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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS
DESEMPENHO DO PINHÃO-MANSO (Jatropha curcas L.) DE SEGUNDO ANO SUBMETIDO A DIFERENTES DOSES E
RELAÇÕES NPK
CARLOS ALBERTO GONÇALVES GUSMÃO
2010
CARLOS ALBERTO GONÇALVES GUSMÃO
DESEMPENHO DO PINHÃO-MANSO (Jatropha
curcas L.) DE SEGUNDO ANO SUBMETIDO A DIFERENTES DOSES E RELAÇÕES NPK
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de “Magister Scientiae”.
Orientador Profº. DSc. Iran Dias Borges
JANAÚBA MINAS GERAIS-BRASIL
2010
Catalogação: Biblioteca Setorial Campus de Janaúba
Gusmão, Carlos Alberto Gonçalves.
G982d Desempenho do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) de segundo ano submetido a diferentes doses e relações NPK [manuscrito] / Carlos Alberto Gonçalves Gusmão. – 2010.
81 p.
Dissertação (mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, Universidade Estadual de Montes Claros-Unimontes, 2010.
Orientador: Profº. D.Sc. Iran Dias Borges.
1. Adubação. 2. Jatropha curcas L. 3. Pinhão-manso. I. Borges, Iran Dias. II. Universidade Estadual de Montes Claros. III. Título.
CDD. 633.85
CARLOS ALBERTO GONÇALVES GUSMÃO
DESEMPENHO DO PINHÃO-MANSO (Jatropha
curcas L.) DE SEGUNDO ANO SUBMETIDO A DIFERENTES DOSES E RELAÇÕES NPK
Dissertação apresentada à Universidade Estadual de Montes Claros, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal no Semiárido, área de concentração em Produção Vegetal, para obtenção do título de “Magister Scientiae”.
APROVADA em 28 de JANEIRO de 2010.
Profº. DSc. Marcos Koiti Kondo Profº. DSc. Ramom Correia de Vasconcelos UNIMONTES/CCET UESB
Profº. DSc. Delacyr da Silva Brandão Júnior Profº. DSc. Wagner Ferreira da Mota UFMG/NCA UNIMONTES/CCET
Profº. DSc. Iran Dias Borges Orientador
UNIMONTES/CCET
JANAÚBA
MINAS GERAIS-BRASIL
A todos os m eus colegas de profissão, e a todos os jatrophacultores, com o suporte para tom ada de suas decisões. O F E RE Ç O
A D eus, aos m eus pais, D ivino e R ita, e ao m eu irm ão, L uis A ntônio.
D E D ICO
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela vida, proteção, sabedoria e por mostrar o caminho a ser
seguido.
Aos meus pais, Manoel Divino Gusmão Veloso e Rita Gonçalves
Gusmão, e ao meu irmão, Luis Antônio Gonçalves Gusmão, pelo apoio.
A toda minha família, mas, em especial, Sinval, Eunice, Josianne,
Suzyanny e Fabiano, pelo incentivo.
À SADA Bioenergia e Agricultura Ltda. Unidade de Jaiba-MG, em
especial ao Diretor de Desenvolvimento Agrícola, Mauro Lúcio Maciel, pela
liberação para cursar este programa de mestrado e pelo financiamento desta
pesquisa.
Aos meus colegas de trabalho, Adilson, Rodrigo, Andercília, Hadson,
pela valiosa contribuição na realização deste trabalho.
A todos os meus amigos(as), mas de forma especial, Diogo, Patrícia, por
terem participado e contribuído para a realização desta obra desde seu início.
Aos colaboradores do Setor de Oleaginosas (pinhão manso),
Fitossanidade, PD&I e Irrigação da SADA Bioenergia e Agricultura Ltda.,
Vilmar, Rafael, Milton, Genilson, Romerito, pelo auxilio na montagem,
condução e avaliação do experimento.
A Irriger® Tecnologia e Serviços de Irrigação Ltda., por meio de seu
colaborador, Antônio Vieira Lopes Junior, pelo fornecimento de informações
referentes ao manejo da irrigação.
Aos colaboradores do Laboratório de Controle de Processos – LCP em
especial a Suele e Edílson.
A todo corpo docente do PPGPVSA, mas em especial ao meu
orientador, Iran Dias Borges, pelos conhecimentos transmitidos, e aos
professores Marcos Koiti Kondo e Rodinei Facco Pegoraro, pelo auxilio na
elaboração deste importante trabalho.
Aos meus colegas de mestrado, em especial, Edson Marcos Viana Porto,
Virgínia Ribeiro Magalhães, Ana Maria Alves Duarte e Bruno Denucci, pela
amizade.
Aos meus colegas de profissão, mas de forma especial, Bruno Galvêias
Laviola e Marcos Antônio Santos.
À Doutora Heloisa Mattana Saturnino, por trazer ao meu conhecimento a
cultura do pinhão manso, e também por ser mais uma enciclopédia sobre
assuntos pertinentes a minha formação.
Aos meus colegas de república, Diomar, João Everton, Rodrigo, Rafael,
Fábio e à nossa governanta, Lúcia.
A EPAMIG-URENM, pela realização das analises de tecido foliar e de
solos.
Ao Laboratório de Agroenergia da Universidade Federal de Viçosa,
pelas análises do teor de óleo, mas em especial ao Profº. Luis Antônio dos
Santos Dias e ao Mestrando Anderson Barbosa Evaristo.
A todos que, direta ou indiretamente, acreditaram e contribuíram para a
realização desta valiosa pesquisa.
SUMÁRIO
RESUMO..................................................................................................i
ABSTRACT.............................................................................................ii
1 INTRODUÇÃO....................................................................................1
2 REFERENCIAL TEÓRICO...............................................................3
2.1 Botânica, morfologia, origem e distribuição da planta de pinhão-manso (Jatropha curcas L.)..............................................................3
2.1.1 Botânica............................................................................................3 2.1.2 Morfologia da planta........................................................................4 2.1.3 Origem e distribuição do pinhão-manso........................................14 2.2 Acessos de pinhão-manso.................................................................15 2.3 Fenologia da planta de pinhão manso...............................................18 2.4 Pesquisa, desenvolvimento e inovação (PD&I) na cultura do pinhão-
manso...............................................................................................19 2.5 Adubação e nutrição mineral do pinhão-manso................................21 2.6 Nutrição mineral de plantas...............................................................23 2.6.1 Nitrogênio (N)................................................................................23 2.6.1.1 Sulfato de amônio [(NH4)2SO4]...................................................25 2.6.2 Fósforo (P2O5)................................................................................25 2.6.2.1 Superfosfato simples [3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF]..............27 2.6.3 Potássio (K2O)................................................................................28 2.6.3.1 Cloreto de potássio (KCL)..........................................................29 2.6.4 Enxofre (S).....................................................................................30
3 MATERIAL E MÉTODOS...............................................................32
3.1 Caracterização da área experimental.................................................32 3.2 Dados climáticos...............................................................................34 3.3 Tratos culturais..................................................................................35 3.4 Características do solo da área experimental....................................38 3.5 Amostragem de folhas.......................................................................38 3.6 Aplicação dos tratamentos................................................................39 3.7 Características avaliadas...................................................................40 3.7.1 Peso de frutos (g)............................................................................40 3.7.2 Comprimento e diâmetro de frutos (mm).......................................40 3.7.3 Deiscência de frutos (%)................................................................41 3.7.4 Peso de casca (g)............................................................................41 3.7.5 Número de sementes por fruto.......................................................41 3.7.6 Peso de sementes (g)......................................................................41
3.7.8 Comprimento, largura e espessura de sementes (mm)...................41 3.7.9 Teor de óleo nas sementes (%).......................................................41 3.8 Delineamento experimental...............................................................42
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO......................................................44
5. CONCLUSÕES.................................................................................62
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................63
i
RESUMO
GUSMÃO, Carlos Alberto Gonçalves. Desempenho do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) de segundo ano submetido a diferentes doses e relações NPK. 2010. 70 p. Dissertação (Mestrado em Produção Vegetal no Semiárido) – Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG.1
Os resultados de pesquisas com a cultura do pinhão-manso (Jatropha curcas L.) ainda são incipientes, e a carência de informações e domínio tecnológico tem levado muitos agricultores a abandonarem suas áreas de cultivo. Objetivou-se com este trabalho avaliar o desempenho da cultura do pinhão-manso no segundo ano de cultivo, submetido a cinco doses de adubação, considerando três relações NPK. O estudo foi realizado com o acesso SADA JCL 01, em Mocambinho, Jaíba, MG, (latitude 15º10’47,7” sul, longitude 043º53’51,1” oeste e altitude de 475 m) no período de outubro de 2008 a julho de 2009. O solo da área é classificado como Neossolo Quartzarênico (RQ), e a cultura foi conduzida com sistema de irrigação do tipo gotejamento. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em esquema fatorial 3 x 5, sendo 3 relações NPK (I � 36-18-27 g planta-1; II � 54-18-27 g planta-1 e III � 72-18-27 g planta-1) x 5 doses (60%, 100%, 140%, 180% e 220%) x 4 repetições, sendo a parcela experimental constituída por 10 plantas. As características avaliadas foram: peso de frutos (g), comprimento e diâmetro de frutos (mm), deiscência de frutos (%), peso da casca (g), número de sementes por fruto, peso de sementes (g), comprimento, largura e espessura de sementes (mm) e teor de óleo nas sementes (%). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância com o auxílio do programa estatístico SISVAR, e para as diferenças significativas identificadas pelo teste F foi aplicado o teste de médias de Scott-Knott (5%), sendo também avaliados por análise de regressão, com ajuste de curvas representativas para cada uma das características avaliadas. O peso e as dimensões, comprimento e diâmetro, de frutos de pinhão-manso aumentam linearmente com a quantidade de nitrogênio aplicada. Para o acesso SADA JCL 01, o formulado NPK 36:18:27 e a dose de 100% são satisfatórios tanto para a produção de sementes como de frutos de pinhão-manso de segundo ano. O teor de óleo em sementes de pinhão-manso decresce linearmente com a quantidade de nitrogênio aplicada. Termos para indexação: Jatropha curcas L., nitrogênio, adubação, semiárido.
1Comitê de Orientação: Profº. Iran Dias Borges – UNIMONTES (Orientador)
ii
ABSTRACT
GUSMÃO, Carlos Alberto Gonçalves. Performance of physic nut (Jatropha
curcas L.) of the second year under different doses and NPK relations. 2010. 70 p. Dissertation (Master's degree in Plant Production in the Semiarid) - Universidade Estadual de Montes Claros, Janaúba, MG.1 The results of research on the cultivation of physic nut (Jatropha curcas L.) are still preliminary, and the lack of information and technology power has led many farmers to abandon their cultivation areas. This study aimed to evaluate the performance of the physic nut in the second year of cultivation, subject to five levels of fertilization, whereas three formulated NPK. The study was carried out to access SADA JCL 01 in Mocambinho, Jaíba, MG, (latitude 15 ° 10'47, 7 "south, longitude 043 º 53'51, 1" west and altitude 475 m) from October 2008 to July 2009. The soil of the area is Typic Quartzipisamment (RQ), and culture was conducted with a drip irrigation system. The experimental design was in randomized blocks in a factorial scheme 3 x 5, with 3 relations NPK (I � 36-18-27 g plant-1; II � 54-18-27 g plant-1 and III �72-18-27 g plant-1) x 5 doses (60%, 100%, 140%, 180% and 220%) x 4 replicates, being the experimental plot constituted by 10 plants. The evaluated characteristics were: fruit weight (g), length and diameter of fruit (mm), fruit dehiscence (%), shell weight (g), number of seeds per fruit, seed weight (g), length, width and thickness of seed (mm) and oil content in seeds (%).The data were subjected to analysis of variance with the SPSS statistical SISVAR, and significant differences identified by the F test was applied Scott-Knott (5%) average, being also evaluated by regression analysis, with representative curve fitting for each one of those characteristics. The weight and size, length and diameter of physic nut fruit increase linearly with the amount of nitrogen applied. The formulated 01 NPK 36:18:27 and the dose of 100% are satisfactory for both seed and fruit of physic nut of second year for access the SADA JCL. The oil content in physic nut seeds decreases linearly with the amount of nitrogen applied.
