Production of gherkin seedlings in coconut fiber fertirrigated with different nutrient solutions

Produção de mudas de cultivares de maxixeiro em fibra de coco fertirrigadas com diferentes concentrações de nutrientes

ABSTRACT

Seedling quality is a key factor to achieve success in vegetable production. The present work aimed to evaluate the production of gherkin seedlings in substrate of coconut fiber fertirrigated with different concentrations of nutrients. The experimental design was completely randomized in a 3 × 5 factorial with four replications. The treatments consisted of combinations of three cultivars of gherkin (Do Norte, Liso de Calcutá, e Liso Gibão) with five concentrations of nutrients in the solution (0, 25, 50, 75, and 100%). The nutrient solution, considered standard, matches the recommended solution for melon in hydroponic systems. We evaluated the variables: chlorophyll index, shoot length, number of leaves, stem diameter, main root length, dry weight of leaves, roots, and stem, mass of total dry matter, leaf area, specific leaf area, and leaf area ratio. All variables were affected by the ionic concentration in nutrient solutions. The use of coconut fiber in the production of gherkin seedlings is more efficient with nutrient solutions in concentrations ranging from 75 to 100% of the recommended solution for melon cultivation.

Key words:
Cucumis anguria; propagation; mineral nutrition; seedlings quality

RESUMO

A qualidade das mudas é fator primordial para se obter êxito na produção de hortaliças. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a produção, em substrato de fibra de coco, de mudas de cultivares de maxixeiro, fertirrigadas com diferentes concentrações de nutrientes. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 5, com quatro repetições. Os tratamentos resultaram da combinação de três cultivares de maxixe (Do Norte, Liso de Calcutá e Liso Gibão) com cinco concentrações de nutrientes na solução (0, 25, 50, 75 e 100%). A solução nutritiva, considerada padrão, corresponde à recomendada para a cultura do meloeiro em sistema hidropônico. Foram avaliadas as variáveis: índice de clorofila, comprimento da parte aérea, número de folhas, diâmetro do colo, comprimento da raiz principal, massas das matérias secas das folhas, das raízes, do caule e total, área foliar, área foliar específica e razão de área foliar. Todas as variáveis foram afetadas pela concentração de nutrientes na solução nutritiva. Os cultivares Liso de Calcutá e Liso Gibão apresentaram mudas mais vigorosas. O uso de fibra de coco na produção de mudas de maxixeiro é mais eficiente com as soluções nutritivas em concentrações variando de 75 a 100% da solução recomendada para o cultivo do meloeiro.

Palavras-chave:
Cucumis anguria; propagação; nutrição mineral; qualidade de mudas

INTRODUÇÃO

O maxixeiro (Cucumis anguria) é hortaliça de origem africana, bastante cultivada no norte e nordeste do Brasil. Foi trazido da África pelos escravos e disseminou-se pelas Américas e pelo mundo. No Brasil, o maxixe é muito consumido nas regiões norte, nordeste e centro-Oeste, comercializado diariamente nos mercados e feiras livres (Oliveira et al., 2008).

Novos mercados estão se abrindo para o maxixe, por exemplo, na forma de conserva (Nascimento et al., 2011). Para atender a crescente demanda dessa hortaliça, é necessário o desenvolvimento de mais estudos sobre seu cultivo, pois grande parte da produção é proveniente de plantas espontâneas, que nascem em áreas cultivadas com outras espécies, como o feijão e o milho, de forma que não são realizadas práticas culturais específicas.

De acordo com Modolo & Costa (2003), em cultivos convencionais, a propagação, na maioria das vezes, é feita por sementes, diretamente plantadas nas covas ou em sulcos. No entanto, esses autores relatam que, pelo fato de algumas sementes de maxixe apresentarem problemas de dormência, a germinação pode ser desuniforme e demorada. Assim, como alternativa, recomenda-se a produção de mudas em bandeja, o que possibilita melhor controle das condições ambientais.

Uma das principais etapas do setor olerícola é a produção de mudas, cuja qualidade influencia o desempenho da planta no campo e, com técnicas apropriadas, pode-se elevar a produtividade das hortaliças (Costa et al., 2011; 2013a e b; Ramos et al., 2012).

