Influência de nitrogênio e potássio, via fertirrigação, em atributos do solo, níveis críticos foliares e produção do coqueiro-anão

Influence of N and K applied by fertirrigation on soil properties, critical leaf levels and yield of dwarf coconut

SEÇÃO IV - FERTILIDADE DO SOLO E NUTRIÇÃO DE PLANTAS

Influência de nitrogênio e potássio, via fertirrigação, em atributos do solo, níveis críticos foliares e produção do coqueiro-anão

Influence of N and K applied by fertirrigation on soil properties, critical leaf levels and yield of dwarf coconut

Lafayette Franco Sobral; Luis Carlos Nogueira

Pesquisadores da Embrapa Tabuleiros Costeiros. Avenida Beira Mar 3250, CEP 49025-040 Aracaju (SE). E-mails: [e-mail]; [e-mail]

RESUMO

O plantio de coqueiro-anão irrigado, com o objetivo de produzir coco para aproveitamento de água, tem se expandido muito no Brasil. As maiores produtividades, obtidas sob irrigação, influenciam nas quantidades de N e de K requeridas pela planta, o que altera as relações entre os seus teores no solo e na planta. Um experimento com plantas de coqueiro-anão, irrigado por microaspersão, foi conduzido em um Argissolo Amarelo da unidade de paisagem dos tabuleiros costeiros no Nordeste do Brasil. Foi utilizada a matriz Pan Puebla III em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos de fertirrigação foram dez combinações de N e K, utilizando uréia e cloreto de potássio como fontes dos nutrientes, aplicados semanalmente durante 52 meses. Amostras de solo foram coletadas na zona de influência do microaspersor e amostras de folhas foram coletadas nas posições 9 e 14. A aplicação de uréia reduziu o pH e os teores de Ca²⁺ e Mg²⁺ no solo. O maior valor de condutividade elétrica do extrato de saturação do solo foi de 0,65 dS m^-1, na profundidade 0_5 cm, e decresceu com a profundidade. Os coeficientes de correlação entre os teores de K na folha e no solo, nas profundidades 0_5, 0_20 e 20_40 cm, foram similares, indicando que a amostragem de solo para fertilidade na cultura do coqueiro-anão fertirrigado pode ser feita na profundidade de 0_20 cm. Maior quantidade de massa do fruto e mais volume do albúmen líquido foram obtidos com a menor dose de N, dado o menor número de frutos por árvore. Os tratamentos de N e K não influenciaram o valor do pH da água do coco, porém alteraram o valor do brix. O teor de K na água do coco aumentou com a quantidade de K aplicada e do teor de K na folha. Os níveis críticos de N e K nas folhas 9 e 14 foram 19,2, 20,5, 12,1 e 9,4 g kg^-1, respectivamente. O nível crítico de K no solo pelo Mehlich-1, na profundidade 0_20 cm, foi 45 mg dm^-3.

Termos de indexação: coqueiro, adubação, análise foliar.

SUMMARY

Irrigated plantations of dwarf coconut for the production of coconut water have expanded considerably in Brazil. Higher yields obtained under irrigation affect the amount of N and K required by dwarf coconut, influencing the relationships between yield and soil and leaf contents of these nutrients. An experiment was set up on an Ultissol in the Brazilian Northeast coastal tablelands, following a Pan Puebla III experimental matrix in a randomized block design. Ten combinations of urea and potassium chloride were weekly injected during 52 months. Soil samples were collected in the irrigated area and leaf samples taken from the leaves 9 and 14. Soil pH, Ca and Mg contents decreased as urea doses increased. The highest electrical conductivity value was 0.65 dS m^-1 in the 0_5 cm layer and it decreased with depth. Correlation coefficients between leaf K and soil K in the layers 0_5, 0_20 and 20_40 cm were very similar, indicating that layer 0_20 cm can be sampled for fertility purposes in irrigated coconut. Highest fruit weight and coconut water volume were obtained with the lowest N level, due to the lower number of nuts per tree. Nitrogen and K combinations did not influence the coconut water pH, but increased coconut water brix. The K content in the coconut water increased along the K doses; leaf K and K in the coconut water were directly related. Nitrogen and K critical levels for leaves 9 and 14 were 19.2 and 20.5 g kg^-1 and 12.1 and 9.4 g kg^-1, respectively. The critical level of soil K by Mehlich-1 in the 0-20 cm layer was 45 mg dm^-3.

