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Revista Brasileira de Fruticultura

Print version ISSN 0100-2945On-line version ISSN 1806-9967

Rev. Bras. Frutic. vol.30 no.3 Jaboticabal Sept. 2008

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-29452008000300039 

ARTIGOS
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

 

Crescimento e nutrição mineral do porta-enxerto limoeiro 'Cravo' cultivado em substrato com zeólita enriquecida com NPK1

 

Growth and mineral nutrition of rangpur lime rootstock cultivated in substrate with zeolite enriched with NPK

 

 

Alberto Carlos de Campos BernardiI; Carlos Guarino WerneckII; Patrick Gesualdi HaimII; Nélio das Graças de Andrade da Mata RezendeIII; Paulo Renato Perdigão PaivaIV; Marisa Bezerra de Mello MonteIV

IEmbrapa Pecuária Sudeste, Rod. Washington Luiz km 234, Cx. Postal 339, São Carlos-SP CEP: 13560-970. E-mail: alberto@cppse.embrapa.br
IIUniversidade Federal Rural do Rio de Janeiro - UFRRJ, Seropédica-RJ
IIICPRM, Belém-PA
IVLaboratório de Química de Superfície - Centro de Tecnologias Minerais CETEM, Rio de Janeiro-RJ

 

 


RESUMO

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da adição de um concentrado zeolítico enriquecido com N, P e K ao substrato de cultivo sobre o crescimento, produção de matéria seca, área foliar, teores e extração de N, P e K e os teores de clorofila do limoeiro 'Cravo'. O porta-enxerto foi cultivado por 93 dias em tubetes de 150 cm3 com substrato orgânico compostado de casca de coco e carvão vegetal (3:1) ao qual se adicionou o concentrado zeolítico. Este foi obtido com a concentração da zeólita natural (Z) e enriquecimento desta com KNO3 (ZNK), e também com a acidificação com H3PO4 e mistura com apatita (ZP). Utilizou-se uma mistura de 30%ZNK + 70%ZP nas doses de: 0; 2,5; 5; 10 e 15 g por planta. Os resultados indicaram que o fornecimento de nutrientes através do mineral zeólita adicionado ao substrato orgânico comprovou ser alternativa viável para a obtenção de porta-enxertos no sistema de produção em ambiente protegido. A adição de 6,4 g do concentrado zeolítico enriquecido com NPK aumentou significativamente a produção de matéria seca, área foliar, altura e diâmetro de caule. Este aumento foi de 37,5% em relação à testemunha que não recebeu o concentrado zeolítico. Houve aumentos nos teores e extração de N, P e K com o fornecimento da zeólita enriquecida. As leituras dos teores de clorofila relacionaram-se com os teores de N, indicando ser esta uma alternativa para o diagnóstico do estado nutricional para a cultura.

Termos para indexação: Citrus limonia, estilbita, diagnose foliar, fertilizante de liberação lenta.


ABSTRACT

The main objective of this research was to evaluated the growth, dry matter production, leaf area, N, P and K levels and exportation and chlorophyll levels of Rangpur Lime (Citrus limonia Osbeck) grown in a substrate with NPK enriched zeolite. Rootstocks were cultivated during 93 days in 150cm3-dibble tubes containing composted organic substrate of cocopeat and vegetal coal (3:1) with zeolite addition. Treatments comprised 4 levels (0, 2.5, 5, 10 and 15 g per plant) of a NPK-enriched zeolite, which was a mix of H3PO4/apatite-zeolite (70%) and KNO3 - zeolite (30%). Results indicated that the supply of nutrients through the mineral zeolite enriched with NPK added to the organic substrate was a viable alternative for citrus rootstock production in protecting environment. The supply of 6,4 g of enriched zeolite significantly increased dry matter production, leaf area, height and steam diameter. These increases were 37,5% in relation to the control without zeolite. N, P and K foliar levels increased with zeolite enriched with NPK. Chlorophyll levels were related to N levels, pointed out to be a useful tool for Rangpur Lime nutritional status evaluation.

Index Terms: Citrus limonia, stilbite, foliar diagnosis, slow-release fertilizer.


 

 

INTRODUÇÃO

As normas para produção de mudas certificadas de citros, do Estado de São Paulo, obrigatoriamente prevêem que estas sejam produzidas em ambiente protegido contra vetores de doenças, em recipientes com substrato isento de patógenos e de propágulos de plantas daninhas, a partir de sementes e borbulhas certificadas, e a adoção de medidas para evitar a incidência de cancro-cítrico, clorose variegada dos citros, gomose e mancha-preta (Carvalho, 1998; Coordenadoria de Assistência Técnica Integral - CATI, 1998).