Na fase de produção de mudas, a escolha do substrato é de grande importância, tendo em vista que ele deve garantir, por sua fase sólida, a manutenção mecânica do sistema radicular da planta; por sua fase líquida, o suprimento de água e de nutrientes e, por sua fase gasosa, o oxigênio e o transporte de dióxido de carbono entre as raízes e o ar externo (Lamaire, 1995).

Por essa razão, a escolha do substrato é de suma importância para a obtenção de mudas mais vigorosas, que poderão resultar em plantas mais produtivas. A fibra ou pó de coco é um resíduo orgânico derivado do mesocarpo fibroso do coco e apresenta características desejáveis para substrato para produção de mudas, podendo ser utilizado nos estádios verde ou seco (Oliveira et al., 2009; Sampaio et al., 2008). No entanto, apresenta alta relação C/N, o que pode provocar deficiência de nitrogênio e resultar em mudas menos vigorosas, em substratos formados apenas com esse material (Sampaio et al., 2008). Por isso, recomenda-se usar suplementação de nutrientes com adubação ou com solução nutritiva (Braga et al., 2002; Cañizares et al., 2002; Moreira et al., 2010). Entretanto, a concentração de nutrientes na solução nutritiva é fator-chave para a produção de mudas de qualidade, pois o excesso de nutrientes pode elevar a condutividade elétrica, ou provocar vários efeitos deletérios na qualidade das mudas.

Para a produção de mudas de maxixeiro, especificamente, ainda são poucos os estudos desenvolvidos, especialmente quanto à necessidade nutricional das mudas. Diante do exposto, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a qualidade de mudas de cultivares de maxixeiro produzidas em substrato de fibra de coco e com fertirrigação com diferentes concentrações de nutrientes.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido nos meses de março e abril de 2013, em ambiente protegido, no Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA), em Mossoró, RN, localizada nas coordenadas geográficas de 5º 11' 31" S e 37º 20' 40" O, em altitude média de 18 m. O clima da região, na classificação de Köppen, é do tipo BSwh (quente e seco), com precipitação pluviométrica bastante irregular, média anual de 673,9 mm; temperatura média de 27 °C e umidade relativa do ar média de 68,9% (Carmo Filho & Oliveira, 1995).

A estrutura da casa de vegetação utilizada é de aço galvanizado e as paredes laterais e frontais são cobertas com malha negra, com 50% de sombreamento; cobertura em arco tipo túnel, medindo 7,0 m de largura e 18,0 m de comprimento, com manta de polietileno de baixa densidade, transparente, com 0,15 mm de espessura.

A pesquisa foi realizada com o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 x 5, com quatro repetições. Os tratamentos foram resultantes da combinação de três cultivares de maxixeiro (Do Norte (com espículos), Liso de Calcutá e Liso Gibão (sem espículos) com cinco concentrações de nutrientes na solução nutritiva (0; 25, 50, 75 e 100% da solução recomendada para o cultivo de meloeiro em sistema hidropônico (Oliveira et al., 2012)). A unidade experimental foi representada por 20 mudas, sendo consideradas as cinco mudas centrais.

A solução S1 foi composta apenas por água do sistema de abastecimento do câmpus central da UFERSA e os demais tratamentos (S2, S3, S4 e S5) foram preparados com água do mesmo sistema, cujas análises físico-químicas apresentam as seguintes características: pH = 7,5; CE = 0,5 dS m^-1; Ca = 2,0 mmol_c L^-1; Mg = 0,9 mmol_c L^-1; Na = 2,8 mmol_c L^-1; K = 0,4 mmol_c L^-1; HCO₃ = 0,2 mmol_c L^-1; CO₃ = 1,8 mmol_c L^-1; Cl = 1,8 mmol_c L^-1; RAS = 2,32 (mmol_c L^-1).