Index terms: coconut, fertilization, leaf analysis.

INTRODUÇÃO

Nos últimos 10 anos, tem sido observada grande expansão de plantios de coqueiros-anões irrigados, com produtividade superior à obtida em cultivos sem irrigação. Cuenca (1998) estima produtividade de 90 e 150 frutos planta^-1 ano^-1 para o coqueiro-anão aos oito anos, sem e com irrigação, respectivamente.

As deficiências de N e K são as mais comuns nos coqueirais (Sobral, 1998), e as quantidades dos dois nutrientes removidas pelo coqueiro é alta, pois a planta desenvolve-se continuamente. Silva et al. (2005) observaram que, em área não irrigada, a remoção de N e K pelos frutos colhidos aos sete meses foi 23 e 76 kg ha^-1 ano^-1, respectivamente. Os mesmos autores concluíram que, em área irrigada, a remoção foi de 74 e 243 kg ha^-1 ano^-1 .

Sob fertirrigação, maiores requerimentos podem influenciar os níveis críticos foliares dos dois nutrientes. Holanda et al.,(2007) observaram que em coqueiro-anão verde fertirrigado, os níveis críticos de N e K na folha 14 estão entre 18,7 e 19,3 g kg^-1 e entre 9 e 10 g kg^-1, respectivamente. O nível critico de K é maior que a faixa de 6 a 8 g kg^-1 proposta por Magat (2005) para a folha 14 do coqueiro-anão sem irrigação.

O N e o K influenciam a qualidade dos frutos do coqueiro-anão. Teixeira et al. (2005a) concluíram que o N diminuiu o volume da água do coco e a massa do fruto, e o K teve efeito inverso. Silva et al. (2006) e Ferreira Neto et al. (2007) observaram que o N diminuiu o teor de sólidos solúveis e o K aumentou.

A aplicação freqüente de pequenas quantidades de N e K mantendo os nutrientes ao alcance das raízes é uma das vantagens da fertirrigação. Entretanto, a aplicação de fertilizantes pode influenciar os atributos químicos do solo, principalmente naqueles com baixos teores de argila e matéria orgânica. Teixeira et al. (2005b) concluíram que doses superiores a 240 kg ha^-1 de N na forma de nitrato de amônio provocaram acidificação do solo, diminuindo a saturação por bases. O comportamento produtivo do coqueiro em resposta à salinidade no solo foi avaliado em pesquisas no Rio Grande do Norte e na Paraíba (Ferreira Neto et al., 2002; Marinho et al., 2006).

Os objetivos deste trabalho foram: (a) estudar a influência do N e do K na produção e na qualidade dos frutos do coqueiro-anão fertirrigado; (b) determinar as relações entre teores de K no solo e de N e K na folha com a produção, visando à obtenção de níveis críticos no solo e na planta; e (c) estudar as modificações nos atributos químicos do solo, provocadas pela aplicação continuada de uréia e cloreto de potássio via água de irrigação.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no Distrito de Irrigação Platô de Neópolis, cujas coordenadas geográficas são 10 º 17 ' S e 36 º 38 ' O, e altitude de 120 m. Na classificação de Köppen, o clima da região do baixo São Francisco, onde está localizado o Distrito, é do tipo semi-úmido, com temperatura e umidade médias de 26 ºC e 77 % respectivamente.