Index terms: Jatropha curcas L., nitrogen, fertilization, semiarid.
1Guidance Committee: Profº. Iran Dias Borges. DAC/UNIMONTES (Advisor)
1
1 INTRODUÇÃO
As atividades econômicas da espécie humana dependem diretamente das
fontes seguras de energia, que são o insumo primordial sobre as quais estão
alicerçadas em nosso planeta. Diante do crescimento da população global, do
acelerado desenvolvimento industrial, que leva a um aumento da demanda
energética, propiciando aceleração na exaustão dos recursos naturais não
renováveis, tais como petróleo e carvão mineral. Este fato tem sido responsável
pela preocupação ambiental e tem levado a buscas por fontes de energia
sustentáveis, do ponto de vista ambiental, social e econômico.
O Brasil reúne vantagens comparativas naturais (terra, radiação solar,
água, tecnologia de sistemas agrícolas tropicais e mão-de-obra), mas precisa
aprimorar essas vantagens adotando inovações tecnológicas e arranjos
produtivos sustentáveis para competir e cooperar na produção da energia de
biomassa.
Os biocombustíveis podem ser uma das alternativas que têm grandes
possibilidades de fazer parte dessa nova matriz energética,por ser uma energia
renovável e limpa, isto é, com pouca emissão de poluentes que contribuem para
o aquecimento global.
Em 2008, o consumo de combustível na matriz energética Nacional foi,
em bilhões de litros: 19,6 de Etanol (anidro+hidratado); 1,2 de Biodiesel; 18,8
de Gasolina e 43,6 de Diesel (LERAYER, et al., 2009).
O biodiesel é um combustível produzido a partir de óleos vegetais ou de
gorduras animais. Dezenas de espécies vegetais presentes no Brasil podem ser
usadas na produção do biodiesel, dentre elas soja, dendê, girassol, babaçu,
amendoim, mamona e o pinhão manso.
Hoje, o obstáculo para o sucesso do Programa Nacional de Produção e
Uso do Biodiesel (PNPB) é a matéria-prima para produção de óleo vegetal.
2
Diante disto, o pinhão-manso (Jatropha curcas L.) tem sido cultivado e
pesquisado para tal finalidade. Os resultados de pesquisas com esta cultura são
ainda incipientes e preliminares. Todavia, até o ano de 2008 observou-se uma
extraordinária expansão da área cultivada com esta espécie no País e no mundo.
No Brasil, estima-se que tenham atualmente 50.000 ha plantados com a cultura,
sendo que destes, 30 mil ha estão entre os grandes e médios produtores, e o
restante na agricultura familiar (DURÃES et al., 2009). Este crescimento de área
plantada tem gerado expressiva demanda por informações, principalmente
quanto ao manejo da cultura. Contudo, a carência de informações e domínio
tecnológico desta cultura tem levado muitos agricultores a abandonarem suas
áreas de cultivo devido aos altos custos, à falta de mercado e de viabilidade
econômica.
Diante do exposto, entender as necessidades de adubação da planta é
primordial. Além disso, a maioria dos trabalhos com o pinhão-manso se
restringem à planta jovem de primeiro ano; mas como a cultura é perene e atinge
seu pico de produção por volta do 5º ano de cultivo, há necessidade de estudos
relativos à fertilização ano a ano.
Avaliar e conhecer a resposta dessa planta à adubação realizada no
segundo ano de cultivo é de fundamental importância no estabelecimento de
estratégias de fertilização eficiente e racional da cultura.
Objetivou-se com este trabalho avaliar o desempenho da cultura do
pinhão-manso (Jatropha curcas L.), no segundo ano de cultivo, submetido a
cinco doses de adubação, considerando três relações NPK.
3
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Botânica, morfologia, origem e distribuição da planta de pinhão-manso
(Jatropha curcas L.)
2.1.1 Botânica
A família Euphorbiaceae compreende aproximadamente 8000 espécies,
com cerca de 320 gêneros. O gênero Jatropha contém aproximadamente 160
espécies de plantas herbáceas e arbustivas, das quais apresentam valor
medicinal, ornamental e outras produzem óleo, como é o caso da Jatropha
curcas L. (NUNES, 2007).
O nome Jatropha deriva do grego iatrós (doutor) e trophé (comida),
implicando as suas propriedades medicinais; curcas é o nome comum para o
pinhão-manso em Malabar, Índia (MATOS, 2007).
Existe uma extensa lista de sinonímias para essa espécie, tendo sido
reconhecidas por Dehgan e Webster (1979) e Schultze-Motel (1986), são as
seguintes: Curcas purgans Medik., Ricinus americanus Miller, Castiglionia
lobata Ruiz & Pavon, Jatropha edulis Cerv. Gaz. Lit. Mex., J. acerifolia salisb.,
Ricinus jarak thumb., Curcas adansoni Endl. Curcas indica A. Rich e Curcas
curcas (L.) Britthon & Millsp. A espécie J. curcas é diploide com 2n = 22
cromossomos.
Popularmente, a J. curcas L. é conhecida como: pinhão-manso, pinhão-
paraguaio, pinhão-de-purga e pinhão-de-cerca, purgante-de-cavalo, mandiguaçu,
fogo-do-inferno (Brasil), physic nut, purging nut (inglês), pourghère (França),
pinoncillo (México), tempate (América Central), kadam (Nepal), sabudam
(Tailândia), e purguera (Portugal).
O pinhão-manso (Jatropha curcas L.) é uma planta da família
Euphorbiaceae, a mesma da mandioca, mamona e seringueira. Tem usos
4
diversos como, por exemplo, planta medicinal, ornamental, cerca viva e
produtora de óleo. A torta que resta da prensagem das sementes é um fertilizante
rico em nitrogênio, potássio, fósforo e matéria orgânica, mas não é
recomendável para utilização em alimentação animal, sem tratamento adequado.
A casca dos pinhões pode ser usada como carvão vegetal e matéria-prima na
fabricação de papel e alimentação de caldeiras para produção de vapor e
bioeletricidade.
2.1.2 Morfologia da planta
O aspecto geral da planta é um arbusto grande (Figura 1), de crescimento
rápido, cuja altura normal é de dois a três metros, podendo alcançar até cinco
metros em condições especiais (DIAS, et al., 2007). Possui odor bem
característico nas suas estruturas vegetativas e reprodutivas.
5
FIGURA 1. Aspecto geral da planta adulta de pinhão-manso (Jatropha curcas
L.), quando caducifólia (a; b) e em plena vegetação (c; d). Fotos: Carlos A. G. Gusmão (2008)
O sistema radicular do pinhão-manso possui raiz principal pivotante e
raízes secundárias pouco ramificadas de tamanhos variados de acordo com a
projeção da copa da planta (Figura 2).
Conforme Araújo et al. (2009), plantas de pinhão-manso de 17 meses
possuem mais de 50% das raízes concentradas na camada de 0,0 - 0,3 m e mais
de 80% das raízes na camada de 0,0 - 0,6 m. Ainda segundos estes autores, cerca
de 50% das raízes concentram-se até 0,5 m distante horizontalmente do tronco, e
80% se encontram até 0,75 m da linha de plantio.
A B
C D
6
FIGURA 2. Sistema radicular da planta jovem de pinhão-manso (Jatropha
curcas L.). Foto Carlos A. G. Gusmão (2009)
O caule da planta é liso, macio e esverdeado, com coloração variando de
cinzento-castanho a amarelado, de lenho mole e medula desenvolvida com
função de sustentação e acúmulo de reservas, dividido desde a base e pouco
resistente, que pode atingir de 3 a 12 metros de acordo sua idade e forma de
condução (Figura 3). Os ramos espalhados e longos, revestidos por uma camada
cerosa, possuem cicatrizes que se formam devido à queda das folhas na estação
seca do ano e apresentam desprendimento de uma casca semitransparente neste
mesmo período (DIAS et al., 2007).
Em caso de ferimento, exsuda seiva cáustica de coloração branca que,
logo após algumas horas, assume a cor castanha em forma de resina.
7
FIGURA 3. Detalhe do caule da planta de pinhão-manso (Jatropha curcas L.).
Foto: Carlos A. G. Gusmão (2008).
As folhas são decíduas, alternadas e subopostas, filotaxia em aspiral, e
distam 105º da próxima. Cordadas na base 3-5 lobadas. As folhas novas
apresentam-se de coloração vermelho-vinho devido presença de antocianinas.
As folhas velhas do pinhão são verdes, esparsas e brilhantes, largas e alternas,
em forma de palma com três a cinco lóbulos e pecioladas, com nervuras
esbranquiçadas e salientes na face inferior. As folhas maduras possuem
coloração verde-amarelada, e logo ficam castanhas quando totalmente secas
(SATURNINO et al., 2005). O formato da folha pode sofrer pequenas variações
conforme o acesso e origem da planta (Figura 4).
8
FIGURA 4. Formato de limbo foliar de acessos de pinhão-manso (Jatropha
curcas L.). Fig.1A, limbo pequeno, base em “V” fechado, limbo ondulado, cor verde; Fig. 1B, limbo médio, base em “V” aberto, limbo plano, cor verde-escura; Fig. 1C, limbo grande, base em “V” fechado, limbo semi-ondulado, cor verde-clara. (LAVIOLA et al., 2009a).
Como em outras Euphorbiaceas, no pinhão-manso a primeira
inflorescência é cimeira, surgindo na ponta dos ramos. Junto com as folhas
novas, surgem as inflorescências. A planta é monoica com flores de coloração
amarelo-esverdeada e formam buquê, com 10 a 20 flores femininas e mais de 50
masculinas (SATURNINO et al., 2005). Segundo Juhász et al. (2009), em
Janaúba, MG, a variação do número de flores por inflorescência foi de 94 a 234,
na proporção de uma flor feminina para 20 masculinas. O número de flores
femininas por inflorescência variou de 4 a 12 (JUHÁSZ et al., 2009). As flores
femininas têm pedúnculo longo e articulado, são isoladas e se localizam nas
ramificações. As flores masculinas, com ausência de pedúnculo, tem 10 estames,
5 unidos na base e 5 unidos na coluna, localizando-se nas pontas das
ramificações (SATURNINO et al., 2005).
A B C
9
A floração é monoica, apresentando na mesma planta, mas com sexo
separado, flores masculinas e femininas de cor amarela-esverdeada. As flores
masculinas aparecem em maior número, nas extremidades das ramificações e as
femininas na base das ramificações (Figura 9). A floração tende a ocorrer depois
do período de seca e no início das chuvas.