Para o preparo das soluções nutritivas foram utilizados os seguintes sais: KH₂PO₄, KNO₃, Ca(NO₃)₂.4H₂O, KCl, CaCl₂.2H₂O e NaNO₃. Na Tabela 1, são mostradas as concentrações de macronutrientes e a condutividade elétrica das soluções utilizadas. Como fonte de micronutrientes foi utilizada solução de Quelatec^(r), com 6 g por 100 litros de solução. O Quelatec^(r) é uma mistura sólida de EDTA-Chelated, com 0,28% de Cu, 5,7% de Fe, 3,5% de Mn, 0,7% de Zn, 0,65% e B e 0,3% de Mo.

Tabela 1:
Concentrações de nutrientes e condutividades elétricas das soluções nutritivas utilizadas no experimento*

• * As plantas submetidas à solução S1 foram irrigadas apenas com água

Utilizou-se o substrato comercial Golden Mix Granulado, composto de 100% de fibra de coco, de textura fina, sem adubação de base. Foram semeadas quatro sementes por célula, realizando-se o desbaste cinco dias após a emergência, deixando-se em cada célula a plântula mais vigorosa.

Para a aplicação das soluções, utilizou-se o sistema formado por uma armação de madeira, com dimensões de 0,80 x 4,00 m, a 1,0 m de altura do solo. Sobre essa estrutura, foram feitas cinco divisões, nas quais foram formadas micropiscinas com capacidade para acondicionar duas bandejas de 200 células, totalizando dez bandejas, correspondendo a uma adaptação do sistema hidropônico chamado de leito flutuante (floating).

A irrigação foi feita por capilaridade, que é a capacidade de a água ascender contra a força da gravidade, para os sais não entrarem em contato com a parte aérea das mudas e evitar-se toxicidade. Diariamente, foram colocados dois litros de solução nutritiva em cada uma das micropiscinas, fazendo que permanecesse uma lâmina de água de 1,0 cm. até a retirada das mudas.

As mudas foram coletadas aos 15 dias após a semeadura, após avaliar-se indiretamente a concentração de clorofila, com clorofilômetro (ClorofiLOG^(r) modelo CFL 1030), operado conforme as instruções do fabricante. Os valores obtidos foram expressos em Índice de Clorofila Falker (ICF).

Em seguida, foram coletadas cinco mudas por parcela, tendo-se o cuidado de retirar o torrão completo, evitando-se a quebra de raízes. Posteriormente, as mudas foram acondicionadas em sacolas plásticas previamente identificadas e transportadas para o Laboratório de Irrigação e Salinidade, onde foram analisadas imediatamente quanto ao desenvolvimento.

As mudas foram avaliadas quanto às seguintes variáveis: número de folhas (NF), comprimento da parte aérea (CPA), diâmetro do colo (DC), comprimento da raiz principal (CRP), área foliar (AF), massas das matérias secas de folhas (MSF), raízes (MSR), caule (MSC) e total (MST), área foliar específica (AFE) e razão de área foliar (RAF).

O número de folhas (NF) foi avaliado mediante a contagem de todas as folhas de cada muda. O comprimento da parte aérea (CPA) foi determinado por medição desde o colo até a gema terminal da planta. O diâmetro do colo (DC) foi determinado com paquímetro digital. O comprimento de raiz principal (CRP) foi determinado medindo-se, do colo da planta até a extremidade inferior da raiz, com régua graduada.

A área foliar foi determinada pelo método dos discos, utilizando-se furador (vazador) com área de 6,26 mm², retirando-se dez discos foliares por planta. As folhas e os discos foram acondicionados em sacos de papel, colocados em estufa de circulação forçada, na temperatura de 65 ºC, até obtenção de massa constante no tempo (72 horas), depois foram pesados separadamente, em balança analítica. Para determinação da área foliar, utilizou-se a equação 1,

(1),

em que:

AF - área foliar, cm² planta^-1;

MSF - massa da matéria seca de folha, g planta^-1;

MSD - massa da matéria seca de disco, g;

AD - área disco, cm²;

ND - número de discos.

As mudas foram separadas em folhas, raízes e caule e, em seguida, as amostras foram acondicionadas em sacos de papel e postas para secar em estufa de circulação forçada de ar, em temperatura de 65 ºC, por um período de 72 horas. Após a secagem, as amostras foram pesadas em balança analítica de precisão (0,01 g), determinando-se a massa da matéria seca de folhas (MSF), raízes (MSR), caule (MSC) e total (MST).