O solo da área do experimento foi classificado como Argissolo Amarelo, e nas profundidades 0_20 e 20_40 cm, os teores de areia foram 892,1 e 863,3 g kg^-1, os de silte 50,2 e 51,4 g kg^-1 e os de argila 57,7 e 85,2 g kg^-1, respectivamente (Peixoto, 2001). Antes da aplicação dos tratamentos, amostras de solo foram coletadas por bloco nas profundidades 0_20 e 20-40 cm. Os valores de pH foram 5,4 e 5,0, e os teores de matéria orgânica, K, Na, Ca²⁺ e Mg⁺ foram 15,1 e 12,6 g dm^-3, 13,6 mg dm^-3 (nas duas profundidades), 7,4 e 6,0 mg dm^-3, 6,60 e 3,3 mmol_c dm^-3 e 4,2 e 3,3 mmol_c dm^-3, respectivamente. O teor de P na profundidade 0_20 cm foi 8,3 mg dm^-3 e os valores de CTC foram 33,0 e 30,2 mmol_c dm^-3 nas duas profundidades.

O experimento foi instalado em um plantio de coqueiro-anão verde com quatro anos de idade, plantado em espaçamento 7,5 x 7,5 x 7,5 m em triângulo. A parcela útil foi constituída de seis plantas, separadas por uma linha neutra. A área do experimento foi de 2,86 ha. Foi utilizada a matriz Pan Puebla III modificada (2^k + 2 x k + 1 + 1) em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos de fertirrigação foram dez combinações de N e K, cujas doses foram 135, 810, 1.350, 1.890 e 2.565 g planta^-1 ano ^-1. Foram utilizadas as fontes uréia e cloreto de potássio, as quais foram aplicadas semanalmente, durante 52 meses. Foram feitas adubações em todos os tratamentos com P na forma de superfosfato triplo na dose de 1 kg planta^-1; com Mg na forma de óxido de Mg na dose de 0,800 kg planta^-1; com S na forma de S elementar na dose 0,100 kg planta^-1; com B na forma de ácido bórico na dose de 0,050 kg planta^-1; com Zn na forma de sulfato de Zn na dose de 0,100 kg planta^-1 e com Mn na forma de sulfato de Mn na dose de 0,100 kg planta^-1. O Ca foi provido por meio da aplicação de calcário de forma localizada e a lanço, nas doses de 2,5 kg planta^-1 e de 2 t ha^-1.

O sistema de irrigação foi o de microaspersão, com dois emissores autocompensantes por planta, com vazão de 40 L h^-1 cada, operando a uma pressão de serviço de 240 kPa. O monitoramento da pressão foi feito por manômetros instalados no início da tubulação dos tratamentos, e o volume de água aplicado diariamente foi de 150 L por planta.

Durante a condução do experimento, foram coletados dados de frutos por planta, consolidados para cada ano. Amostras dos frutos foram tomadas por tratamento, nas quais foram determinados a massa, o volume de água, o pH e o brix da água do coco. Amostras das folhas 9 e 14 foram coletadas anualmente para determinação do N e do K (Silva, 1999). Os teores de P, Ca, Mg, Mn, Zn, Cu, Fe, B e o Cl também foram determinados para acompanhamento do estado nutricional das plantas.

Amostras de solo foram coletadas na área de influência do microaspersor, nas profundidades 0_5 e 0_20 e 20_40 cm nas quais foram determinados o pH (H₂O), o K e o Na pelo Mehlich-1 (modificado para uma relação solo: solução 1:10), o Ca²⁺ e o Mg²⁺ por meio de extração com KCl 1 mol L^-1. Um outro conjunto de amostras de solo foi coletado nas profundidades 0_5, 5_10, 10_20 e 20_40 cm, para a determinação da condutividade elétrica do extrato de saturação, de acordo com Silva (1999).

