Efeito da adição de palha de cana-de-açúcar e da aplicação de vinhaça ao solo no desenvolvimento inicial de três cultivares de mamona

Effect of addition to soil of sugarcane mulch residue and vinasse on the initial development of three castor bean cultivars

Resumos

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da palha de cana-de-açúcar e da aplicação da vinhaça na emergência de plântulas e no desenvolvimento inicial de três cultivares de mamona. O experimento foi disposto em blocos ao acaso, com quatro repetições, em casa-de-vegetação em Campinas, SP, em vasos com Latossolo Roxo. Foi estudada a combinação entre quantidades de palha de cana-de-açúcar Saccharum spp. cv. SP803280 equivalentes a 0, 5, 10, 15 e 20 t.ha-1, quantidades de vinhaça equivalentes a 0 e 150 m³.ha-1 e as cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028. Diariamente, foi avaliada a emergência das plântulas e no final de 30 dias após a semeadura, foi calculado o índice de velocidade de emergência (IVE) e a porcentagem final de emergência. Avaliou-se também a altura média das plantas e as biomassas fresca e seca da parte aérea. Concluiu-se que a aplicação de vinhaça reduz, sensivelmente, a emergência de plântulas das cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028, entretanto não há prejuízos posteriores ao desenvolvimento das plântulas que emergem na presença deste resíduo. A adição de palha de cana-de-açúcar ao solo não altera a emergência, mas interfere positivamente no desenvolvimento inicial de plantas de mamona

Ricinus communis; resíduo de agroindústria; palhada; germinação de semente

The experiment aimed to verify whether the addition of sugarcane mulch residue and vinasse on soil could affect seedling emergence and the initial development of three castor bean cultivars. The experiment was carried out using pots with soil, inside a glasshouse, in Campinas, State of São Paulo, Brazil, and arranged in randomized complete blocks with four replications. A three way combination of quantities of sugarcane (Saccharum spp) cv SP 803280 mulch residue equivalent to 0, 5, 10, 15 and 20 t.ha-1, quantities of vinasse equivalent to 0 and 150 m³.ha-1 and the castor bean cultivars IAC-Guarani, Íris and IAC-2028 were evaluated. Each day for 30 days, seedling emergence was counted and at the end, the speed of emergence index (SEI) and the final percentage were calculated. It was concluded that the application of vinasse decreased the seedling emergence of the castor bean cultivars IAC-Guarani, Íris and IAC-2028 but there was no damage in the seedling development with this residue. The addition of sugar cane mulch residue did not affect emergence but increased the initial development of castor bean cultivars.

Ricinus communis; agroindustry residue; straw; seed germination

Efeito da adição de palha de cana-de-açúcar e da aplicação de vinhaça ao solo no desenvolvimento inicial de três cultivares de mamona

Effect of addition to soil of sugarcane mulch residue and vinasse on the initial development of three castor bean cultivars

Maria do Carmo de Salvo Soares Novo^I; Nilza Patrícia Ramos^I; Antonio Augusto do Lago^I; Guilherme Calderari Marin^II

^IEng. Agr., Dr., Pesquisador Científico, Instituto Agronômico, Caixa Postal, 28, 13001-970. Campinas, SP. [e-mail], [e-mail], [e-mail]

^IIEstudante de graduação PUC-Campinas; [e-mail]

RESUMO

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da palha de cana-de-açúcar e da aplicação da vinhaça na emergência de plântulas e no desenvolvimento inicial de três cultivares de mamona. O experimento foi disposto em blocos ao acaso, com quatro repetições, em casa-de-vegetação em Campinas, SP, em vasos com Latossolo Roxo. Foi estudada a combinação entre quantidades de palha de cana-de-açúcar Saccharum spp. cv. SP803280 equivalentes a 0, 5, 10, 15 e 20 t.ha^-1, quantidades de vinhaça equivalentes a 0 e 150 m³.ha^-1 e as cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028. Diariamente, foi avaliada a emergência das plântulas e no final de 30 dias após a semeadura, foi calculado o índice de velocidade de emergência (IVE) e a porcentagem final de emergência. Avaliou-se também a altura média das plantas e as biomassas fresca e seca da parte aérea. Concluiu-se que a aplicação de vinhaça reduz, sensivelmente, a emergência de plântulas das cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028, entretanto não há prejuízos posteriores ao desenvolvimento das plântulas que emergem na presença deste resíduo. A adição de palha de cana-de-açúcar ao solo não altera a emergência, mas interfere positivamente no desenvolvimento inicial de plantas de mamona