A partir da área foliar (AF) e da massa da matéria seca de folhas (MSF) determinou-se a área foliar específica (AFE, cm² g^-1 MSF), obtida pela relação AF/MSF.

A partir da AF e da MST determinou-se a razão de área foliar (RAF, cm² g^-1 MST), obtida pela relação AF/MST.

Os dados foram submetidos à análise de variância e teste F. As médias dos fatores qualitativos (cultivares) comparadas pelo teste Tukey, a 0,05 de probabilidade, enquanto os resultados dos fatores quantitativos (concentrações de nutrientes) foram submetidos à análise de regressão. As análises foram realizadas com o software Sisvar^(r) (Ferreira, 2011).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Comparação entre cultivares

Verificou-se que não houve diferença entre os cultivares quanto às variáveis índice clorofila Falker (ICF), número de folhas (NF), área foliar (AF), massa da matéria seca de folhas (MSF), massa da matéria seca de caule (MSC) e área foliar específica (AFE) (Tabela 2), obtendo-se os seguintes valores médios para essas variáveis: ICF = 10,6; NF = 4,4; AF = 64,3 cm²; MSF 123,3 mg; MSC = 55,0 mg; AFE = 522,4 cm² mg^-1 MSF.

Tabela 2:
Valores médios para índice de clorofila (ICF), comprimento da parte aérea (CPA), diâmetro do colo (DC), comprimento da raiz principal (CRP), número de folhas (NF), área foliar (AF), massa da matéria seca das folhas (MSF), de raízes (MSR), de caule (MSC), total (MST), área foliar específica (AFE) e razão de área foliar (RAF) em mudas de maxixeiro submetidas a diferentes concentrações da solução nutritiva

• * Em cada linha, médias seguidas da mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (p<0,05).

Os cultivares Liso de Calcutá e Liso Gibão não diferiram entre si quanto às variáveis comprimento da parte aérea (CPA), diâmetro do colo (DC) e comprimento da raiz principal (CRP), que foram superiores aos do cultivar Do Norte. Para massa da matéria seca de raiz (MSR) e massa da matéria seca total (MST), os maiores valores foram obtidos com os cultivares Do Norte e Liso Gibão. Já para a variável razão de área foliar, os cultivares Do Norte e Liso de Calcutá apresentaram maiores valores, apesar de não haver diferença entre os cultivares Do Norte e Liso Gibão (Tabela 2).

Houve efeito significativo da interação entre os fatores soluções nutritivas e cultivares de maxixe para as variáveis: número de folhas (NF) e comprimento da parte aérea (CPA), a 5% de probabilidade, bem como para massa da matéria seca das raízes (MSR), a 1% de probabilidade. Esses resultados, juntamente com as diferenças de crescimento observadas para cultivares (Tabela 2) indicam a necessidade do manejo específico para cada cultivar, tendo em vista as variações nas respostas de cultivares de uma mesma espécie às condições de cultivo. Fato semelhante foi observado por Araújo et al. (2011) e Oliveira et al. (2013), analisando as respostas de cultivares de maxixeiro à salinidade da água de irrigação. Oliveira et al. (2015) também observaram diferenças de desenvolvimento de mudas de cultivares de melancia em três tipos de cobertura em ambiente protegido.

Resposta à concentração da solução nutritiva

Comprimento da parte aérea, número de folhas, diâmetro do colo e comprimento de raiz

Para comprimento da parte aérea (CPA) e número de folhas (NF) verificaram-se respostas variadas, de acordo com o cultivar. Os cultivares Liso de Calcutá e Liso Gibão apresentaram resposta quadrática, atingindo maior CPA (10,4 cm) com 73 e 77% da concentração máxima da solução nutritiva, enquanto o cultivar Do Norte teve incrementos lineares do comprimento da parte aérea até 100%, concentração em que alcançou 9,6 cm (Figura 1A). Com relação ao número de folhas, os cultivares Do Norte e Liso Gibão apresentaram o mesmo comportamento, ocorrendo aumento do NF até a concentração de 85% (5 folhas por muda) e decrescendo a partir daí. Para o cultivar Liso de Calcutá, houve aumento linear do NF até a máxima concentração (100%), com 5,5 folhas por muda (Figura 1B). Comportamento semelhante foi observado por Oliveira et al. (2014), em pesquisa com mudas de pimenta. Esses autores observaram menores NF em mudas produzidas com irrigação apenas com água (0%), obtendo 1,64 folhas por planta, enquanto a melhor concentração da solução nutritiva foi a de 72,04%, com 7,35 folhas por planta.