Os dados médios de colheita das plantas com seis anos de idade foram submetidos às análises de variância e regressão utilizando-se o Sistema de Análise Estatística (SAS, 1994). Para o cálculo das doses econômicas, utilizou-se o método proposto por Black (1992). O número de frutos foi multiplicado por 0,20 (assumindo-se R$ 0,20 por fruto) e uma nova equação foi ajustada. A segunda derivada desta equação foi igualada à derivada do custo do fertilizante (R$ 1,78 kg^-1 de N na uréia e R$1,40 kg^-1 de K no cloreto de K).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A aplicação da uréia via água de irrigação, durante 52 meses, causou decréscimo significativo no pH e nos teores de Ca²⁺ e Mg²⁺ no solo (Figura 1a,b,^c) e ao longo do tempo, a aplicação de 2.565 g N na forma de uréia acentuou a acidificação do solo (^{Figura 1d}). Esse efeito pode ser atribuído às reações de hidrólise da uréia no solo, que produzem H⁺ e contribuem para decrescer o pH e os teores de Ca²⁺ e de Mg²⁺. Silva et al. (2005b) também observaram diminuição do pH e do teor de Ca²⁺ do solo com a fertirrigação com uréia. Teixeira et al. (2005b) observaram decréscimo do pH do solo e na saturação por bases, quando as doses de N foram maiores que 240 kg ha^-1 na forma de nitrato de amônio.

Os tratamentos não influenciaram significativamente a condutividade elétrica do extrato de saturação do solo (CEes) nas profundidades amostradas (Quadro 1). Depois de 52 meses de aplicações semanais de uréia e cloreto de potássio, o maior valor de CEes encontrado foi 0,65 dS m^-1 observado na profundidade 0_5 cm, que decresceu com a profundidade. Ferreira Neto et al. (2002) aplicaram água com salinidade de até 15 dS m^-1 e observaram que a CEes ficou acima de 4 dS m^-1, sem, contudo, comprometer a produtividade do coqueiro. Entretanto, Marinho et al. (2006) observaram diminuição do peso e do número de frutos colhidos, quando a condutividade elétrica da água de irrigação foi maior que 5 dS m^-1.

As relações entre o N aplicado via água de irrigação, a produção de frutos e os teores de N nas folhas 9 e 14 são mostradas na figura 2a,^b,^c. A dose de N que proporcionou a produção máxima foi 1.716 g de N planta^-1 ano^-1, e a dose econômica foi 1.567 g de N planta^-1 ano^-1 (Figura 2a). Os níveis críticos de N nas folhas 9 e 14, foram 19,2 e 20,5 g kg^-1, respectivamente, obtidos relacionando-se os teores foliares com a produção de frutos (^{Figura 2b},^c). O nível crítico N na folha 14 foi ligeiramente superior à faixa de 18 a 20 g kg^-1 proposta Magat (2005) para o coqueiro-anão sem irrigação.

As relações entre o K aplicado via água de irrigação, a produção de frutos, e os teores de K nas folhas 9 e 14 são mostradas na figura 3. A dose de K₂O que maximizou a produção de frutos foi 1.892 g planta^-1 ano^-1, e a dose econômica foi 1.654 g de K₂O planta^-1 ano^-1 (Figura 3a). Os níveis críticos de K nas folhas 9 e 14, calculados a partir das equações da figura 3b,^c, foram 12,1 e 9,4 g kg^-1, respectivamente, sendo ambos superiores à faixa de 6 a 8 g kg^-1 proposta por Magat (2005) para a folha 14 do coqueiro-anão sem irrigação.

As diferenças entre níveis críticos de coqueiros-anões irrigados e não irrigados foram maiores para o K, pois este nutriente é removido pelos frutos em maior quantidade que o N (Silva et al., 2005). Esses resultados confirmam a hipótese de que, sob irrigação, o alto potencial de produtividade e o contínuo suprimento de água e de nutrientes, aplicados via fertirrigação, alteram as relações entre os teores na folha.

Os teores de K no solo pelo método Mehlich-1, nas profundidades 0_5, 0_20 e 20_40 cm, foram relacionados aos teores de K nas folhas 9 e 14. Os coeficientes de determinação para a folha 9 foram 0,88, 0,86 e 0,87, e para a folha 14 foram 0,89, 0,89 e 0,86, os quais são muito próximos. Estes resultados indicam que a amostragem feita na área de influência do microaspersor, na profundidade 0_20 cm atualmente estudada, é adequada para estimar o teor de K no solo. O nível crítico de K no solo pelo Mehlich-1, para a profundidade 0_20 cm, foi estimado em 45 mg dm^-3 (^{Figura 3d}).