Termos para indexação:Ricinus communis, resíduo de agroindústria, palhada, germinação de semente.

ABSTRACT

The experiment aimed to verify whether the addition of sugarcane mulch residue and vinasse on soil could affect seedling emergence and the initial development of three castor bean cultivars. The experiment was carried out using pots with soil, inside a glasshouse, in Campinas, State of São Paulo, Brazil, and arranged in randomized complete blocks with four replications. A three way combination of quantities of sugarcane (Saccharum spp) cv SP 803280 mulch residue equivalent to 0, 5, 10, 15 and 20 t.ha^-1, quantities of vinasse equivalent to 0 and 150 m³.ha^-1 and the castor bean cultivars IAC-Guarani, Íris and IAC-2028 were evaluated. Each day for 30 days, seedling emergence was counted and at the end, the speed of emergence index (SEI) and the final percentage were calculated. It was concluded that the application of vinasse decreased the seedling emergence of the castor bean cultivars IAC-Guarani, Íris and IAC-2028 but there was no damage in the seedling development with this residue. The addition of sugar cane mulch residue did not affect emergence but increased the initial development of castor bean cultivars.

Index terms:Ricinus communis, agroindustry residue, straw, seed germination.

INTRODUÇÃO

Em 2001, no Estado de São Paulo, a queima da cana-de-açúcar na colheita foi regulamentada por decreto que estabeleceu que a eliminação do uso do fogo fosse gradativa sendo totalmente proibido em áreas mecanizável e não mecanizável a partir de 2021 e 2031, respectivamente. A colheita da cana-de-açúcar sem a utilização do fogo, chamada de cana crua, deixa uma espessa camada de palha depositada sobre o solo que ocasiona mudanças nas condições químicas, físicas e biológicas do ambiente agrícola. A cana crua traz ao ambiente agrícola mais vantagens que a queimada, pois propicia maior proteção ao solo contra a erosão, maior incorporação de matéria orgânica, maior atividade microbiana do solo, reduzindo a poluição ambiental e melhorando a qualidade da matéria-prima para a indústria (Furlani Neto, 1994). Além dessas vantagens, há maior retenção de umidade pela palha, diminuindo a necessidade de irrigação em locais com problemas de déficit hídrico (Rozeff, 1995). A palha deixada sobre o solo forma uma barreira física que reduz a incidência da luz e modifica o microclima local (Velini e Negrisoli, 2000) que pode afetar a brotação e o crescimento das plantas.

A aplicação da vinhaça na cultura de cana-de-açúcar é pratica adotada pela maioria das usinas produtoras de álcool e açúcar, sendo sua aplicação realizada, preferencialmente, logo após o corte da planta. Com a adição da vinhaça ao solo, ocorre elevação do pH e do teor de matéria orgânica, aumentando a disponibilidade de nutrientes, o poder de retenção dos cátions, estimulando ainda a atividade microbiana, o que pode alterar o fluxo de emergência das plantas (Glória, 1992). A aplicação de resíduos em solo agrícolas pode alterar a dinâmica do ciclo dos elementos no solo modificando a fertilidade, a nutrição das plantas e os fluxos de gases para a atmosfera (Chiaradia, 2005).