A abertura das flores femininas na mesma inflorescência ocorre em dias
diferentes. Após a abertura da primeira flor, as outras se abrirão diariamente
durante cerca de 11 dias consecutivos (DIAS et al., 2007).
A polinização é entomófila realizada por abelhas (Figura 5), formigas,
trips e moscas. Segundo Juhász et al. (2009), é possível a realização da
polinização artificial em pinhão-manso. Da flor ao fruto maduro, são decorridos,
geralmente, 60 dias (DIAS et al., 2007).
FIGURA 5. Inflorescência masculina (a ♂) e feminina (a ♀) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), (DURÃES et al., 2008) e polinização entomófila (b).
Foto b: Carlos A. G. Gusmão (2009).
O fruto é capsular, oblongo, com diâmetro de 1,5 a 3,0 cm, trilocular,
podendo apresentar 1, 2, 3 ou até 4 sementes. Formado por um pericarpo ou
A B
10
casca dura e lenhosa, indeiscente, inicialmente verde, passando a amarelo,
castanho e por fim preto, quando atinge a maturação fisiológica (Figura 6)
(DIAS et al., 2007). O peso dos frutos varia de 1,5 a 3 gramas (DIAS et al.,
2007).
No geral, o fruto contém de 53 a 62% de sementes e de 38 a 47% de
casca (PEIXOTO, 1973). Cada semente de pinhão-manso pesa entre 1,53 e 2,85
g e contém entre 25 e 40% de óleo inodoro fácil de extrair por pressão. Um
quilograma de sementes contém entre 1000 e 2370 sementes (SATURNINO et
al., 2005).
A amêndoa contém o albúmen ou endosperma que é abundante, branco,
oleaginoso (28 a 35% de óleo) e o embrião, constituído do eixo embrionário e de
dois largos cotilédones achatados e foliáceos (DIAS et al., 2007).
A colheita ainda é manual com pico entre fevereiro e abril, ou até julho
quando o período chuvoso é mais prolongado.
Santos et al. (2009), avaliando a uniformidade do desenvolvimento de
todos os frutos de pinhão-manso de cada inflorescência marcada, identificando o
primeiro e o último fruto a se desenvolver, verificaram que os primeiros frutos
se desenvolveram em 46,2 dias, e os últimos frutos em 57,9 dias. Como o
amadurecimento dos frutos se completa de quatro a cinco dias, os últimos
atingem tamanho máximo após o amadurecimento dos primeiros. Existe uma
considerável diferença no desenvolvimento de frutos de plantas distintas e
também dentro das inflorescências que é agravada pelo rápido amadurecimento
dos frutos na planta.
Segundo Dantas et al. (2009) e Morais et al.( 2007), para a produção e
comercialização de sementes de pinhão-manso de alta qualidade fisiológica,
deve-se colher os frutos amarelados com partes marrons (Figuras 6 e 7).
11
FIGURA 6. Fases de maturação de frutos de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) fase 1- fruto totalmente verde e sementes brancas; fase 2- fruto verde com pontos amarelos e sementes escurecidas; fase 3- fruto verde com mais de 50% de coloração amarela e sementes pretas; fase 4- fruto esverdeado com partes amarelas e marrons e sementes pretas; fase 5- fruto amarelo com partes marrons com início de deiscência e sementes pretas; fase 6- fruto marrom-escuro, seco e deiscente (DANTAS et al., 2009).
12
FIGURA 7. Curvas de germinação de sementes de pinhão-manso (Jatropha
curcas L.) com diferentes fases de maturação (DANTAS et al., 2009).
O óleo do pinhão-manso (Figura 8) é composto, principalmente, pelos
ácidos oleico (41%) e linoleico (37%), seguidos pelos ácidos palmítico (13,3%)
e esteárico (6,4%), (BICUDO et al., 2007). O biodiesel feito através deste óleo,
tanto pelas rotas metílica e etílica, apresentou características físico-químicas
compatíveis com a Resolução 42 da Agência Nacional de Petróleo (ANP),
(ARAÚJO et al., 2007). Também pelo fato de não competir com fontes
alimentares, está sendo a opção de várias empresas para produção de biodiesel,
como é o caso da SADA Bioenergia e Agricultura Ltda.
13
FIGURA 8. Óleo bruto (A e B) e refinado (C) de pinhão-manso (Jatropha
curcas L.). Fotos: Carlos A. G. Gusmão (2009).
A torta resultante da extração do óleo das sementes de pinhão-manso
constitui excelente adubo orgânico, rico em nitrogênio, fósforo e potássio
(Figura 9). No entanto, a sua destinação para ração animal está impossibilitada
devido à presença de fatores limitantes de natureza tóxica, alergênica e
antinutricional. Contudo, devido a estas propriedades a torta tem sido testada
com viabilidade para o controle de fitopatógenos (NUNES, 2009), para
produção de bioetanol (SHARMA et al., 2008; SANTOS et al., 2009) e de
briquetes (TOLEDO et al., 2009). Segundo Ortiz et al. (2009), há possibilidade
de realizar a destoxificação da torta de pinhão-manso através do processo de
extrusão de alto cisalhamento (Figura 9 b).
A
B C
14
FIGURA 9. Torta de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) após extração do óleo (a) e após processo de extrusão (b), (ORTIZ et al., 2009). Foto A: Carlos A, G. Gusmão (2009).
2.1.3 Origem e distribuição
Quanto à origem, é mais confiável considerar a América Central tendo o
México como o país de origem e os índios, que migraram da América do Norte
para a América do Sul há mais de 10.000 anos, como os responsáveis pela sua
distribuição do México até a Argentina, incluindo o Brasil (HELLER, 1996 e
CEARÁ BIODIESEL, 2007).
Existem pesquisadores que consideram o Brasil como o país de origem
em virtude de navegantes portugueses terem levado suas sementes colhidas no
Brasil para África, Ásia e suas ilhas no Atlântico. Provavelmente, foi introduzida
pelos comerciantes portugueses no sudeste da África, Índia, Cabo Verde,
Madagascar, Java, Malásia, Tailândia e Filipinas sendo utilizada como planta
ornamental e medicinal produtora de óleo (MUNCH E KIEFER, 1989;
SUJATHA E DHINGRA, 1993) e, em alguns países, considerada planta
daninha.
Essa cultura está largamente distribuída pelos trópicos sendo encontrada
em todas as regiões tropicais, temperadas e, em menor escala, nas frias (Figura
10).
A B
15
FIGURA 10. Distribuição e centro de origem mais provável do pinhão-manso
(Jatropha curcas L.) (LAVIOLA, 2009b).
2.2 Acessos de pinhão manso
O pinhão-manso é uma planta nativa que ainda se encontra em processo
de domesticação, sendo que até o momento não são conhecidas variedades
melhoradas ou cultivares de pinhão-manso, mas há pesquisas em andamento no
Brasil e outros países como a Nicarágua, Índia e China, para coleta e formação
de banco de germoplasma de Jatropha curcas L. e para o melhoramento
genético buscando maiores produtividades e adaptação a diversas condições
ambientais e resistência a pragas e doenças. Características como o conteúdo de
óleo das sementes e o peso das amêndoas podem variar conforme a procedência
da planta (MATOS, 2007), do ponto de colheita dos frutos e armazenamento.
De modo geral, os acessos do pinhão-manso apresentam elevada
toxicidade devido à presença de ésteres de forbol e outros fatores
antinutricionais, tornando-as inadequadas ao consumo humano ou animal, a não
16
ser acessos de origem mexicana, encontrados nas regiões de Vera Cruz,
Quintana Rôo (no Yucatán) e Morelos (Figuras 11, 12 e 13) por apresentarem
baixos teores e até ausência deste composto secundário (MAKKAR, 1998;
MARTINS e CARVALHO, 2007; MARQUES e FERRARI, 2008). Estes
acessos com características não tóxicas devem ser utilizados em programas de
melhoramento visando à produção de torta não tóxica como fonte de proteína
para rebanhos animais e até para alimentação humana (BECKER et al., 1999).
FIGURA 11. Localização do estado de Morelos no México, um dos
prováveis locais de origem dos acessos não tóxicos (Coordenadas 18º44´51´´N 99º04´13´´W).
17
FIGURA 12. Localização do estado de Vera Cruz no México, um dos prováveis
locais de origem dos acessos não tóxicos (Coordenadas 19º 26´ 5´´ N, 96º 22´ 59´´ W).
FIGURA 13. Localização do estado de Quintana Roo (no Yucatán) no México, um
dos prováveis locais de origem dos acessos não tóxicos (Coordenadas 19º 35´ 44´´ N, 87º 54´ 47´´ W).
18
No dia 15 de janeiro de 2008 foi publicada no Diário Oficial da União a
Instrução Normativa Nº. 14, de 14 de janeiro de 2008, que autoriza a inscrição
do pinhão-manso no Registro Nacional de Cultivares – RNC (DIÁRIO
OFICIAL DA UNIÃO 2008). Isso vem a facilitar e muito o estabelecimento da
cultura em nosso país.
A idéia de que o pinhão-manso é uma cultura rústica resistente a pragas e
doenças não está sendo confirmada nas áreas comerciais plantadas com esta
cultura. Seu comportamento em sistema de monocultivo mostra que ela é uma
planta suscetível a pragas, doenças, deficit hídrico e solos com baixa fertilidade.
A ocorrência de doenças e ataques de pragas tem sido muito relatada em
plantios experimentais e comerciais no Brasil e no mundo (HELLER, 1996;
SATURNINO et al., 2005; JONGSCHAAP et al., 2007, LOPES et al., 2009;
GONÇALVES et al., 2009).
2.3 Fenologia da planta de pinhão-manso
É uma planta perene e caducifólia, ou seja, perde as folhas no período da
seca (jun-out), a partir do primeiro ano. O aspecto geral da planta é mostrado na
figura abaixo.
FIGURA 14. Ciclo de desenvolvimento da cultura do pinhão-manso no primeiro ano nas condições do Brasil (LAVIOLA, 2009b).
19
Contudo, Durães (2008) sugere dividir o ciclo de vida da planta de
pinhão-manso a partir do segundo ano nas seguintes etapas fenólogicas (Figura
15).
FIGURA 15. Ciclo fenológico do pinhão-manso (Jatropha curcas L.), a partir do segundo ano, nas condições edafoclimáticas do Brasil (DURÃES, 2008).
2.4 Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação (PD&I) na cultura do pinhão-
manso
Atualmente o foco principal dado à cultura do pinhão-manso é o
investimento em PD&I por empresas públicas e privadas e por parcerias destas
em várias partes do mundo e no Brasil. Um destes exemplos é o Projeto
BRJATROPHA que conta com a participação de 23 instituições
estrategicamente distribuídas pelo Brasil (Figura 16). Contudo, estes esforços
visam a determinar o estado da arte sobre o entendimento e utilização adequada
desta espécie, e buscar atender às exigências do mercado cada vez mais
competitivo e em tempo necessário para que a ciência possa produzir resultados
20
e efeitos consolidados (DURÃES et al., 2009). Nesta ótica, os principais
objetivos das pesquisas é a sua domesticação através de seu entendimento para
utilizar o potencial desta espécie para produzir óleo, desenvolver o sistema
produtivo, o aproveitamento da torta e, através do melhoramento genético, criar
novas cultivares.
FIGURA 16. Instituições brasileiras integrantes do Projeto BRJATROPHA (LAVIOLA, 2009c).
