as mais adequadas para a obtenção da máxima
produção de frutos comercializáveis.
A variação das concentrações de nutrientes na solução nutritiva, em função
das alterações dos atributos químicos do substrato ocorridas ao longo do ciclo do
pimentão, podem melhorar o crescimento e a produção das plantas no sistema de
fertirrigação sem drenagem.
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