Este sistema de produção de mudas, além de melhorar as condições fitossanitárias, visa também a promover crescimento mais rápido e a padronizar o processo de formação dos porta-enxertos e mudas. Há grande crescimento das plantas em curto espaço de tempo e em volume restrito para o desenvolvimento do sistema radicular. Portanto, o fornecimento de nutrientes em doses adequadas e balanceadas, no período de maior exigência das plantas, é necessário para estimular o máximo crescimento, além de reduzir as perdas por lixiviação.

Estudos realizados com fornecimento de fertilizantes aos porta-enxertos (Rezende et al., 1995; Carvalho et al., 2000; Bernardi et al., 2000 a, b; DeCarlos Neto et al., 2002; Ruschel et al., 2004; Esposti & Siqueira, 2004; Scivittaro et al., 2004) indicaram as doses mais adequadas para obtenção de crescimento máximo das plantas.

A adubação dos porta-enxertos e das mudas pode ser realizada através do pré-enriquecimento com fertilizantes de liberação lenta, fertirrigação, adubação de cobertura e adubação foliar (Coetzee et al., 1993). Existe também nova possibilidade, que é a adição de minerais zeolíticos ao substrato (Leggo, 2000; Harland et al., 1999; Mercadet et al., 1990 a, b).

Zeólitas são minerais alumino-silicatos cristalinos, hidratados de metais alcalinos ou alcalinos-terrosos, estruturados em redes cristalinas tridimensionais rígidas, formadas por tetraedros de AlO4 e SiO4, cujos anéis, ao se unirem, compõem sistema de canais, cavidades e poros (Mumpton, 1999). Estes minerais zeolíticos apresentam propriedades que lhes conferem grande interesse para uso na agricultura, que são a alta capacidade de troca de cátions, alta capacidade de retenção de água livre nos canais e a alta habilidade na adsorção de íons. A zeólita pode atuar na melhoria da eficiência do uso de nutrientes através do aumento da disponibilidade de P da rocha fosfática, e na melhora do aproveitamento do N (NH4+ e NO3-) e redução das perdas por lixiviação dos cátions trocáveis, especialmente K+ (Barbarick et al., 1990; Allen et al., 1995; Williams & Nelson, 1997; Leggo, 2000; e Pickering et al., 2002). As zeólitas misturadas a rochas fosfáticas podem funcionar como sistema de liberação controlada e renovável de nutrientes para as plantas (Allen et al., 1995; Barbarick et al., 1990). De acordo com Leggo (2000), em função da afinidade da zeólita por nutrientes, este mineral pode ser utilizado em substratos orgânicos para estimular o crescimento das plantas. Mercadet et al. (1990 a, b), em Cuba, observaram efeitos positivos da adição de 20% de zeólita (180 g por recipiente) sobre o crescimento de seedlings de Pinus caribaea e Eucalyptus pellita.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição ao substrato de cultivo, de um concentrado zeolítico enriquecido com N, P e K, sobre o crescimento, produção de matéria seca, área foliar, teores e extração de N, P e K e teores de clorofila do limoeiro 'Cravo'.

 

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em casa de vegetação, utilizando-se de tubetes com substrato orgânico e adição de concentrado zeolítico, entre setembro e dezembro. As plantas utilizadas foram obtidas por germinação de sementes do porta-enxerto limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia Osbeck), retiradas de frutos maduros oriundos de plantas sadias do pomar de matrizes de porta-enxertos do Centro APTA Citros 'Sylvio Moreira', Cordeirópolis-SP. Cada tubete recebeu 150 cm3 de substrato e foi cultivado com uma única planta. A irrigação diária foi realizada manualmente com água pura.

O substrato orgânico utilizado foi mistura de casca de coco e carvão vegetal, na relação de 3:1(v/v), compostado por 90 dias. Sua composição química revelou: N, 11,26 g kg-1; P, 8,04 g kg-1; K, 7,61 g kg-1; Ca, 7,98 g kg-1; Mg, 2,00 g kg-1; S, 1,37 g kg-1; Cu, 7,0 mg kg-1; Fe, 8,7 g kg-1; Mn , 396 mg kg-1; Zn, 29,2 mg kg-1, e Na, 1,78 g kg-1.

