Efeito da rega com injecção de ar na humidade do solo, disponibilidade de
azoto nítrico, condutividade eléctrica e produtividade da alface cultivada em
estufa plástica
INTRODUÇÃO
A rega gota-a-gota enterrada é amplamente difundida no cultivo de espécies de
alto retorno económico por área cultivada como as frutíferas e as hortaliças
(Coelho, et al., 1999). O crescente interesse pelo uso desse sistema de rega
deve-se ao potencial para aumentar a produção e a eficiência do uso da água e
dos nutrientes (Gornat & Nogueira, 2003; Machado & Oliveira, 2003).
Principalmente pela maior conservação da humidade no solo, a qual é mantida
pela redução da evaporação da água a partir da superfície do solo, por não
existirem perdas por escoamento superficial (Machado & Oliveira, 2007) e
por serem controláveis as perdas por percolação (Bhattarai et al., 2006).
Não obstante, vários autores verificaram que a produção comercial das culturas
sob rega gota-a-gota enterrada, em relação a rega na superfície do solo, foi
semelhante ou sofreu decréscimos (Camp et al., 1993; Elgindy & El-araby,
1996; Marouelli & Silva, 2002; Machado & Oliveira, 2005). Este
comportamento pode estar relacionado com a redução do teor de oxigénio na
rizosfera, uma vez que a formação do bolbo molhado é caracterizada pela
expulsão do ar dos poros do solo (Bhattarai et al., 2008).
A insuficiência de oxigénio no solo pode reduzir a respiração das raízes
(Everard, 1985), desencadeando uma série de respostas adaptativas, muitas
vezes à custa do rendimento e da eficiência na utilização da água (Goorahoo et
al., 2001a; Barrett-Lennard, 2003). Para evitar a falta de oxigénio, pode-se
injectar ar directamente na água de rega (gota-a-gota enterrada), o que pode
favorecer a respiração das raízes e a actividade microbiológica, aumentando a
nitrificação (Goorahoo et al., 2001) e contribuir para a formação de um micro
ambiente mais favorável ao crescimento e desenvolvimento das plantas.
Actualmente, com os injectores de ar Mazzei, parece ser possível efectuar a
injecção de ar, pois até pouco tempo atrás não existia um método prático e
barato. O princípio destes injectores é captar água sob pressão e misturá-la ao
ar que é aspirado pelo orifício de sucção para dentro do injector, através do
vácuo que é criado pela diferença de pressão (Mazzei®). A mistura de ar e água
é emitida pelo sistema de rega até a zona radical, constituindo-se em um método
simples e facilmente utilizado em diversas culturas.
Os estudos sobre a influência desta técnica no crescimento e desenvolvimento
das plantas são ainda recentes e têm sido feitos sobretudo na Austrália
(Bhattarai et al., 2006; Pendergast & Midmore, 2006; Bhattarai et al.,
2008) e na Califórnia (Goorahoo et al., 2001) e têm mostrado potencial para
aumentar a produção e a eficiência do uso da água. A injecção de ar na rega
aumentou a produção e a eficiência no uso da água em algodão (Pendergast &
Midmore, 2006) em soja, grão-de-bico e abóbora (Bhattarai et al., 2006;
Bhattarai et al., 2008), e o número e peso de frutos respectivamente em 33 % e
39 %, em pimentão (Goorahoo et al., 2001a). Ainda é necessário mais pesquisa,
especialmente quanto às respostas fisiológicas das espécies vegetais para
optimizar ainda mais este método (Pendergast & Midmore, 2006).
Verificou-se a funcionalidade da injecção de ar na água de rega gota-a-gota
enterrada, por meio de um injector Mazzei e o seu efeito na humidade do solo,
disponibilidade de azoto nítrico, condutividade eléctrica, crescimento e
produtividade da alface.
MATERIAL E MÉTODOS
O ensaio decorreu de 05 de março a 21 de abril de 2008 em uma estufa plástica
de 77 m2, situada na Herdade Experimental da Mitra-ICAM (38º57'N; 8º32'S;
altitude 200 m), na Universidade de Évora ' Portugal. O clima da região é do
tipo Csa, segundo a classificação de Köppen, com verão quente e seco e Inverno
suave a relativamente chuvoso. O solo é um Luvisol de textura franco-argilo-
arenosa, (pH= 6,8; maté-ria orgânica = 3,1 %; P2O5 e K2O> 250 ppm).
O ensaio foi delineado em blocos ao acaso com quatro repetições sendo que os
tratamentos foram rega gota-a-gota enterrada com (CAR) e sem (SAR) a injecção
de ar na água. A rede de linhas laterais equipada com os gotejadores auto
compensantes (Netafim) com um débito de 2,3 L/h e espaçados a cada 0,40 m foram
instaladas a 0,10 m (±0,001 m) de profundidade em cada linha de cultivo da
alface. A injecção de ar foi efectuada por um injetor da marca Mazzei (Modelo
A-3) tipo venturi. A transplantação da alface-crespa, tipo americana, variedade
Mention foi realizada com raiz protegida aos 40 dias após a sementeira e
sucedida de uma rega por aspersão de 5,0 mm para evitar stress logo após a
transplantação. O espaçamento foi de 0,20 m entre plantas e entre fileiras,
totalizando uma densidade de 2,5 pl/m2.