Por ocasião da renovação do canavial, existem várias culturas como opções. Um dos fatores principais na escolha da cultura em rotação é a definição do que fazer com seus subprodutos. Uma das opções para a rotação com cana-de-açúcar é a mamona. Do ponto de vista industrial, o fruto da mamona apresenta aproveitamento agrícola integral obtendo-se como produto principal o óleo e, como subproduto, a torta que pode ser utilizada como adubo orgânico possuindo ainda efeito nematicida (Beltrão et al., 2001 e Savy Filho, 2001). Embora a cultura da mamona seja considerada uma matéria-prima de custo elevado, pode ser uma boa alternativa principalmente se for considerado que a partir de 2006 será obrigado, por lei, a adição de 2% de biodiesel ao óleo diesel de petróleo. No país, o cultivo da mamona tem aumentado, principalmente, na região Centro-Oeste e no cerrado nordestino. A competitividade da cultura é baixa quando comparada a outras oleaginosas como a soja, o dendê e o girassol devido ao baixo nível tecnológico do produtor, uso incorreto de insumos, falta de sementes melhoradas adaptadas à colheita mecânica, o que encarece a produção (Savy Filho, 2005).

No Estado de São Paulo, principalmente na região noroeste, é prática comum na renovação do canavial o emprego de rotação de cultura existindo diversos estudos mostrando os benefícios desta prática. Entretanto, são poucos os dados científicos a respeito do efeito combinado de vinhaça e palha de cana-de-açúcar na emergência e no desenvolvimento inicial dessas plantas. O objetivo do experimento foi verificar se a palha de cana-de-açúcar SP803280, adicionada em quantidades variáveis ao solo e a aplicação de vinhaça, afetam a emergência e o desenvolvimento inicial das cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi instalado na casa-de-vegetação do Centro de Ecofisiologia e Biofísica do Instituto Agronômico (IAC), Campinas, SP, em 26 de setembro de 2005. O solo usado no experimento, Latossolo Roxo, cuja análise das características químicas encontra-se na Tabela 1, foi coletado na área experimental do IAC, em Campinas, na profundidade de até 0,20m, e peneirado sob crivo fino para retirada de torrões e restos vegetais e colocado em vasos plásticos com capacidade para 2,7 litros e com furos para percolação da solução do solo. O solo foi corrigido e adubado para possibilitar o desenvolvimento adequado à cultura da mamona de acordo com o recomendado por Savy Filho (1996).

O experimento foi disposto em blocos ao acaso, com quatro repetições sendo estudado como tratamentos a combinação do efeito das adições ao solo de palha de cana-de-açúcar e de vinhaça em três cultivares de mamona. As cultivares de mamona estudadas foram IAC-Guarani, Íris e IAC-2028 cujas porcentagens de germinação por ocasião da semeadura eram, respectivamente, 96, 80 e 92%. Em cada vaso foram semeadas, a 0,03m de profundidade, dez sementes que haviam sido tratadas previamente com fungicida (thiram) na dosagem de 0,2% em peso. Após a semeadura, foi adicionada aos vasos palha de cana-de-açúcar Saccharum spp cv SP 803280 nas quantidades correspondentes a 0, 5, 10, 15 e 20 t.ha^-1 cuja umidade média por ocasião da instalação do experimento era de 14,4%. A palha foi cortada em pedaços de modo a ocupar todo o diâmetro do vaso. A altura da camada de palha nos vasos foi de 0,04, 0,055, 0,09 e 0,10m para 5, 10, 15 e 20t.ha^-1, respectivamente. Os tratamentos com vinhaça consistiam na adição ou não do equivalente a 150m³.ha^-1. A vinhaça foi colocada sobre a palha ou solo descoberto com regador munido de placa crivada. A análise das características químicas e física da vinhaça encontra-se na Tabela 2.

Diariamente, durante todo o experimento, foi avaliada a emergência das plântulas. No final do experimento, aos 30 dias após a semeadura, foi medida a altura das plantas e determinadas as biomassas fresca e seca da parte aérea. Calculou-se ainda o índice de velocidade (IVE) pelo método descrito por Maguire (1962) e a porcentagem final de emergência de plântulas.