Um dos caminhos mais curtos para se viabilizar a cultura do pinhão-
manso é através do melhoramento genético dos materiais existentes hoje.
Os genótipos usados em plantios no Brasil são geneticamente
desconhecidos, não existindo ainda cultivares melhoradas, sobre as quais se
tenha informações e garantias do potencial de produção nas diversas regiões
produtoras (LAVIOLA et al., 2009a). Esta é uma demanda de pesquisa latente.
Laviola et al. (2009a), trabalhando com acessos de 190 procedências,
registraram divergência genética através do agrupamento UPGMA e marcadores
21
RAPD, mas com indicações que a base genética é estreita nas procedências de
pinhão-manso de ocorrência no Brasil (Figura 17).
FIGURA 17. Gráfico gerado pelo método de projeção de distância a partir das similaridades dos 192 genótipos de pinhão-manso baseados em marcadores RAPD. Os acessos 66, 67 e 79 são provenientes da SADA Bioenergia e Agricultura Ltda. (LAVIOLA, 20093).
2.5 Adubação e nutrição mineral do pinhão-manso (J. curcas L.)
Consoante Laviola e Dias (2007), o pinhão-manso extrai, pela colheita
de frutos, elevada quantidade de nutrientes e, se não for adequadamente
adubado, pode levar ao empobrecimento do solo ao longo dos anos de cultivo.
22
Considerando um espaçamento de 4 x 2 com 1.250 planta/ha, a extração de
nutrientes pelos frutos no 4º ano de cultivo corresponderia a uma retirada de
146,2, 28,5 e 103,6 kg/ha de N, P e K. Somente a estimativa da extração de N
pela colheita de frutos corresponde a 3,65 vezes a recomendação de N para a
cultura da mamona, mandioca e girassol (RIBEIRO et al., 1999).
Essas informações subsidiam a tomada de decisão quanto à estratégia de
fertilização a ser usada. Na tabela 1, expõe-se uma sugestão de adubação da
cultura segundo Laviola, (2009b).
TABELA 1. Recomendação de N, P2O5 e K2O para a cultura do pinhão-manso
(LAVIOLA, 2009 b).
*A partir do 5º ano de cultivo, seguir a recomendação de adubação para o 4º
ano.
Alem de informações quanto ao acúmulo e extração de nutrientes, é
fundamental cruzar essas informações com as do conhecimento do ciclo
fenológico da planta e, assim, decidir quando, quanto e com que nutrientes
adubar a cultura. (Figura 18).
N P2O5 K2O Idade da planta
...............................g planta-1 ano-1...............................
0 a 1 Anos 25 a 30 0 10 a 20
1 a 2 Anos 35 a 40 10 a 15 20 a 30
2 a 3 Anos 60 a 75 20 a 30 40 a 60
3 a 4 Anos* 120 a 150 40 a 60 80 a 120
23
FIGURA 18. Época e forma de adubação da cultura do pinhão-manso, adaptado de Laviola (2009 b).
2.6 Nutrição mineral de plantas
2.6.1 Nitrogênio (N)
Ao contrário dos demais nutrientes, o nitrogênio praticamente não é
fornecido ao solo pelas rochas de origem. O gás N2 que constitui 78% da
atmosfera terrestre é sua fonte para as plantas, porém, na sua forma elementar
não é absorvido pelas plantas.
O nitrogênio mineral do solo é representado pelas formas iônicas amônio
(NH4+), nitrato (NO3
-) e, muito raramente, nitrito (NO2-). As formas amoniacal e
nítrica são prontamente absorvidas pelas plantas (FURTINI NETO et al., 2001).
Esse nutriente é considerado alimento de massa, isto é, o elemento químico que
as plantas geralmente necessitam em maior quantidade principalmente na fase
ativa de crescimento; é um estimulante e fonte de vigor. Uma dose correta de
nitrogênio aumenta o crescimento, com a produção de muitas folhas grossas que
apresentam cor verde-escura, pela abundância de clorofila (SILVA e SILVA,
24
1995). Mengel e Kirkby (1987) relatam que o nitrogênio é um macronutriente
primário essencial para as plantas, por participar da formação de proteínas,
aminoácidos e de outros compostos importantes no metabolismo das plantas.
Sua ausência bloqueia a síntese de citocinina, hormônio responsável pelo
crescimento das plantas, causando redução do seu tamanho e consequentemente
redução da produção econômica das sementes.
O fornecimento às plantas via adubação mineral funciona como
complementação à capacidade de seu suprimento pelo solo, a partir da
mineralização (MALAVOLTA et al., 1997). Segundo Malavolta (2006), tanto as
raízes quanto as folhas são capazes de absorver N e S sendo que, nas condições
de campo, N-NO3– e S-SO42- são as formas predominantemente absorvidas pelas
raízes. Todavia, quando ocorre a falta de nitrogênio no solo, as plantas crescem e
produzem menos e suas folhas ficam cloróticas. Por outro lado, quando há
excesso de N no solo, a planta vegeta excessivamente, produz menos frutos,
apresenta menos raiz, transpira demasiadamente, ficando sujeita à seca e ao
ataque de pragas e moléstias (MALAVOLTA et al., 2002).
O nitrogênio é um nutriente que está relacionado aos mais importantes
processos fisiológicos que ocorrem nas plantas, tais como fotossíntese,
respiração, desenvolvimento e atividade das raízes, absorção iônica de outros
nutrientes, crescimento, diferenciação celular e genética.
Sua função é participar da constituição de aminoácidos, proteínas,
enzimas, DNA e RNA (purinas e pirimidinas), clorofila, coenzimas, colina,
ácido indolilacético. Há relações entre nutrição mineral com N e doenças de
plantas, uma vez que na sua deficiência ocorrem alterações no N total,
aminoácidos, fenois, celulose, suculência, resultando em menor resistência
(MALAVOLTA, 2008).
25
2.6.1.1 Sulfato de amônio [(NH4)2SO4]
Tecnologicamente, a amônia é o insumo-chave para a obtenção dos
fertilizantes nitrogenados e resulta da mistura de hidrogênio com nitrogênio. As
unidades produtivas, geralmente, estão instaladas perto de refinarias
petroquímicas, pois o hidrocarboneto é sua principal fonte de hidrogênio. O
Brasil importa 88,3 % da demanda por sulfato de amônia (SAAB e PAULA,
2008).
O sulfato de amônio é produzido pela seguinte reação química:
(amônia) 2NH3 + (ácido sulfúrico) H2SO4 → (sulfato de amônio) (NH4)2SO4
Este mineral ainda é muito usado no Brasil, com as vantagens da
estabilidade química, baixa higroscopicidade e presença de 24% de enxofre.
O íon amônio pode ser trocável ou não trocável. A forma não trocável
corresponde ao amônio que é “fixado” pelo solo, ou seja, aquele retido nos
espaços internos de argila 2:1, notadamente vermiculita. Portanto, em solos mais
intemperizados, o teor de amônio não trocável é insignificante.
O íon nitrato proveniente da oxidação do amônio ou do nitrito e da
adubação, por ser negativamente carregado, tende a predominar na solução do
solo, ficando, dessa forma, mais suscetível a lixiviação (FURTINI NETO et al.,
2001).
2.6.2 Fósforo (P2O5)
Dentre os macronutrientes, o fósforo é o exigido em menores
quantidades pelas plantas, porém, este nutriente é aplicado em maiores
quantidades em adubação nos solos do Brasil. Este fato se deve à baixa
disponibilidade deste nutriente, e também à forte tendência da quantidade
aplicada reagir com componentes do solo formando compostos de baixa
solubilidade (FURTINI NETO et al., 2001)..
26
O teor de fósforo inorgânico nos solos é muito maior que o fósforo
orgânico, este último podendo representar de 20 a 70% do fósforo total da
camada arável.
Os solos podem apresentar de 100 a 2500 kg/ha de fósforo total, na
camada arável. Contudo, independentemente do tipo de solo, a concentração de
fósforo em solução é extremamente baixa, normalmente entre 0,1 a 1,0 kg/ha,
dada a elevada tendência de remoção do fósforo da solução, tanto por
precipitação quanto por adsorção com compostos de Al, Fe e Ca (FURTINI
NETO et al. 2001).
O fósforo é crucial no metabolismo das plantas, desempenhando papel
importante na transferência de energia da célula, na respiração e na fotossíntese.
É também componente estrutural dos ácidos nucleicos de genes e cromossomos,
assim como de muitas coenzimas, fosfoproteínas e fosfolipídeos. As limitações
na disponibilidade de P no início do ciclo vegetativo podem resultar em
restrições no desenvolvimento, das quais a planta não se recupera
posteriormente, mesmo aumentando o suprimento de P a níveis adequados. O
suprimento adequado de P é pois, essencial desde os estádios iniciais de
crescimento da planta.
Quanto às relações entre nutrição mineral de P2O5 e doenças de plantas,
vale ressaltar que, na sua presença, há aumento no teor; maior vigor, conferindo
maior resistência, visto que H2PO4 apresenta como principais funções a
regulação da atividade de enzimas, liberação de energia do ATP e do fosfato de
nucleotídeo de adenina, respiração, fixação de CO2, biossíntese, absorção
iônica, constituinte dos ácidos nucleicos. Fosfatos de uridina, citosina e
guanidina participam da síntese de sacarose, fosfolipídeos e celulose e
fosfolipídeo de membrana celular (MALAVOLTA, 2008).
O estresse moderado de P pode não produzir sintomas evidentes de
deficiência. Entretanto, sob deficiência mais severa, as plantas adquirem
27
coloração que varia de verde-escura à púrpura. A deficiência de fósforo pode
reduzir tanto a respiração como a fotossíntese; porém, se a respiração reduzir
mais que a fotossíntese, os carboidratos se acumulam, deixando as folhas com
coloração verde-escura. A deficiência também pode reduzir a síntese de ácido
nucleico e de proteína, induzindo a acumulação de compostos nitrogenados
solúveis (N) no tecido. Finalmente, o crescimento da célula é retardado e
potencialmente paralisado. Como resultado, os sintomas de deficiência de P
incluem diminuição na altura da planta, atraso na emergência das folhas e
redução na brotação e desenvolvimento de raízes secundárias, na produção de
matéria seca e na produção de sementes.
A maior parte do P no solo se move até as raízes da planta mais por
difusão que por fluxo de massa. Como o movimento do P do solo por difusão até
as raízes é restrito, a difusão geralmente é considerada como o fator mais
limitante na absorção de P pelas plantas. Estima-se que o P se move por difusão,
em média, somente de 1 a 2 mm; desta forma, apenas o P que se encontra a esta
distância das raízes está estrategicamente disponível para ser absorvido. A
absorção de P pelas plantas é proporcional à densidade das raízes; assim, o
incremento da área superficial da massa radicular aumenta a habilidade da planta
em acessar e absorver o P do solo (GRANT, et al., 2001).
2.6.2.1 Superfosfato simples [3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF]
O superfostato simples ou super simples é obtido do tratamento da rocha
fosfatada apatítica com ácido sulfúrico concentrado, como mostra a reação
química abaixo:
Ca10(PO4)6F2 + 7H2SO4 → 3Ca(H2PO4)2 + 7CaSO4 + 2HF
28
Este fertilizante é, portanto, uma mistura de fosfato monocálcico com
gesso, onde o CaSO4 representa 50% em peso. Assim, uma fosfatagem corretiva
com esta fonte, promove, indiretamente, uma gessagem.