Figura 1:
Comprimento da parte aérea (A), número de folhas (B), diâmetro do colo (C) e comprimento da raiz principal (D) em mudas de maxixeiro sob diferentes soluções nutritivas.

O diâmetro do colo (DC) não diferiu entre os cultivares, os quais apresentaram aumentos do DC em resposta ao aumento da concentração iônica da solução nutritiva, até a concentração de 68%, com DC máximo de 1,9 mm. A partir desse ponto, verificou-se resposta negativa ao aumento da concentração de nutrientes da solução (Figura 1C). O comprimento da raiz principal (CRP) das mudas do maxixeiro também apresentou comportamentos semelhantes entre os cultivares, linear decrescente, com o aumento da concentração da solução nutritiva (Figura 1D), ou seja, para essa variável obtiveram-se os menores valores com a solução 100%. Esses resultados assemelham-se aos obtidos por Oliveira et al. (2014), em pesquisa com mudas de pimenta e pode ter ocorrido em virtude de as maiores concentrações de nutrientes terem suprido a exigência nutricional das mudas, enquanto, quando foi utilizada apenas água na irrigação, as plantas apresentaram maior comprimento da raiz como forma de adaptação, buscando nutrientes fora do torrão.

Esses resultados mostram a necessidade da aplicação de fertilizantes na produção de mudas em fibra de coco, uma vez que esse substrato é deficiente em nutrientes, conforme relatos de outros autores (Sampaio et al., 2008; Moreira et al., 2010). Oliveira et al. (2009), os quais, trabalhando com mudas de berinjela em substratos à base de fibra de coco, concluíram que a produção de mudas nesse substrato só é viável com o uso de adubação.

Índice de clorofila, área foliar, área foliar específica e razão de área foliar

As variáveis índice de clorofila, área foliar, área foliar específica e razão de área foliar não apresentaram respostas diferenciadas às concentrações das soluções nutritivas. O índice de clorofila (ICF) e a área foliar (AF) aumentaram linearmente em resposta ao aumento da concentração de nutrientes, obtendo-se maiores valores com a solução 100% (13,84 e 97,8 cm² em 5 mudas) e menores valores nas plantas irrigadas apenas com água (0%), com índice de 7,24 e área foliar de 30,8 cm^2, em 5 mudas, correspondentes a aumentos de aproximadamente 91,2 e 218%, respectivamente (Figuras 2A e 2B). Este resultados indicam que as plantas submetidas às maiores concentrações apresentam maiores teores de nutrientes, principalmente de nitrogênio, uma vez que existe alta correlação entre a intensidade do verde e o teor de clorofila com a concentração de N na folha (Marenco & Lopes, 2007). Essa relação é atribuída, principalmente, ao fato de que 50 a 70% do N total das folhas é integrante de enzimas (Chapman & Barreto, 1997) que estão associadas aos cloroplastos (Wood et al., 1993). Pagliarini et al. (2012), trabalhando com mudas de pimenta malagueta em função de doses de fertilizantes obtiveram resultados positivos com o incremento do fornecimento de nutrientes às plantas.

A área foliar é um índice importante, em estudos de nutrição e crescimento vegetal, pois a folha assume funções muito relevantes na planta, como as de interceptar e de absorver luz e realizar fotossíntese, trocas gasosas e transpiração (Taiz & Zeiger, 2013). Assim, teoricamente, plantas com maior área foliar apresentam maior capacidade para produção de fotoassimilados.