A zeólita utilizada foi coletada na Bacia do Parnaíba, no Maranhão, a qual representa o principal depósito de zeólita natural do País (Rezende & Angélica, 1991). O material coletado foi concentrado em mesa vibratória, resultando em produto com 84% de zeólita estilbita e com capacidade de troca de cátions de 2,5 cmolc g-1. A fórmula química determinada da zeólita foi: (CaO)0,82 (Na2O)0,19 (K2O)0,15 (MgO)0,56 (Fe2O3)0,30 (TiO2)0,11 (Al2O3)1,85 (SiO2)16 (H2O)4,7. A zeólita concentrada foi enriquecida, através da incubação, com soluções contendo H3PO4 1,0 mol L-1 (ZP) e KNO3 0,5 mol L-1 (ZNK). A relação utilizada foi de 1:40 (zeólita/solução, m/v), por 24 horas, com temperatura e agitação constantes. Após a incubação, a suspensão foi filtrada, e o material sólido, desidratado a 100ºC. A zeólita enriquecida com H3PO4 recebeu a adição de fosfato natural (34% de P2O5), na proporção de 2:1 (zeólita/fosfato, m/m). As concentrações, determinadas no extrato da pasta de saturação (Embrapa, 1997), de N e K na mistura ZNK eram 21180 e 15210 mg kg-1, respectivamente, e de P na mistura ZP, 7130 mg kg-1.

Utilizou-se uma mistura de 30%ZNK + 70%ZP nas doses de: 0; 2,5; 5; 10 e 15 g por planta. Todos os tratamentos receberam quantidades do concentrado zeolítico para completar 15 g por planta, o qual representava 30% do peso do substrato. Houve ainda uma testemunha absoluta cultivada apenas no substrato orgânico, sem adição do concentrado zeolítico enriquecido com NPK. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com 4 repetições.

Quinzenalmente, foram realizadas medidas do diâmetro do caule e altura das plantas. Ao final de 93 dias de cultivo, no período entre 9 e 10 horas, determinou-se o teor de clorofila com o clorofilômetro (Chlorophyll Meter SPAD-502 Minolta Co., Japão), nas folhas recém-maduras, fora da nervura central, procedendo-se a três medidas consecutivas no mesmo ponto. Então, as plantas foram retiradas dos recipientes, e as imagens das folhas foram capturadas com câmera digital e analisadas utilizando o programa SIARCS 3.0 - Sistema Integrado para Análise de Raízes e Cobertura do Solo (Crestana et al., 1994) para obtenção de área foliar. Em seguida, as partes das plantas foram lavadas e secas em estufa com circulação forçada de ar a 65ºC e pesadas. Foram realizadas avaliações da produção de matéria seca das folhas, caule, raízes e total.

Determinaram-se os teores dos macronutrientes N, P e K nos tecidos, seguindo a metodologia de Carmo et al. (2000). Os teores totais de N, no extrato da digestão sulfúrica, foram determinados pelo método semimicro Kjeldhal. Os teores de P e K, no extrato da digestão nitroperclórica, foram determinados por espectrometria de plasma induzido (ICP-OES) e fotometria de chama, respectivamente.

Realizou-se a análise de variância, e foram ajustadas equações de regressão para as variáveis analisadas em função das doses de concentrado zeolítico. Estabeleceu-se também o coeficiente de correlação linear entre os teores de N e as leituras SPAD.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados obtidos para produção de matéria seca estão na Figura 1. Os valores máximos da produção de matéria seca das folhas, caule, raízes (Figura 1A), parte aérea e total (Figura 1B) do porta-enxerto limoeiro 'Cravo' foram 0,62; 0,41; 0,50; 1,03 e 1,58 g por planta, obtidos, respectivamente, nas doses de 6,7; 6,2; 6,1; 6,4 e 6,3 g por planta de concentrado zeolítico enriquecido com NPK. Observou-se que a adição, em média, de 6,3 do concentrado zeolítico enriquecido com NPK aumentou 42% as produções de matéria seca em relação à testemunha absoluta, que não recebeu o concentrado zeolítico. Os resultados obtidos por Leggo (2000) também demonstraram que plantas cultivadas em substrato orgânico com zeólita enriquecida com N-amoniacal apresentaram produção de matéria seca 19% maior que outras cultivadas sem a adição do mineral. Mercadet et al. (1990 a, b) obtiveram efeitos positivos sobre a altura de seedlings de Pinus caribaea e Eucalyptus pellita com a adição de 20% de zeólita (180 g) ao substrato de cultivo. Pickering et al. (2002) também observaram aumentos na absorção de fósforo por plantas de girassol cultivadas em substrato com zeólita em mistura com rocha fosfática.