Os dados foram submetidos à análise de variância empregando-se o teste F tendo os dados em porcentagem transformados em arco seno (x/100)^1/2 para análise estatística. Em caso de significância, a diferença entre cultivares e as médias para aplicação ou não de vinhaça foram comparadas pelo teste de Duncan. Para efeito de quantidade de palha foi usado ajuste empregando-se regressão polimonial.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Observou-se que, com relação à porcentagem de emergência de plântulas, houve diferença estatística apenas para tratamento com vinhaça; quando esta não foi adicionada ao solo, a porcentagem de emergência foi maior que quando este resíduo foi aplicado (Figura 1). O IVE foi linearmente reduzido com a adição de palha (Figura 2); demonstrando que o aumento da quantidade de palha adicionada ao solo pode ser um impedimento físico para que o caulículo consiga emergir (Victoria Filho, 1985). Esse fato faz com que seja consumida maior quantidade de energia para a emergência da plântula (Morton e Buchele, 1960), atrasando o ciclo da planta e causando estiolamento, podendo em condições de campo, torná-la mais suscetível a danos mecânicos (Correia e Durigan, 2004).

A colocação de palha sobre o solo simula semeadura em maior profundidade. Segundo Ogg Junior e Dawson (1984), a emergência das plântulas sob condição de solo coberto é dependente da espécie sendo que algumas são estimuladas e outras não. Ainda deve-se considerar que, na área com resíduo vegetal, no início da estação de crescimento, quando o resíduo ainda não foi decomposto, é observada maior emergência de plântulas. Posteriormente, em função da atividade alelopática da palha de cana-de-açúcar, a resposta ao resíduo vegetal varia muito entre espécies.

Houve interação entre cultivares e adição de vinhaça para IVE (Figura 3). Quando comparou-se as cultivares dentro de cada tratamento com vinhaça, verificou-se que sem vinhaça, o maior IVE foi observado para a cultivar Íris, não havendo diferença entre 'IAC-Guarani' e 'IAC-2028'. Na presença de vinhaça, não houve diferença entre as cultivares.

Em relação à vinhaça dentro de cada cultivar (Figura 3), verificou-se que tanto 'Íris' como 'IAC-2028' apresentaram maior IVE quando não foi aplicado vinhaça. 'IAC-Guarani' foi tolerante à adição de vinhaça. Segundo Glória (1992), embora a vinhaça seja ácida e o pH no presente caso foi de 4,1 (Tabela 2), sua adição ao solo provoca sua elevação sendo necessário verificar a tolerância de cultivares a vinhaça.

As avaliações de altura média de plantas revelaram interação significativa entre quantidade de palha e cultivares (Tabela 3), tendo havido diferença estatística para cultivares apenas nos casos de adição de 5 e 15t.ha^-1. Com 5t.ha^-1, as plantas de 'IAC-2028' apresentaram estatura menor que a 'IAC-Guarani'. A cultivar Íris mostrou maior adaptabilidade apresentando plantas mais altas que as demais mesmo com a adição de 15t.ha^-1.

Em relação ao efeito da adição da palha para cada cultivar, verificou-se que a altura média das plantas das três cultivares aumentou linearmente com o acréscimo de palha com melhor desempenho da cultivar Íris (Tabela 3). A camada de palha manteve a umidade do solo por mais tempo, favorecendo a absorção dos nutrientes e o crescimento da parte aérea o que foi demonstrado por Quintela et al. (2002).