O superfosfato simples contém de 16 a 22% de P2O5 solúvel em ácido
cítrico a 2%, dos quais cerca de 90% é solúvel em água. Em adição, apresenta
cerca de 12% de S e 26% de CaO. (FURTINI NETO et al. 2001).
O Brasil importa rocha concentrada de Marrocos, Israel e Argélia,
perfazendo 90 % da importação de P, com forte dependência de importação de
enxofre, matéria-prima básica para a produção de ácido sulfúrico (SAAB e
PAULA, 2008).
2.6.3 Potássio (K2O)
O potássio é absorvido pelas plantas em grandes quantidades. Este
nutriente está associado a uma maior resistência das plantas às condições
adversas, tais como baixa disponibilidade de água e extremos de temperatura.
Sua concentração na solução controla a difusão até a superfície das raízes,
controlando sua absorção pelas plantas (MENGEL e VON BRAUNSCHWEIG,
1972).
O potássio está envolvido no crescimento meristemático, sendo também
importante para a manutenção da quantidade de água nas plantas. A absorção de
água pela célula e pelos tecidos é frequentemente consequência da absorção
ativa do potássio.
O mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos depende
inteiramente do fluxo de potássio sobre a taxa de assimilação de CO2, não por
uma influência direta nos fotossistemas I ou II, mas sim por promover a síntese
da enzima ribulose bifosfato carboxilase. O potássio não promove somente a
translocação de fotossintetatos recém-produzidos, mas também tem um efeito
benéfico na mobilização de material estocado (KOCH & MENGEL, 1977).
29
A principal função do potássio, em bioquímica, é seu efeito na ativação
de vários sistemas enzimáticos (EVANS & SORGER, 1966). Dentre as relações
entre nutrição mineral de K2O e doenças de plantas, vale destacar que, na sua
presença, ocorre a maturação adiantada, mais proteínas, permeabilidade de
membranas, silificação, conferindo maior resistência. Suas funções são
economia de água, abertura e fechamento dos estômatos – fotossíntese, ativação
de enzimas e transporte de carboidratos fonte-dreno (MALAVOLTA, 2008).
2.6.3.1 Cloreto de Potássio (KCL)
O cloreto de potássio é extraído diretamente de depósitos naturais, com
pureza variada (presença de cloretos e sulfatos de sódio, magnésio e cálcio). Por
tratamentos apropriados, obtem-se um fertilizante com alto grau de pureza,
contendo cerca de 60% de K2O.
O KCL é o fertilizante potássico mais usado no Brasil, tanto como
fertilizante simples quanto para preparo de formulados sólidos e líquidos. Suas
desvantagens estão relacionadas como o índice salino (115) e com a presença de
cloreto (45 a 48%).
As reservas mundiais de potássio estão estimadas em aproximadamente
16 bilhões de toneladas. O Canadá, com 60 % (8,30 milhões de toneladas), e a
Rússia, com 14 %, são os países que detêm as maiores reservas do mundo. Hoje
os depósitos de potássio do País resumem-se à mina explorada pela Companhia
Vale do Rio Doce (CVRD), estimados em 300 milhões de toneladas de cloreto
de potássio, e reservas amazônicas, de cerca de 900 milhões de toneladas, sendo
a Petrobras a atual detentora da concessão de lavra, cuja exploração ainda não
foi definida. Atualmente importam-se 90,8% da demanda por cloreto de potássio
(SAAB e PAULA, 2008).
30
2.6.4 Enxofre (S)
O enxofre é um produto sólido extraído de minas perfuradas a grandes
profundidades, ou ainda pela recuperação de gases ácidos do petróleo. A
Petrobras produz cerca de 7 % do enxofre demandado pelo mercado brasileiro, e
hoje se importa praticamente todo o enxofre utilizado no setor de fertilizantes
(SAAB e PAULA, 2008).
O enxofre é exigido pelas plantas em quantidades aproximadamente
iguais ao fósforo. Seu teor nos solos variam de 0,002 a 0,04% e está diretamente
relacionado com o teor de matéria orgânica do solo. Assim como acontece com
o nitrogênio, a degradação da matéria orgânica do solo implica em redução de
sua disponibilidade. Este se apresenta na solução do solo na forma de SO42-, que
é a forma absorvida pelas raízes das plantas, sendo classificado como bastante
solúvel (FURTINI NETO et al. 2001).
O enxofre faz parte da molécula de vários compostos orgânicos (DUKE
e REISENAUER, 1986; MARSCHNER, 1986; MENGEL e KIRKBY, 1987)
como: ferrodoxinas, proteínas de baixo peso molecular contendo alta proporção
de unidades de cisteína e adicionalmente iguais números de átomos de ferro e
enxofre; serve nas reações de oxirredução da fotossíntese, na redução de NO3 e
do SO4 e sendo que o aminoácido cisteína pode se converter no aminoácido
metionina e no dipeptídeo cistina e esses aminoácidos entram na composição das
proteínas, esta é a maior fração do enxofre nas plantas.
Quanto às relações entre nutrição mineral com S e doenças de plantas,
vale enfatizar que, na sua presença, ocorre a produção de H-S em resposta à
infecção tóxica do patógeno, cisteína, maior resistência precursora de
fitoalexinas, parte de antibiótico de baixo peso molecular, ou seja, causa maior
resistência. O S encontra-se presente em todas as proteínas, enzimáticas ou não,
e em coenzimas: CoA (respiração, metabolismo de lipídeos); biotina
(assimilação de CO2 e descarboxilação); tiamina (descarboxilação do piruvato e
31
oxidação de alfacetoácidos, componente da glutationa e de hormônios). Em
pontes de bissulfato, -S-S-, participam de estruturas terciárias de proteínas. Atua
também na formação de óleos glicosídicos e compostos voláteis, e na
ferredoxina (na assimilação do CO2, na síntese da glicose e do glutamato, na
fixação do N2, e na redução do nitrato) (MALAVOLTA , 2007; MALAVOLTA,
2008).
32
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da área experimental
O estudo foi realizado em área de plantio comercial de pinhão-manso (J.
curcas L.) de segundo ano, na empresa SADA Bioenergia e Agricultura Ltda.,
Unidade de Jaíba, MG, (latitude 15º10’47,7” sul, longitude 043º53’51,1” oeste e
altitude de 475 m) no período de outubro de 2008 a julho de 2009. A empresa
trabalha com três acessos denominados SADA JCL 01, SADA JCL 02 e SADA
JCL 03, sendo os dois primeiros originários de províncias do México (Vera
Cruz, Quintana Roo no Yucatán e Morelos), e o último do Brasil no Norte de
Minas Gerais.
FIGURA 19. Vista aérea das áreas plantadas com pinhão-manso e cana-de-açúcar na SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Usina São Judas Tadeu, Jaíba, MG, 2009. Foto: Arquivos SADA 2006.
33
A gleba utilizada para o estudo possui uma área de 4,27 ha (Figuras 19 e
20), plantada com mudas do acesso SADA JCL 01 em 7 de julho de 2007, no
espaçamento de 4 m x 2,5 m, em solo com acidez corrigida e adubado com 300
g/cova do formulado NPK 06-30-24 + FTE, contendo 0,04% de B; 0,05% de
Mn; e 0,22 de Zn. O solo da área é classificado como Neossolo Quartzarênico
(NQ), e a cultura foi conduzida com sistema de irrigação do tipo gotejamento
(Figura 23).
FIGURA 20. Esquema de orientação adotado para localizar as áreas plantadas com pinhão-manso nas bordas dos pivôs na SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Usina São Judas Tadeu, Jaíba, MG, 2009.
Cana-de-açúcar
Pinhão-manso Pinhão-manso
Pinhão- manso Pinhão-manso
34
3.2 Dados climáticos
Os dados climáticos temperatura (ºC), umidade relativa do ar (UR%) e
precipitação (mm) foram coletados na estação meteorológica automática da
SADA Bioenergia e Agricultura Ltda. (Figuras 21 e 22).
TEMPERATURA MÉDIA MENSAL DOS ANOS 2008 E 2009
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Meses
Tem
pera
tura
(ºC
)
Temp.max 2008 Temp.med 2008 Temp.min 2008
Temp.max 2009 Temp.med 2009 Temp.min 2009
FIGURA 21. Temperatura máxima, média e mínima (ºC) mensal dos anos 2008 e 2009 na SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Mocambinho, Jaiba, MG, 2009.
35
UMIDADE RELATIVA DO AR MÉDIA E PRECIPITAÇÃO ACUMULADA DOS ANOS 2008 e 2009
0,0
100,0
200,0
300,0
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Mês
Pre
cipi
taçã
o (m
m)
0,0
30,0
60,0
90,0
Um
idad
e R
elat
iva
do A
r (%
)
Prec. 2008 Prec. 2009 UR 2008 UR 2009
FIGURA 22. Umidade relativa do ar média (%) e precipitação mensal (mm) dos anos 2008 e 2009 na SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Mocambinho, Jaiba, MG, 2009. Dados fornecidos pela estação meteorológica da SADA.
3.3 Tratos culturais
Foi feita capina mecânica com o trator e grade aradora na entrelinha, e
capina química com Glifosato (2 litros ha-1) e manual com enxada entre plantas
na linha uma vez.
O controle de pragas como ácaros e cigarrinha-verde foi feito com o
inseticida Agritoato 400 CE (Dimetoato), 750 ml ha-1. O controle de doenças
não se fez necessário no período do trabalho.
A irrigação foi feita via gotejamento, sendo que cada planta recebeu três
emissores com vazão de 0,48 mm h-1, totalizando 1,45 mm planta-1 h-1 (Figura
23). O solo da área apresenta capacidade de campo (CC) de 10,47%, ponto de
murcha permanente (PMP) de 4,53%, densidade aparente (DA) de 1,54g/cm3 e
profundidade (P) de 60 cm (Irriger® Ltda.).
36
O manejo da irrigação foi feito considerando a ET0 máxima mensal do
ano anterior. Com esses valores, determinou-se a evapotranspiração da cultura
(ETc) do mesmo período do ano anterior, que foi multiplicado por 0,72, valor
referente ao Kc médio da cultura da mamona e adotado como referência neste
trabalho (Tabela 2). Os valores obtidos subsidiaram os cálculos da lâmina de
irrigação adotada no período do trabalho (Tabela 3).
TABELA 2. Valor de Kc em estádios fenológicos para a cultura da mamoneira (Ricinus communis L.), cultivar Iris. UFMT, Santo Antônio do (CURI e CAMPELO, 2004).
Estádio fenológico Kc Germinação (V0) 0,15 Emergência (V1) 0,34
Emissão da terceira folha (V2) 0,51 Emissão da sétima folha (V3) 0,93 Início da fase reprodutiva (R4) 1,37
Floração (R5) 1,29 Formação e enchimento dos racemos (R6) 0,86
Maturação (R7) 0,33 Média 0,72
37
Tabela 3. Valores de ET0 máxima mensal do ano anterior e lâmina de irrigação proposta para o manejo da cultura do pinhão-manso (Jatropha
curcas L.) no período de realização do trabalho, considerando o Kc médio de 0,72 (CURI e CAMPELO, 2004). Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Ano Mês ET0 (mm) ETC (mm)
2007 AGO 6,46 4,65 2007 SET 7,88 5,67 2007 OUT 7,78 5,6 2007 NOV 9,8 7,06 2007 DEZ 7,61 5,48 2008 JAN 6,91 4,98 2008 FEV 6,82 4,91 2008 MAR 5,97 4,30 2008 ABR 5,32 3,83 2008 MAI 4,77 3,43 2008 JUN 4,34 3,12 2008 JUL 4,67 3,36 2008 AGO 6,64 4,78
FIGURA 23. Detalhe do sistema de irrigação mostrando os três bulbos molhados formados pelos gotejadores, na SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Usina São Judas Tadeu, Jaíba, 2009. Foto: Carlos A. G. Gusmão (2008).