Na dose média de melhor resposta, 6,3 g por planta de concentrado zeolítico enriquecido com NPK, os níveis de N, P e K nos vasos eram 269; 210 e193 mg dm-3, respectivamente. Esses valores são semelhantes aos normalmente utilizados em soluções nutritivas, por isso foram observadas respostas crescentes até esta dose, e decréscimo nas doses superiores (10 e 15 g por planta de concentrado zeolítico enriquecido com NPK), provavelmente devido a teores excessivos dos íons nitrato e potássio. Os decréscimos na produçõa de matéria seca, nas doses mais altas de nutrientes, também foram observados por Bernardi et al. (2000a) e Ruschel et al.(2004).

A relação raízes/parte aérea é útil para estudar-se o equilíbrio entre a produção de raízes e folhas, devido às modificações no ambiente, uma vez que indica a existência de uma interdependência entre os órgãos no balanço por água, nutrientes e carbono. Quando há baixa disponibilidade de nutrientes, há menor crescimento da parte aérea, e as raízes são longas e sem divisões. Nos níveis intermediários, há desenvolvimento e divisão adequados do sistema radicular. Com níveis altos de nutrientes, observa-se elevada divisão das raízes, porém o sistema radicular é reduzido e há estímulo para o desenvolvimento da parte aérea. A relação parte aérea/raiz máxima (2,3) foi obtida na dose de 7,3 g por planta de concentrado zeolítico. Esses valores estão próximos dos obtidos por Bernardi et al. (2000a) para o mesmo porta-enxerto.

O diâmetro do caule tem relação direta com a altura das plantas (Bernardi et al., 2000a), e é a característica morfológica do porta-enxerto que determina a possibilidade de realização da enxertia. A Figura 2 mostra a interação positiva entre as doses de concentrado zeolítico enriquecido com NPK e os dias de cultivo para ambas características do limoeiro 'Cravo'. Os resultados indicaram que, próximo da dose de 6,3 g por planta de concentrado zeolítico enriquecido com NPK, obtiveram-se as maiores alturas e diâmetros. A Figura 3 ilustra a altura e os diâmetros ao final do experimento (93 dias). Os resultados obtidos mostram que houve efeito quadrático das doses de concentrado zeolítico enriquecido com NPK, sendo que os maiores valores (13,2 cm e 4,4 mm) foram obtidos com as doses de 5,7 e 6,7 g por planta. Os resultados de altura de plantas variaram de 116,38 a 125,32 cm, com a altura máxima (128,84 cm) obtida com a dose de 3,19 g por planta.

 

 

A média das doses de melhor resposta, em termos de produção de matéria seca, foi de 6,4 g por planta da mistura de concentrado zeolítico (0,3ZNK+0,7ZP), que representaram aumentos de 37,5% em relação à testemunha. Nesta dose média, as quantidades de N, P e K fornecidas para as plantas foram, respectivamente, 135,5; 97,3 e 45,6 mg g-1, ou 814; 639 e 584 g dm-3, considerando-se o volume dos tubetes (150 cm3). Scivittaro et al. (2004) obtiveram efeitos positivos da dose de N de 1.050 mg dm-3 sobre a produção de matéria seca da parte aérea, altura e diâmetro do caule do porta-enxerto limoeiro 'Cravo'. Já Esposti & Siqueira (2004) observaram que doses menores de N (453 mg dm-3), aplicadas na forma de uréia, levaram às melhores respostas. Nos viveiros da África do Sul, são utilizados entre 0,32 e 0,42 g dm-3 de P como superfosfato simples (Coetzee et al., 1993), valores inferiores aos da resposta obtida neste trabalho; porém deve ser considerado que essas doses são aplicadas no transplantio e, posteriormente, as plantas recebem adubação NPK complementar durante o desenvolvimento. Rezende et al. (1995) verificaram maior desenvolvimento de limoeiro 'Cravo' quando utilizaram doses em torno de 2,5 g dm-3 de P no substrato de cultivo. Miller et al. (1993), trabalhando com 5 porta-enxertos de citros, também obtiveram aumentos na produção do material seco total das plantas com o fornecimento de K na solução nutritiva até uma dose intermediária (150 mg L-1); entretanto, quando elevaram a dose para 300 mg L-1 não houve resposta. Já Carvalho et al. (2000) observaram aumentos lineares dos crescimento dos porta-enxertos até a dose de 3 g L-1 de KNO3 aplicada semanalmente até 150 dias.

A determinação da área foliar é importante, porque as folhas são as principais responsáveis pela captação da energia solar e pela produção de material orgânico através da fotossíntese. Os resultados obtidos mostraram que houve influência do fornecimento de nutrientes pelo concentrado zeolítico na área foliar do limoeiro 'Cravo'. A Figura 4 mostra que a área foliar máxima (75,22 cm2) foi obtida na dose de 6,9 g por planta. Bernardi et al. (2000a) também observaram as maiores áreas foliares nos níveis intermediários de adubação.