Com relação à área foliar específica (AFE) e à razão de área foliar (RAF), tampouco houve resposta diferenciada às concentrações das soluções entre os cultivares, sendo observadas respostas positivas até às concentrações de 58 e 56% (494,3 cm² mg^-1 MSF e 364,38 cm² mg^-1 MST), com decréscimos a partir desses pontos de máximo (Figuras 2C e 2D). Comparando-se esses valores com os obtidos na ausência de fertirrigação (263,8 cm² mg^-1 MSF e 208,93 cm² mg^-1 MST), verificaram-se aumentos da ordem de 87,4 e 74,4%, respectivamente (Figuras 2C e 2D). Esses resultados assemelham-se aos encontrados por Porto Filho et al. (2006), quando trabalharam a cultura do meloeiro sob condições de estresse salino e mostram que a partir da concentração de 56% o aumento da área foliar não resultou, proporcionalmente, em produção de biomassa, evidenciando-se menor eficiência fotossintética das plantas nas maiores concentrações (Figura 2D).

Figura 2:
Índice de clorofila (A), área foliar (B), área foliar específica (C) e razão de área foliar (D) em mudas de maxixeiro sob diferentes soluções nutritivas.

Os demais índices que envolvem área foliar (AFE e RAF) indicam a capacidade da planta para transformar a energia luminosa em biomassas de folhas e total, respectivamente. Neste trabalho, constatou-se que, a partir de determinada concentração de nutrientes na solução nutritiva (58% para AFE e 56% para RAF), as mudas apresentaram redução da conversão da energia interceptada para produção de biomassa, indicando que pode ter ocorrido consumo de luxo dos nutrientes da solução nutritiva a partir desses níveis.

Produção de matéria seca

Analisando-se o efeito das soluções nutritivas sobre o acúmulo de biomassa de folhas (MSF), caule (MSC) e matéria seca total (MST), observa-se que, assim como observado para AF, as respostas às concentrações não diferiram entre cultivares, enquanto, para massa de matéria seca de raízes (MSR) a resposta foi variada (Figura 3).

Figura 3:
Massa da matéria seca de folhas (A), caule (B), raiz (C) e total (D) em mudas de maxixeiro sob diferentes soluções nutritivas.

Houve aumentos lineares das massas das matérias secas das folhas, caules, raízes e total, em resposta ao aumento da concentração da solução aplicada, obtendo-se para os três cultivares maiores valores com a solução 100%, que permitiu o acúmulo médio de 177,33 mg de matéria seca de folhas, 76,6 mg de matéria seca de caules e 316 mg de matéria seca total, para cinco mudas (Figuras 3A, 3B e 3D). Esses valores representam incrementos de 166,5, 101,6 e 175%, respectivamente, para MSF, MSC e MST, em relação aos das plantas irrigadas apenas com água.

Para massa da matéria seca de raízes (MSR), as respostas foram similares, sendo ajustadas equações lineares para os três cultivares estudados. Os maiores valores de MSR foram observadas nos cultivares Do Norte e Liso Gibão, com 78 e 80 mg, para cinco mudas, respectivamente. O cultivar Liso de Calcutá apresentou a menor MSR na solução 100% (34 mg, para cinco mudas) (Figura 3C). Esses resultados mostram que o substrato fibra de coco, irrigado apenas com água, não forneceu nutrientes suficientes para atender a exigência das mudas e assemelham-se aos obtidos por Pagliarini et al. (2012), que avaliaram mudas de pimenta malagueta fertirrigadas. Efeito positivo da fertirrigação sobre a produção de biomassa de mudas de beterraba, pepino japonês e melancia são relatados por Guimarães et al. (2002), Cañizares et al. (2002) e Ramos et al. (2012).

CONCLUSÕES

Os cultivares Liso de Calcutá e Liso Gibão destacaram-se do cultivar Do Norte por apresentarem mudas mais vigorosas.

A produção de mudas de maxixeiro em fibra de coco só é viável aplicando-se nutrientes por fertirrigação.

O aumento da concentração de nutrientes da solução nutritiva alterou positivamente o desenvolvimento das mudas de maxixeiro, com as melhores mudas obtidas em solução nutritiva com concentrações entre 75 e 100% da recomendada para o meloeiro.

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Publication Dates

• Publication in this collection
  Sep-Oct 2016

History

• Received
  04 Feb 2014
• Accepted
  02 June 2016