A análise de variância mostrou efeitos significativos dos tratamentos nas variáveis massa do fruto, volume do albúmen líquido e brix da água do coco. Não foram observados efeitos significativos no pH da água do coco (Quadro 2). A massa do fruto variou de 2.655,2 a 3.078,2 g, valor superior ao obtido por Silva et al. (2006): 2,23 kg. Doses maiores de N causaram diminuição do tamanho do fruto dado o maior número de frutos produzidos (Figura 4a,^b). O volume do albúmen líquido variou de 550,8 a 612,5 mL, maior que o observado por Silva et al. (2006): 417 mL, e que o observado por Ferreira Neto et al. (2207): 500 mL, com a menor dose de N. A variação do brix foi de 5,30 a 5,80, valor menor que o encontrado por Teixeira et al. (2005a): 7,0 a 7,5. Esses valores estão associados a valores de volume de água de coco bem menores que os encontrados neste trabalho, indicando um possível efeito diluição. Os valores de pH da água de coco estão próximos daqueles obtidos por Teixeira et al. (2005a): 4,9 a 5,2. As doses econômicas 1.716 e 1.654 g planta^-1 ano^-1 de N e K₂O estão associadas a uma massa de fruto superior a 2.600 g, a um volume de água superior a 550 mL e a um brix superior a 5,3. Em situações em que o volume de água é menor, pode-se obter um brix maior (Teixeira et al., 2005a).

Tanto o K aplicado quanto o teor de K da folha 14 influenciaram o teor de K na água de coco (Figura 5a,^b). Teixeira et al. (2005a) sugerem que o teor de K pode estar associado à aceitabilidade da água de coco. Entretanto, os autores não observaram diferenças na aceitabilidade, quando as doses de K₂O variaram de 0 a 360 kg ha^-1. Da figura 5a, pode-se inferir que 172,84 mg K 100 mL^-1 de água de coco corresponde a uma dose de 135 g K planta^-1 ano^-1 e que 235,78 mg K 100 mL^-1 de água de coco corresponde a uma dose de 2.565 g K planta^-1 ano^-1 . A partir deste intervalo, pode-se criar uma tabela de recomendações de K com base na análise da água do coco. Entretanto, como o teor de K na água variou com o estádio de maturação, a época de amostragem é um fator crítico.

CONCLUSÕES

1. A aplicação de uréia reduziu o pH e os teores de Ca²⁺ e Mg²⁺ no solo.

2. A aplicação de uréia e KCl via fertirrigação, durante cinqüenta e dois meses, elevou a condutividade elétrica do extrato saturado para um valor máximo de 0,65 dS m^-1.

3. A amostragem de solo para fertilidade na cultura do coqueiro-anão fertirrigado pode ser feita na profundidade de 0_20 cm.

4. Os tratamentos não influenciaram o pH da água do coco, porém influenciaram o peso do fruto, o volume de água e o Brix da água do coco.

5. O teor de K na água do coco aumentou com as quantidades de K aplicadas e com o teor de K na folha.

6. Os níveis críticos de N e K nas folhas 9 e 14 foram 19,2 e 20,5 g kg^-1 e 12,1 e 9,4 g kg^-1, respectivamente.

7. O nível crítico de K no solo pelo Mehlich-1, na profundidade 0_20 cm, foi 45 mg dm^-3.

8. As doses que maximizaram a produção de coco foram 1.716 g de N e 1892 g de K₂O planta^-1 ano^-1.

AGRADECIMENTOS

Ao Assistente de Pesquisa Erivaldo Fonseca Moraes e aos estagiários, representados por Derivan Santos da Silva (in memorian), pela assistência durante a condução do experimento. Aos proprietários e funcionários da Empresa H Dantas, nas pessoas do Sr. Marcelo Prado e do Sr. Hildeberto Barboza dos Santos, pela importante colaboração para este trabalho.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 2006 e aprovado em maio de 2008.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  13 Out 2008
• Data do Fascículo
  Ago 2008

Histórico

• Aceito
  Maio 2008
• Recebido
  Ago 2006