O efeito físico da cobertura pode reduzir as chances de sobrevivência de plantas cujas sementes possuem poucas reservas de nutrientes que podem não ser suficientes para garantir o crescimento inicial da planta através da camada de cobertura do solo até que tenha acesso à luz e inicie a fotossíntese (Teasdale et al., 1991). No caso de mamona, esse comportamento não se aplica, uma vez que as cultivares IAC-Guarani, Íris e IAC-2028 apresentaram biomassa de cem sementes de, respectivamente, 40,29, 38,59 e 40,32g; ou seja, o tecido de reserva foi suficiente para suprir o desenvolvimento inicial da plântula, mesmo com o impedimento físico da palha. Embora a quantidade de reserva dessas cultivares seja relativamente alta, deve-se ressaltar que com 15 e 20t.ha^-1 de palha forma-se uma camada de 0,10m de espessura que deve ser percorrida até que as plântulas possam iniciar a fotossíntese. Além do efeito físico, a palha deixada sobre o solo serve ainda como camada isolante reduzindo a amplitude térmica da superfície do solo onde foram colocadas as sementes.

Houve efeito da interação entre aplicação de vinhaça e cultivar para altura média de plantas (Figura 4). Verificou-se que, nas três cultivares, a aplicação de vinhaça beneficiou o desenvolvimento da parte aérea resultando em plantas com maior altura. Em ausência de vinhaça, verificou-se que 'Íris' apresentou plantas com maior estatura que 'IAC-Guarani' e 'IAC-2028'. Isso se deve ao fato desta cultivar apresentar maior IVE (Figura 3) e ciclo vegetativo mais curto em relação às demais cultivares estudadas, ou seja, seu crescimento e desenvolvimento inicial são mais rápidos, com altura média de plantas superior num primeiro momento. Entretanto, não houve diferença entre cultivares quando a vinhaça foi aplicada (Figura 4).

As biomassas fresca e seca da parte aérea das três cultivares não foram afetadas pela aplicação de vinhaça ao solo (dados não apresentados). A interação entre cultivares dentro de cada quantidade de palha adicionada para biomassas fresca e seca da parte aérea é apresentada na Tabela 4. Sob solo descoberto e com 20t.ha^-1, não houve diferença nas duas variáveis estudadas para as três cultivares de mamona. O mesmo foi observado para biomassa fresca da parte aérea em solo coberto com o correspondente a 5t.ha^-1. Com 10t.ha^-1 de palha foi observado maiores biomassas fresca e seca da parte aérea na cultivar IAC-2028, embora esta não tenha diferido da IAC-Guarani. As biomassas fresca e seca da parte aérea foram menores na cultivar IAC-Guarani que nas outras duas quando foi adicionado ao solo o equivalente a 15t.ha^-1.

O efeito da adição de diferentes quantidades de palha dentro de cada cultivar demonstrou que as biomassas frescas das cultivares IAC-Guarani e Íris aumentaram respectivamente, exponencialmente e linearmente com a adição de palha de cana-de-açúcar ao solo (Tabela 4). Para 'IAC-2028', foi observado acréscimo na biomassa fresca da parte aérea até a adição de 13,33t.ha^-1 de palha. Não houve efeito da adição de palha de cana-de-açúcar ao solo na biomassa seca de IAC-Guarani. Na 'Íris' verificou-se redução na biomassa seca da parte aérea até a adição de 7,80t.ha^-1 e na cultivar IAC-2028, a biomassa seca da parte aérea seguiu um ajuste exponencial. Segundo Teasdale (1996), a biomassa de algumas espécies pode ser reduzida com o aumento do resíduo deixado sobre o solo. Entretanto, a quantidade de biomassa do resíduo deixado sobre o solo é mais importante que o tipo de resíduo.

CONCLUSÕES

A aplicação de vinhaça reduz, sensivelmente, a emergência de plântulas das cultivares de mamona IAC-Guarani, Íris e IAC-2028, entretanto não há prejuízos posteriores ao desenvolvimento das plântulas que emergem na presença deste resíduo.

A adição de palha de cana-de-açúcar ao solo não altera a emergência, mas interfere positivamente no desenvolvimento inicial de plantas de mamona.

Submetido em 14/08/2006. Aceito para publicação em 30/11/2006.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  22 Maio 2007
• Data do Fascículo
  Abr 2007

Histórico

• Aceito
  30 Nov 2006
• Recebido
  14 Ago 2006