A
38
3.4 Características do solo da área experimental
Foram analisadas amostras de solo de cada parcela nas profundidades de
0-20, 20-40 e 40-60 cm na linha (10-20 cm do colo da planta), sendo os
resultados descritos na Tabela 4.
TABELA 4: Atributos químicos e físicos das amostras de solo das camadas de 0 a 20; 20 a 40; e 40 a 60 cm de profundidade, coletadas a 30 cm do colo das plantas da área experimental. SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Mocambinho, Jaiba, MG, 2009.
.......................................................Composição Química...........................................................
pH1 MO2 P3 K3 Na3 Ca4 Mg4 Al4 H+Al5 SB t T V m Profun- didade
cm dag/kg ...mg/dm3... ....................................cmolc/dm3................................. .......%......
0 a 20 6,8 0,5 3,5 36,1 0,1 2,2 0,9 0,0 1,1 3,3 3,3 4,4 74,5 0,9 20 a 40 5,4 0,3 1,9 16,8 0,1 1,0 0,4 0,1 1,4 1,5 1,5 2,9 49,7 5,7 40 a 60 5,2 0,3 1,2 13,1 0,1 0,5 0,2 0,1 1,6 0,9 1,0 2,4 33,7 17,5
........Composição Química....... ..........Composição Física..........
B6 Cu3 Fe3 Mn3 Zn3 Profundi-
dade cm
Areia Silte Argila Profun- didade
cm ....................mg/dm3.................. .....................dag/kg..................
0 a 20 0,2 0,4 17,8 63,8 2,8 0 a 20 88 9 3 20 a 40 0,5 0,2 13,0 30,1 0,5 20 a 40 86 6 8 40 a 60 0,2 0,3 10,2 22,7 0,5 40 a 60 83 5 12
1/pH em água; 2/Colorimetria; 3/Extrator: Mehlich-1; 4/Extrator: KCl 1 mol/L; 5/pH SMP; 6/Extrator: BaCl2; 7/Extrator: Ca(H2PO4) 2, 500 mg/L de P em HOAc 2mol/L; 8/Solução-equilíbrio de P SB, Soma de bases; t, CTC efetiva; T, CTC a pH 7; V, Saturação por bases; m, Saturação por alumínio; P-rem, Fósforo remanescente; CE, Condutividade elétrica. dag/kg = %; mg/dm3 = ppm; cmolc/dm3 = meq/100 cm3
3.5 Amostragem de folhas
Foram feitas coletas de limbos foliares expandidos localizados entre a 6ª
e 8ª folha abaixo da última inflorescência (LAVIOLA e DIAS, 2008), quatro
folhas por planta, nos sentidos da linha e entrelinha de plantio, em ramos
diferentes. Privilegiaram-se folhas normais, sadias, bem nutridas e livres de
ataque de pragas e doenças (LAVIOLA e DIAS, 2008).
39
O material vegetal amostrado foi lavado em água deionizada, seco e
moído para a realização das análises de determinação dos teores de nutrientes,
sendo os resultados das análises descritos na Tabela 5.
TABELA 5: Resultados das análises foliares de amostras das plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) utilizadas no experimento. SADA Bioenergia e Agricultura Ltda., Mocambinho, Jaiba, MG, 2009.
1/ Digestão sulfúrica – Método Kjeldahl; 2/ Digestão nitrico-perclórica; 3/ Digestão via seca dag/kg = (%); mg/kg = (ppm); F = Formulado; D = Dose.
Os resultados das análises de amostras do solo e das análises foliares das
plantas das parcelas subsidiaram a decisão quanto aos tratamentos a serem
adotados neste trabalho.
3.6 Aplicação dos tratamentos
As fontes minerais utilizadas foram devidamente pesadas em balança
analítica de precisão e acondicionadas em pequenos recipientes plásticos para
serem transportados para a área experimental (Figura 24). A aplicação foi feita
de forma manual, com o solo úmido entre 20 e 40 cm do colo das plantas em
toda sua circunferência (Figura 24). Logo após a aplicação, foi adicionada uma
leve camada de solo sobre os formulados, de modo que estes não ficassem
descobertos, evitando, assim, perdas por volatilização e maior interação com o
meio para facilitar as reações físico-químicas.
.....................................................Composição Química.......................................................
N 1 P 2 K 2 S 2 Ca 2 Mg 2 B 3 Cu 2 Fe 2 Mn 2 Zn 2 Na 2
.........................dag/kg......................... .............................mg/kg................................
3,12 0,17 1,78 0,20 1,82 1,27 28,16 7,16 90,51 326,42 23,00 248,99
40
FIGURA 24. Recipientes utilizados para aplicação dos formulados (a) e
forma de aplicação no colo das plantas (b).
3.7 Características avaliadas
3.7.1 Peso de frutos (g)
A colheita das parcelas foi realizada quando os frutos atingiram a
maturidade fisiológica, ou seja, no estádio caracterizado pela coloração amarela,
amarela-marron e marron (Figura 10). Os frutos foram coletados no solo e na
planta. Os frutos coletados foram colocados para secar à sombra até atingirem
peso constante. Posteriormente foram identificados e acondicionados em sacos
de papel.
Escolheram-se ao acaso 40 frutos em cada parcela para a realização das
análises biométricas. Logo após, os frutos foram pesados em balança analítica de
alta precisão.
3.7.2 Comprimento e diâmetro de frutos (mm)
O comprimento e o diâmetro de cada fruto foram obtidos com a
aplicação de um paquímetro digital de alta precisão em sentido
longitudinal e vertical, respectivamente.
41
3.7.3 Deiscência de frutos (%)
Este parâmetro foi verificado através de uma análise do avaliador que,
ao proceder a retirada da casca do fruto, realizava a classificação do material
como fácil (nota 1) ou como difícil (nota 2). Por meio dos valores das notas
calculou-se o percentual de frutos com deiscência fácil em cada parcela.
3.7.4 Peso de casca (g)
Após a pesagem do fruto seco e retirada de sua casca, esta foi a pesagem
em balança digital.
3.7.5 Número de sementes por fruto
Realização da contagem do número de sementes presentes em cada
fruto.
3.7.6 Peso de sementes (g)
O peso das sementes secas foi determinado por meio da utilização de
balança digital de alta precisão de forma individualizada.
3.7.8 Comprimento, largura e espessura de sementes (mm)
O comprimento das sementes de cada fruto foi obtido em sentido
longitudinal, a largura em sentido transversal e a espessura em sentido vertical,
com a utilização de um paquímetro digital de alta precisão.
A massa foi aferida utilizando-se uma balança analítica com precisão de
0,001g, e na mensuração de comprimento, largura e espessura de frutos e
sementes se utilizou paquímetro digital.
3.7.9 Teor de óleo nas sementes (%)
O teor de óleo nas sementes foi obtido de forma não destrutiva, pelo
método de ressonância magnética (RMN), com utilização do aparelho MQC
42
OXFORD no Laboratório de Agroenergia da Universidade Federal de Viçosa.
Foram analisadas 3 sementes por parcela, escolhidas aleatoriamente.
3.8 Delineamento experimental
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso em
esquema fatorial 3 x 5, sendo 3 relações NPK (I � 36-18-27 g planta-1; II � 54-
18-27 g planta-1 e III � 72-18-27 g planta-1) x 5 doses (60%, 100%, 140%,
180% e 220%) x 4 repetições, sendo a parcela experimental constituída por 10
plantas.
Adotou-se como base a recomendação média de 180g/planta (160 a 200g
planta-1 para o segundo ano de cultivo, segundo Dias et al. (2007) do formulado
NPK (20-10-15), para determinação da adubação 100%, considerando resultados
da análise das amostras de solo e da análise foliar de plantas da área
experimental (Tabelas 4 e 5).
As fontes de N, P2O5 e K2O utilizadas foram: Sulfato de amônio,
Superfosfato simples e Cloreto de potássio, respectivamente. Na tabela abaixo
são descritas as quantidades de nitrogênio aplicado em cada um dos tratamentos.
Neste estudo trabalhou-se com a seguinte proporção N:P:K:; [2,0 : 1,0 :
1,5]; [3,0 : 1,0 : 1,5] e [4,0 : 1,0 : 1,5], para os tratamentos I, II e III,
respectivamente.
43
TABELA 6. Valores para quantidade de nitrogênio, fósforo e potássio aplicada por planta em função dos tratamentos adotados no experimento.
Relação de NPK Dose (%) N (g.planta-1) P (g.planta-1) K (g.planta-1)
I 60 21,6 10,8 16,2
I 100 36 18 27
I 140 50,4 25,2 37,8
I 180 64,8 32,4 48,6
I 220 79,2 39,6 59,4 ....................................... ..................... .............................. ........................... ..........................
II 60 32,4 10,8 16,2
II 100 54 18 27
II 140 75,6 25,2 37,8
II 180 97,2 32,4 48,6
II 220 118,8 39,6 59,4 ....................................... ................. .............................. ........................... ..........................
III 60 43,2 10,8 16,2
III 100 72 18 27
III 140 100,8 25,2 37,8
III 180 129,6 32,4 48,6
III 220 158,4 39,6 59,4
Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância com o auxílio
do programa estatístico SISVAR (FERREIRA, 2000), e para as diferenças
significativas identificadas pelo teste F, foi aplicado o teste de médias de Scott-
Knott (5%), sendo também avaliados por análise de regressão, com ajuste de
curvas representativas para cada uma das características avaliadas.
44
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados da análise de variância para as características avaliadas são
descritos na Tabela 7. Não houve efeito significativo dos formulados utilizados
para nenhuma das características avaliadas, exceto para teor de óleo. Para doses
do formulado, houve efeito significativo para peso fruto e peso de casca e teor
de óleo. Entretanto, observou-se interação significativa dos fatores analisados
para diâmetro de frutos (DF), largura de sementes (LS) e para peso de sementes
(PS).
Para as características deiscência de frutos (DEIF%), número de
sementes (NS), espessura de sementes (ES), comprimento de sementes (CS), não
houve efeito significativo para nenhum dos fatores analisados e nem para a
interação entre eles. Os valores médios obtidos para essas características foram
0,759; 2,837; 8,648 mm e 18,781 mm, respectivamente.
45
TABELA 7. Resumo das análises de variância para peso de frutos (PF), comprimento de frutos (CF), diâmetro de frutos (DF), peso de casca (PC), peso de sementes (PS), largura de sementes (LS), deiscência de frutos (DEIF%), número de sementes (NS), espessura de sementes (ES) e comprimento de sementes (CS) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK e cinco doses do formulado. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
ns; não significativo, ** significativo a 1%, * significativo a 5%.
A dose de 60 % proporcionou frutos mais leves que as demais doses, que
foram semelhantes entre si (Tabela 8); isso permite inferir que, para as relações
NPK utilizadas, doses superiores à dose de 100 % não incrementam o peso de
frutos.