Devido à elevada concentração inicial de P2O5 e K2O no solo, foi aplicado
somente o azoto na água de rega, na quantidade de 5,6 kg/ha em cada semana, de
acordo com as taxas de absorção desse nutriente estimadas por Hartz (1994).
Realizou-se diluição da dose semanal em aplicações diárias e aos 35 dias após a
transplantação (DAT) suspendeu-se a aplicação de azoto, pois seus teores na
forma de azoto nítrico (NO3-) encontrados no solo nas avaliações realizadas
aos 21 e 35 DAT foram elevados. A rega foi realizada com base nos valores de
tensão da água no solo, registada diariamente em sensores Watermark
(Irrometer CO), instalados casualmente nas linhas de cultivo, a 0,10 m de
profundidade e 0,10 m de distância das plantas, totalizando três repetições. As
leituras nos watermark foram realizadas entre as 9:00 e 10:00 horas e quando a
tensão encontrava-se com valores superiores ou iguais a 25 kPa era realizada
uma rega de 0,5 a 3,0 mm. O volume total de água de rega, medido por contadores
volumétricos individuais, foi igual para os dois tratamentos ao longo do ciclo.
A evolução da humidade volúmica do solo (%) foi medida com uma sonda TDR
(Timer Domain Reflectometer) nas camadas de 00,05 e 0-0,10 m, em todas as
repetições de cada tratamento.
Aos 21, 35 e 47 DAT determinou-se o número de folhas (NF), área foliar (AF;
cm2), massa seca (MS; g), disponibilidade de azoto nítrico (NO3-; ppm) e
condutividade eléctrica (CE; µs cm-1) no solo, densidade radical (DRc; cm cm-
3) e produção comercial (kg m-2). Para a determinação do NF, AF e MS colheram-
se três plantas em todas as repetições. A AF foi determinada por meio de um
medidor de área foliar (LICOR LI-3000). Para a MS, as plantas foram separadas
em folhas e caule e secas em estufa com ventilação forçada, a uma temperatura
de 70 ºC por 2-3 dias e posteriormente pesadas. Para a determinação da
concentração de NO3-e da CE, nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m, colheram-se
três amostras do solo com um trado manual, junto à linha de cultivo,
distanciadas em 0,10 m. Após a secagem e crivagem se determinou o NO3-com um
eléctrodo selectivo (Crison, 2002) e a CE, com um condutivímetro (WTW, LF
330).
No momento da colheita, realizada aos 47 DAT, colheram-se 12 plantas em cada
repetição para determinação da produção comercial. Nesse momento também foram
colhidas amostras de solo mais raízes, nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20 e
0,20-0,30 m, para a determinação da DRc. A colheita foi efectuada
paralelamente às plantas com trado manual de 0,10 m de altura e 0,069 m de
diâmetro interno. A separação das raízes foi realizada por meio de lavagem
mecânica, com um sistema de elutriação hidropneumático (Smucker et al. 1982).
O comprimento radical foi medido por um "scanner (Comair) e a DRc
calculada pelo quociente entre o comprimento radical e o volume de solo
correspondente (216,76 cm³).
Para a avaliação estatística, a diferença entre tratamentos foi verificada com
o teste F a 5 % de probabilidade de erro, pelo procedimento PROC GLM do
programa estatístico SAS (Statistical Analysis System) (Sas Institute, 1997).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A injecção de ar por meio do injector Mazzei funcionou adequadamente durante
o período experimental, mas diminuiu o débito de água (L/h) dos gotejadores.
Em função da rega por aspersão de 5,0 mm realizada logo após a transplantação
da alface, os teores de humidade do solo na camada superficial (0-0,05 m), para
os dois tratamentos foram elevados nas primeiras leituras, e decrescentes até
os 26 DAT, quando atingem valores em torno de 3 % (Figura 1a). A partir desta
data, permaneceram em torno de zero, ou seja, solo praticamente seco, até o
final do ciclo (47 DAT) dificultando o aparecimento de doenças, visto que não
foi necessária aplicação de fungicidas. Segundo Marques et al. (2006) a rega
gota-a-gota enterrada diminui a humidade na superfície do solo, reduzindo a
incidência de doenças de solo e infestações por ervas daninhas. Por outro lado,
no sistema de rega por aspersão o humedecimento da parte aérea das plantas e da
superfície do solo favorece uma série de doenças, podendo provocar perdas
significativas de produção e qualidade de frutos (Marouelli & Silva,
2000) ou das folhas no caso da alface. Entre as doenças mais comuns de cultivos
de alface em estufa plástica encontram-se o míldio (Bremia lactucae), a
fusariose (Fusarium oxysporumf. sp. Lactucae), o oídio (Erysiphe
cichoracearum) e a alternariose (Alternari porri). Na camada de 0-0,10 m
(Figura 1b), a humidade do solo, embora não havendo diferenças estatísticas,
foi mais elevada no tratamento SAR. O débito normal de água nesses gotejadores
pode ter formado um bolbo molhado menor, com a humidade se concentrando mais
próxima do gotejador. No CAR, o solo foi sendo humedecido mais lentamente, o
que pode ter influenciado na conformação do bolbo, podendo expandi-lo mais em
largura do que em profundidade (Singh et al., 2006).