 

 

Os resultados positivos do fornecimento do concentrado zeolítico enriquecido com NPK no substrato de cultivo confirmam ser este adequada fonte de nutrientes para as plantas, como o relatado por Leggo (2000), com substratos organominerais com zeólita, e por Barbarick et al. (1990), Allen et al. (1995) e Pickering et al. (2002) com a mistura de zeólita com rocha fosfática.

O teor de nutrientes nos tecidos vegetais reflete sua disponibilidade no substrato de cultivo, pois existe relação entre o fornecimento de um nutriente pelo substrato de cultivo ou por um fertilizante e a concentração na folha, e uma relação entre essa concentração e a produção da cultura (Malavolta et al., 1997). Os resultados, na Figura 5A, indicam que houve comportamento quadrático dos teores de N nas folhas do limoeiro 'Cravo' com ponto de inflexão na dose de 9,2 g por planta do concentrado zeolítico, que proporcionou o teor de 15,4 g kg-1. Já os resultados dos teores de P e K, na mesma Figura, indicam que houve aumentos lineares de 1,99 a 2,98 g kg-1 e 14,9 a 18,4 g kg-1, respectivamente, com o aumento das doses de zeólita enriquecida.

O princípio da diagnose foliar é comparar a concentração de nutrientes nas folhas com valores-padrão, correspondentes às variedades ou espécies de alta produtividade e com desenvolvimento vegetativo adequado (Malavolta et al., 1997). Desse modo, os valores de N e K estão abaixo dos encontrados por Carvalho et al. (2000), Bernardi et al. (2000b) e Ruschel et al. (2004) para a mesma espécie. Já os teores de P foram equivalentes aos encontrados por Carvalho et al. (2000) e inferiores aos encontrados pelos outros autores citados.

Com relação à extração (Figura 5B), houve efeito quadrático para os macronutrientes N, P e K, sendo que as maiores extrações (16,1; 5,8 e 21,5 mg por planta) ocorreram nas doses de 6,2; 7,5 e 6,7 g de zeólita por planta, respectivamente, indicando que houve absorção dos nutrientes presentes no concentrado zeolítico enriquecido com N, rocha fosfática e K, como nos trabalhos de Barbarick et al. (1990), Allen et al. (1995), Willians & Nelson (1997), Leggo (2000) e Pickering et al. (2002).

As leituras do clorofilômetro oferecem rápida e não-destrutiva estimação dos teores de clorofila nas folhas. Na Figura 6 A, observa-se o comportamento quadrático dos valores das leituras SPAD em função das doses de concentrado zeolítico. O maior valor (47,9) foi obtido com a dose de 8,1 g por planta.

Entre 50 e 70 % do N total na folha está associado a enzimas presentes nos cloroplastos, por isso existe relação direta entre o teor de N e o conteúdo de clorofila (Esposti et al., 2003). Os resultados obtidos neste trabalho confirmam os autores, uma vez que os teores de clorofila medidos pelo clorofilômetro SPAD foram influenciados pelos teores de N e houve correlação positiva entre os teores de N na folha do limoeiro 'Cravo' e os teores de clorofila, com coeficiente de correlação r = 0,701 (Figura 6B), indicando, com isso, que essa medida pode funcionar como diagnóstico do estado nutricional desse nutriente no porta-enxerto limoeiro 'Cravo'.

 

CONCLUSÕES

1- Os resultados indicaram que o fornecimento de N, P e K através do mineral zeólita enriquecido com NPK, adicionado ao substrato orgânico, comprovou ser alternativa viável para a obtenção de porta-enxertos no sistema de produção em ambiente protegido.

2- A adição de 6,4 g do concentrado zeolítico enriquecido com NPK aumentou significativamente a produção de matéria seca, área foliar, altura e diâmetro de caule. Este aumento foi de 37,5% em relação à testemunha que não recebeu o concentrado zeolítico enriquecido com NPK.

3- Houve aumentos nos teores e extração de N, P e K com o fornecimento da zeólita enriquecida. As leituras dos teores de clorofila relacionaram-se com os teores de N, indicando ser esta uma alternativa para o diagnóstico do estado nutricional para a cultura.

 

AGRADECIMENTOS

À FINEP, através do CT Mineral, pelo financiamento do trabalho.

 

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Recebido em: 05-10-2007. Aceito para publicação em: 20-06-2008.

 

 

1 (Trabalho 244-07).

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