Diferentemente do observado para peso por fruto, a dose de 140%
incrementou o comprimento do fruto (Tabela 8). Entretanto, para peso de casca
por fruto, somente a dose de 220% proporcionou aumento significativo (Tabela
8), permitindo inferir que assim como para largura e comprimento de sementes,
o peso da casca aumenta com altas doses de N.
QM FV GL
PF CF DF PC PS LS DEIF% NS ES CS ÓLEO
NPK 2 0,02ns 0,18ns 0,25ns 0,004ns 0,001ns 0,05ns 0,005ns 0,003ns 0,01ns 0,27ns 6,98*
DOSE(D) 4 0,05** 1,25ns 0,35ns 0,008* 0,001ns 0,02ns 0,033ns 0,006ns 0,03ns 0,21ns 8,10**
NPK * D 8 0,02ns 0,87ns 0,34* 0,002ns 0,002** 0,08** 0,021ns 0,007ns 0,04ns 0,09ns 0,97ns
BLOCO 3 0,06** 2,88** 1,37** 0,020** 0,004** 0,12** 0,017ns 0,016* 0,02ns 0,31ns 1,70ns
ERRO 42 0,01 0,51 0,14 0,003 0,001 0,02 0,026 0,004 0,02 0,086 1,50
TOTAL 59
MÉDIA 3,082 32,623 19,95 0,953 0,739 10,267 0,759 2,837 8,648 18,781 34,47
CV (%) 3,32 2,18 1,90 5,42 3,41 1,31 21,08 2,21 1,80 1,56 3,55
46
TABELA 8. Valores para peso por fruto (PF), comprimento de frutos (CF) e peso de casca por fruto (PC), obtidos de plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), de segundo ano, submetidas a três relações NPK (36:18:27, 54:18:27 e 72:18:27) e cinco doses de NPK. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Dose de NPK* PF (g) CF (mm) PC (g)
60% 2,98 b 32,18 b 0,93 b
100% 3,09 a 32,38 b 0,95 b
140% 3,10 a 32,83 a 0,96 b
180% 3,07 a 32,82 a 0,94 b
220% 3,16 a 32, 91 a 1,00 a
Médias seguidas de mesma letra minúscula, na coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo teste de médias de Sccot-Knot a 5% de probabilidade. * Relação NPK 1 (36 kg ha-1 de N na dose 100%), Relação NPK 2 (54 kg ha-1 de N na dose 100%) e Relação NPK 3 (72 kg ha-1 de N na dose 100%).
O peso de frutos de pinhão-manso teve comportamento linear e
crescente em função da dose do formulado, independentemente de qual utilizado
sendo que, para cada 1% de aumento na dose de formulado, há um acréscimo de
0,0009 g no peso dos frutos (Figura 25). Contudo, Silva et al., (2007),
verificaram resposta quadrática de plantas de pinhão-manso na produção
de frutos quando da aplicação de N.
O peso de frutos de pinhão-manso aumenta com a quantidade de
N aplicado até a dose de 100%, a partir desta não ocorre mais incremento
(Tabela 8).
47
2,9
2,95
3
3,05
3,1
3,15
3,2
60 100 140 180 220
Doses de NPK (%)
PF
(g)
OBS EST
Y = 2,9613 + 0,0009X; R² = 0,71
FIGURA 25. Representação gráfica dos valores de peso de frutos (g) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de NPK, considerando três relações NPK. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Assim como para peso de frutos, o comprimento de frutos teve
comportamento linear e crescente com o aumento na dose do NPK,
independentemente da relação utilizada. O comprimento de frutos aumenta
0,00475 mm para cada 1% de aumento na dose do NPK (Figura 26). Observa-se
que os frutos de Pinhão-manso respondem em aumento de comprimento quando
se incrementa a quantidade de N aplicada até a dose de 140% (Tabela 8).
48
32,1
32,2
32,3
32,4
32,5
32,6
32,7
32,8
32,9
33
33,1
60 100 140 180 220
Doses de NPK (%)
CF
(mm
)
OBS EST
Y = 31,958 + 0,00475X; R² = 0,87
FIGURA 26. Representação gráfica dos valores de comprimento de frutos (mm) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de NPK, considerando três relações NPK. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Com o aumento da dose de NPK, para todos os relações utilizadas,
observa-se um incremento nos valores de comprimento de frutos a partir
da dose de 140%; contudo, esses valores não variam até a dose de 220%
(Figura 8).
Conforme Kiehl (1985), o excesso de N é prejudicial; sendo assim, a
dose deste elemento fornecida à cultura deve ser bem equilibrada em relação à
quantidade de outros elementos de que a planta necessita, principalmente,
fósforo e potássio. Os resultados obtidos neste trabalho, em parte, corroboram os
desse autor, já que não houve efeito prejudicial. Entretanto, também não
proporcionou incrementos no peso dos frutos. Provavelmente, doses maiores que
as desse trabalho ou formulados com proporções diferentes poderiam
proporcionar efeito prejudicial.
49
Laviola e Dias (2008), estudando o teor e acúmulo de nutrientes em
folhas e frutos de pinhão-manso, observaram que o nitrogênio é o nutriente
acumulado em maior quantidade nessas duas partes da planta, favorecendo a
formação das folhas e suprindo as demandas metabólicas dos frutos. Neste
trabalho utilizaram-se três relações N:P:K onde, em todos, a proporção P:K foi
mantida alterando-se apenas a proporção de N a esses nutrientes.
O pinhão-manso obteve produção de frutos linear ao aumento na dose de
NPK (Figura 25). No entanto, na dose de 100% a relação NPK 36:18:27
proporcionou frutos com maior diâmetro que os demais formulados, que foram
semelhantes entre si (Tabela 9).
TABELA 9. Valores para diâmetro de frutos, em milímetros, obtidos em plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK em cinco doses. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Relação NPK
Dose de NPK *36:18:27 *54:18:27 *72:18:27
60% 19,77 A 19,93 A 19,41 A
100% 20,48 A 19,90 B 19,59 B
140% 20,13 A 20,02 A 19,82 A
180% 19,79 A 19,83 A 20,11 A
220% 20,24 A 19,88 A 20,42 A
Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna, e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de médias de Scott-Knott (1974) a 5% de probabilidade. *Os valores numéricos expostos nas proporções do NPK referem-se a gramas de N, P2O5 e K2O aplicados por planta na dose de 100%.
50
Assim como para peso de frutos (g) e comprimento de frutos
(mm), o diâmetro de frutos (mm) teve comportamento linear e crescente
com o aumento da dose do NPK independentemente da relação utilizada.
Para cada 1% de aumento na dose (%) da relação de NPK, o diâmetro de
fruto (mm) aumentou 0,00625 mm (Figura 27).
19,2
19,4
19,6
19,8
20
20,2
20,4
20,6
60 100 140 180 220
Doses da Relação NPK 3 (%)
DF
(mm
)
OBS EST
Y = 18,9805 + 0,00625X; R² = 0,99.
FIGURA 27. Representação gráfica dos valores de diâmetro de frutos (mm) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de relações NPK. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Verifica-se, de maneira geral, que as doses de NPK e as diferentes
relações utilizadas não influenciaram o diâmetro dos frutos. A dose de
100% da elação NPK 36:18:27 proporcionou diâmetro de frutos maior que os
demais, corroborando a afirmação de Laviola & Dias (2008) para proporção de
51
macronutrientes primários na adubação de pinhão-manso de segundo ano
(Tabela 9). Entretanto, quando se usou a relação com maior proporção N:K
(72:18:27) doses mais altas, superiores a 180%, incrementou-se o diâmetro de
frutos.
Com os resultados registrados para peso, comprimento, largura e
diâmetro de frutos, pode-se inferir que, para as relações NPK utilizados, a dose
de 100% é suficiente para proporcionar maior produção de frutos, confirmando a
recomendação de adubação proposta por Laviola e Dias (2008). Assim, os
frutos de pinhão-manso aumentam seu peso (PF) e suas dimensões com o
aumento da dose do NPK.
De acordo com Nunes e Pasqual (2007), o fruto de pinhão-manso tem,
em média, 3,1 cm de diâmetro. Dependendo da região, manejo nutricional e das
condições edafoclimáticas, é possível encontrar com dimensões maiores;
contudo, nas condições de realização deste trabalho, encontraram-se valores
inferiores (2,00 cm). Isso provavelmente de deve a diferenças entre os acessos
avaliados em ambos os trabalhos.
Para peso de sementes, de maneira geral, a relação NPK 36:18:27
proporcionou valores iguais ou superiores aos demais formulados, exceto na
dose de 220% em que a relação NPK 72:18:27 foi superior aos demais (Tabela
10). Excetuando a relação NPK 72:18:27 em que a dose de 140% incrementou o
peso de sementes, as doses de formulado não proporcionaram incremento no
peso de sementes. Isso permite inferir serem a dose de 100% e a relação NPK
36:18:27 os mais vantajosos tecnicamente.
52
TABELA 10. Valores para peso de sementes, em gramas, obtidos em plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK em cinco doses. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Relação NPK
Dose de NPK 36:18:27 54:18:27 72:18:27
60% 0,72 Aa 0,74 Aa 0,73 Ab
100% 0,76 Aa 0,71 Ba 0,72 Bb
140% 0,74 Aa 0,75 Aa 0,76 Aa
180% 0,72 Aa 0,75 Aa 0,75 Aa
220% 0,72 Ba 0,74 Ba 0,79 Aa
Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna, e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de médias de Scott-Knott (1974) a 5% de probabilidade.
O peso de sementes secas (g) obteve comportamento linear crescente em
função da dose do NPK independentemente da relação NPK utilizada. Assim,
com o aumento de 1% na dose do NPK, proporcionou-se um acréscimo de
0,0004 g no peso de sementes (Figura 28).
53
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,79
0,8
60 100 140 180 220
Doses da Relação NPK 3 (%)
PS (
g)
OBS EST
Y = 0,693 + 0,0004X; R² = 0,84.
FIGURA 28. Representação gráfica dos valores de peso de sementes secas (g) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de NPK, considerando três relações. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
O peso médio de cada semente foi de 0,7385g (Tabelas 7 e 10). Esse
valor, segundo classificação proposta por Aleixo et al. (2009), que trabalharam
com a correlação entre morfometria e emergência de sementes de J. curcas L.,
em função da procedência e do tamanho, classificam as sementes obtidas neste
trabalho como de tamanho grande (pequenas ≤ 0,55 g; média 0,55 a 0,69 g;
grande ≥ 0,69), característica do acesso SADA JCL 01, de origem mexicana,
utilizado neste trabalho.
Makkar et al. (1998) encontraram peso médio variando de 0,53 a 0,74
para materiais desta mesma procedência. Já Ribeiro et al. (2009), avaliando a
massa de sementes de pinhão-manso, observaram que essa variou de 0,437
g/semente a 0,869 g/semente, e que a maioria dessas estavam na faixa
compreendida entre 0,700 e 0,749 g, corroborando os resultados obtidos neste
54
trabalho. Também Alves et al. (2009) relataram valores semelhantes, 0,71 g.
Dessa forma, os valores obtidos neste trabalho estão de acordo com aqueles
registrados por esses autores.