Figura 1-Evolução da humidade volúmica do solo para os tratamentos com e sem
injecção de ar na água de rega nas profundidades de 0-0,05 m (a) e 0-0,10 m
(b).
A concentração de NO3-na camada de solo de 0-0,10 m foi semelhante entre os
tratamentos (Quadro 1), não havendo diferença significativa. Contudo, pode-se
fazer algumas observações relevantes, como a ocorrida aos 21 DAT, em que a
concentração de NO3-em todos os tratamentos foi maior em relação às outras duas
datas de amostragem no decorrer do ciclo da alface, provavelmente
influenciados pelo elevado teor inicial de matéria orgânica presente no solo
ou ainda relacionada com as duas aplicações de azoto por meio da fertirrega,
realizadas neste período. Ainda, aos 35 e 47 DAT, a concentração média de
NO3-na camada 0,100,20 m do solo foi mais elevada no tratamento CAR. Este
comportamento pode estar relacionado com o efeito da injecção de ar na
nitrificação (Goorahoo et al., 2001). Em solos com pouco arejamento pode
ocorrer a desnitrificação, ou seja, a perda de nitratos na forma de gás
(Bhattarai, 2004), o que pode ter ocorrido na camada 0,10-0,20 m no tratamento
SAR, pois ocorreu uma redução do azoto nítrico.
Quadro 1' Valores médios de azoto nítrico (NO3-) e condutividade eléctrica (CE)
nos tratamentos com e sem injecção de ar na água de rega gota-a-gota enterrada
nas camadas de 0-0,10 e 0,10-0,20 m em função dos dias após a transplantação
(DAT).
A CE foi semelhante em ambos tratamentos não apresentando diferenças
significativas (Quadro 1), porém observa-se tendência de aumento dos seus
valores na camada de 0-0,10 m e no tratamento SAR, provavelmente em
consequência da menor humidade registada na superfície do solo, provocando uma
menor dissolução dos iões. Na camada de 0,10-0,20 m, ocorreu um incremento nos
valores da CE para o tratamento CAR, comportamento similar ao do NO 3-
e possivelmente decorrente do maior arejamento, o qual pode favorecer a
relação linear entre os teores de NO3-e CE no solo (Zhang, et al., 2002).
No desenvolvimento do sistema radical, a maior concentração de raízes na
cultura da alface foi encontrada na camada de solo de 0-0,10 m, em que a maior
DRc ocorreu no tratamento CAR, o qual teve um aumento em 34 % em relação ao
tratamento SAR (Quadro 2), comportamento que foi também observado por
Bhattarai et al. (2008) nas culturas da soja, grão-debico e abóbora. Esse
incremento pode ter sido agregado pelas condições favoráveis que o arejamento
proporcionou ao sistema radical da alface, uma vez que as raízes exigem uma
oferta adequada de oxigénio para permitir a respiração normal (Everard, 1985).
Quadro 2 'Médias das variáveis analisadas nas respectivas datas de amostragem.
Quanto ao crescimento da alface avaliado através da área foliar, matéria seca
e produção comercial, verifica-se, no Quadro 2, que os valores destas
variáveis foram semelhantes nos dois tratamentos, não apresentando diferença
significativa. Porém, na injecção de ar manteve-se a tendência dos valores mais
elevados ao longo do ciclo, em relação a rega sem a injecção de ar. A falta de
resposta da cultura ao acréscimo de azoto nítrico e de aumento da DRc pode
estar relacionada com o curto ciclo da cultura e/ou com o elevado teor de azoto
presente no solo, ou ainda devido a profundidade de instalação dos gotejadores.
Em soja, cultura de fraco enraizamento em profundidade assim como a alface,
Bhattarai et al. (2008) somente obtiveram acréscimos na produção em parcelas
com gotejadores colocados a 0,05 m de profundidade. Diante disso, infere-se que
os resultados encontrados neste ensaio foram mais influenciados pela espécie
cultivada do que pela funcionalidade do injector de ar, visto que o injector
funcionou de maneira adequada na rega gota-a-gota enterrada.
CONCLUSÕES
A injecção de ar por meio do injetor Mazzei funcionou adequadamente na rega
gota-a-gota enterrada. A rega gota-a-gota enterrada manteve os níveis de
humidade na superfície do solo próximos a zero, inibindo a proliferação de
patogénios. Aos 35 e 47 dias após a transplantação a concentração de NO3-e CE
na camada de 0,10-0,20 m do solo foram mais elevadas no tratamento com a
injecção de ar. A densidade radical no tratamento com injecção de ar, na
camada de 0-0,10 m do solo, foi 34 % superior em relação a não injecção de ar.
A produção comercial não foi afectada significativamente pelos tratamentos,
sugerindo-se a necessidade de realização de outro ensaio sob as mesmas
condições para aferir os resultados encontrados com a cultura da alface.