De maneira geral, assim como para peso de sementes, a relação NPK
36:18:27 proporcionou largura de sementes igual ou superior aos demais
formulados, exceto na dose de 220% em que a relação NPK 72:18:27 foi
superior aos demais (Tabela 11). Assim como para peso de sementes, exceto
para a relação NPK 72:18:27, em que doses a partir de 180% proporcionaram
sementes com maior largura, a dose de 100% proporcionou sempre maiores
valores, permitindo inferir que a dose de 100% e a relação NPK 36:18:27 são os
mais vantajosos tecnicamente.
TABELA 11. Valores para largura de sementes, em milímetros, obtidos em
plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK em cinco doses. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Relações NPK
Dose de NPK 36:18:27 54:18:27 72:18:27
60% 10,20 Ab 10,27 Aa 10,22 Ab
100% 10,44 Aa 10,15 Ba 10,18 Bb
140% 10,16 Ab 10,21 Aa 10,29 Ab
180% 10,27 Ab 10,28 Aa 10,38 Aa
220% 10,09 Cb 10,33 Ba 10,55 Aa
Médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna, e maiúscula na linha, não diferem estatisticamente entre si, pelo teste de médias de Scott-Knott (1974) a 5% de probabilidade.
55
A largura de sementes (mm) teve comportamento linear e
crescente em função da dose de NPK independentemente da relação
usada. Assim, com o aumento de 1% na dose de NPK verificou-se um
acréscimo de 0,000225 mm na largura de sementes (Figura 29).
10,1
10,15
10,2
10,25
10,3
10,35
10,4
10,45
10,5
10,55
10,6
60 100 140 180 220
Doses da Relação NPK 3 (%)
LS
(mm
)
OBS EST
Y = 10,023 + 0,00214X; R² = 0,86.
FIGURA 29. Representação gráfica dos valores de largura de sementes (mm) de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de NPK, considerando três relações. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
As relações NPK tiveram comportamento semelhante em função das
doses adotadas; entretanto, na dose de 100% a relação NPK 36:18:27
proporcionou sementes com maior largura que os demais (Tabela 11). Observa-
se também que quando se utiliza uma relação com maior proporção N:K, doses
altas destas relações (180 a 220%) incrementam a largura das sementes. Esse
comportamento foi o mesmo observado para diâmetro de frutos; isso permite
56
inferir que, para o acesso SADA JCL 01, a relação NPK 36:18:27 e a dose de
100% são satisfatórios tanto para a produção de sementes como de frutos
(Tabelas 8 e 11).
Independentemente da dose adotada, a relação NPK 72:18:27
proporcionou sementes mais compridas que os demais (Tabela 12).
TABELA 12. Valores para comprimento de sementes (CS), em milímetros, obtidos em plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK em cinco doses (60, 100, 140, 180 e 220%). Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Relação NPK CS (mm)
36:18:27 18,69 b
54:18:27 18,74 b
72:18:27 18,91 a
Médias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Skott-Knott a 5% de probabilidade.
Com os resultados apresentados nas tabelas 10, 11 e 12, além da
vantagem técnica da dose de 100% e da relação NPK 36:18:27, constata-se que
grandes quantidades de N (220% na relação 72:18:27) proporcionam sementes
mais pesadas, mais largas e mais compridas. Observando os resultados obtidos
para as duas situações citadas, muito provavelmente o uso de grandes
quantidades de N não proporcionaria custo/benefício economicamente viável;
contudo, é clara a tendência de aumento da produção com o uso de maiores
quantidades de nitrogênio.
Sementes coletadas na região de Bom Sucesso em Minas Gerais
apresentaram, em média, 16 mm de comprimento por 11 mm da menor largura
57
(NUNES e PASQUAL, 2007), valores estes próximos aos encontrados nesse
trabalho, 15,6 mm e 13,1 mm, respectivamente (Tabelas 11 e 12).
Ribeiro et al. (2009), realizando a caracterização biométrica de 128
sementes de pinhão-manso com boas características morfológicas provenientes
do campo experimental do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal
de Alagoas (UFAL), observaram que a maioria das sementes avaliadas
apresentaram comprimento entre 17,50 mm e 17,99 mm; 10,50 mm e 11,49 mm
de largura, e espessura variando de 8,50 a 8,99. Esses resultados confirmam os
obtidos por Alves et al. (2009), que obtiveram 18,14 mm, 10,90 mm, e 8,69 mm,
para comprimento, largura e espessura, respectivamente.
Analisando os trabalhos realizados por Ribeiro et al. (2009) e Alves et
al. (2009) com comprimento, largura e espessura de sementes, e peso de
sementes, e considerando os resultados obtidos no presente trabalho, percebe-se
que o peso das sementes está diretamente associado aos parâmetros biométricos.
Souza et al. (2009), avaliando a resposta do pinhão-manso no segundo
ano de colheita, em produção de sementes, à adubação NPK em duas condições
edafoclimáticas, concluiu que, assim como nesse trabalho, a adubação
nitrogenada influenciou positivamente a produção de sementes de pinhão-manso
em Governador Valadares-MG. Entretanto, em Diamantina/MG esses autores
obtiveram resposta negativa das plantas á aplicação de N.
Neste trabalho adotaram-se doses de 21,9 kg ha-1 de N, 36:18:27 na dose
de 60% a 158,4 kg ha-1 de N, 72:18:27 na dose de 220% (Tabela 6). Silva et al.
(2009), pesquisando o estado nutricional do pinhão-manso (J. curcas, L.)
adubado com nitrogênio (0, 60, 120 e 240 kg ha-1
ano-1
) e fósforo, concluiu que a
produção máxima de grãos de pinhão-manso com 30 meses de idade foi de
2.139 kg ha-1
ano-1
obtida com aplicação de 240 e 191 kg de N e P2O
5 ha
-1 ano
-1.
58
A resposta à aplicação obtida com aumento de 60% para 100% na
relação do NPK, ou seja, aumento da quantidade de N aplicado em
relação às quantidades de P e de K era esperada por dois motivos:
Primeiro porque o solo da área experimental tem alto teor de areia e baixo
de matéria orgânica, o que aumenta a capacidade de resposta à adubação
com nitrogênio; segundo, o pinhão-manso é fisiologicamente uma planta
caducifólia, que demanda essencialmente grandes quantidades de N para fixação
do carbono e formação dos novos tecidos foliares (TAIZ e ZEIGER, 2004).
Souza et al. (2009) afirmam que o pinhão-manso é altamente eficiente
na absorção de N e, em um solo com baixos teores de nutrientes, apenas a
matéria orgânica é suficiente para suprir a demanda da planta. Contudo, na área
experimental utilizada, os teores de matéria orgânica estavam baixos e,
teoricamente, a planta deveria responder ao N aplicado, o que só ocorreu para a
dose de 60 para 100%.
Assim como nesse trabalho, Daniel et al. (2009) obtiveram aumento da
produtividade do pinhão-manso de segundo ano de cultivo com o aumento da
dose de N aplicada; no entanto, esses autores trabalharam doses menores que as
praticadas no presente trabalho.
A proporção encontrada no acúmulo de N:P2O5:K2O pelos frutos de
pinhão-manso foi de 2,23:1:1,90. Como uma primeira aproximação, sugere-se,
para as práticas de adubação da cultura, a partir do segundo ano de cultivo, o uso
dos formulados cujas proporções de N:P2O5:K2O estejam próximas às
encontradas nos frutos (LAVIOLA e DIAS, 2008). O tratamento I tem
proporção próxima à sugerida por Laviola e Dias (2008). Confirmando a
assertiva desses autores, a alteração nas proporções dos macronutrientes
primários não proporcionou incrementos na produção (Tabela 7).
Para teor de óleo nas sementes, a relação NPK 72:18:27 proporcionou
menores valores que os demais formulados, independentemente da dose
59
utilizada (Tabela 13). Contudo, doses de NPK superiores a 100% não
incrementaram o teor de óleo nas sementes (Tabela 14).
TABELA 13. Valores para teor de óleo (%), obtidos em sementes de plantas de
pinhão-manso (Jatropha curcas L.), considerando três relações NPK em cinco doses (60, 100, 140, 180 e 220%). Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Relação NPK Teor de óleo (%)
36:18:27 34,98 a
54:18:27 34,62 a
72:18:27 33,83 b
Medias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Skott-Knott a 5% de probabilidade.
TABELA 14. Valores para teor de óleo (%) de sementes de plantas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), de segundo ano, submetidas a três relações NPK (36:18:27, 54:18:27 e 72:18:27) e cinco doses. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
Dose de NPK Teor de óleo (%)
60% 35,27 a
100% 35,44 a
140% 34,12 b
180% 33,82 b
220% 33,71 b
Medias seguidas da mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Skott-Knott a 5% de probabilidade.
Diferentemente da maior parte dos parâmetros avaliados neste trabalho,
o teor de óleo nas sementes (%) obteve comportamento linear decrescente em
60
função da dose do NPK, independentemente da relação usada. O aumento de 1%
na dose do NPK proporcionou um decréscimo de 0,01184 % no teor de óleo das
sementes (Figura 30). Portanto, nem sempre maiores produções proporcionam
maior teor de óleo. Soares et al. (2009) encontraram correlação negativa (-0,46)
entre produção e teor de óleo, indicando que plantas mais produtivas não
proporcionam os maiores teores de óleo.
33
33,5
34
34,5
35
35,5
36
60 100 140 180 220
Doses de NPK (%)
Teo
r de
óle
o (%
)
OBS EST
Y = 35,8962 - 0,01184X; R² = 0,83.
FIGURA 30. Representação gráfica dos valores de teor de óleo (%) de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) em função das doses de NPK, considerando três relações NPK. Mocambinho, Jaíba, MG, 2009.
O teor de óleo obtido em sementes de pinhão-manso parece ser
influenciado não somente pelo genótipo utilizado como também pelo ambiente
de cultivo.
61
Juhász et al. (2009), trabalhando com 50 acessos de pinhão-manso no
Norte de Minas, obtiveram uma variação no teor de óleo entre os acessos
avaliados em torno de 12,89%, sendo que o maior valor encontrado foi de
37,27%, e o menor, 24,39%. De outra forma, Teixeira (1987) verificou em
Tatuí-SP, variação de 26,22 a 35,29%, e em Araçatuba-SP, de 17,88 a 28,76%.
Esses valores são semelhantes aos obtidos neste trabalho, que variaram de
33,71% a 35,27%.
No Sul do Maranhão, Penha et al. (2007) extraíram, pelo método de
Soxhlet, aproximadamente 30,82% de óleo. Por prensagem, Mesquita et al.
(2009) obtiveram 30,99% de óleo, mas com rendimento de 26% através de
sementes oriundas de Dourados-MS. Também, pelo mesmo método, Oliveira et
al. (2007) conseguiram extrair cerca de 32% de óleo de sementes nativas
oriundas de Luziânia-GO. Já os valores obtidos nesses trabalhos são inferiores
aos obtidos neste.
62
5 CONCLUSÕES
O peso e as dimensões, comprimento e diâmetro, de frutos de pinhão-
manso aumentam linearmente com a quantidade de nitrogênio aplicada.
Para o acesso SADA JCL 01, a relação NPK 36:18:27 e a dose de 100%
são satisfatórios tanto para a produção de sementes como de frutos de pinhão-
manso de segundo ano.
O teor de óleo em sementes de pinhão-manso decresce linearmente com
a quantidade de nitrogênio aplicada.
63
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