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PATRÍCIA HELOÁ DOS SANTOS
MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES
EM SUBSTRATOS PARA AS PLANTAS
Campinas 2005
ii
MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES
EM SUBSTRATOS PARA AS PLANTAS
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-
Graduação, em Agricultura Tropical e
Subtropical, na área de Gestão de Recursos
Agroambientais, do Instituto Agronômico de
Campinas, como requisito parcial à obtenção
do título de Mestre.
Orientadora: Profa.Dra. Mônica Ferreira de Abreu
Campinas 2005
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PATRÍCIA HELOÁ DOS SANTOS
MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM SUBSTRATOS PARA AS
PLANTAS
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-
Graduação, em Agricultura Tropical e
Subtropical, na área de Gestão de Recursos
Agroambientais, do Instituto Agronômico de
Campinas, como requisito parcial à obtenção
do título de Mestre.
COMISSÃO EXAMINADORA
____________________________________________
Prof. Dra. Mônica Ferreira de Abreu Instituto Agronômico de Campinas
______________________________________________
Dra.Ângela Maria Cangiani Furlani Instituto Agronômico de Campinas
______________________________________________
Dra.Carolina Fernandes UNESP Jaboticabal
Campinas, 24 fevereiro de 2005
iv
Aos meus pais, Francisco e Cecília pelo apoio e compreensão,
As minhas irmãs e cunhados pelo grande incentivo, e em
especial à minha irmã mais nova Gláucia pelo apoio,
dedicação durante o curso.
Dedico
v
Agradecimentos
À Dra. Mônica Ferreira de Abreu, pela orientação, amizade e exemplo profissional.
À Dra. Cleide Aparecida de Abreu, pela dedicação, paciência e pela grande amizade.
À Dra. Ângela Maria Cangiani Furlani pela confiança, oportunidade e amizade.
Ao Dr. Pedro Furlani, pela ajuda na condução do experimento.
Ao Dr. Ondino Cleante Bataglia pela amizade e auxílio durante o curso.
A todos os professores por terem transmitido seus conhecimentos e experiências profissionais
e de vida com dedicação e carinho.
Aos funcionários do Centro de Solos e Recursos Agroambientais pela colaboração na
realização desse trabalho.
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Santos, Patrícia Heloá. MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM SUBSTRATOS PARA AS PLANTAS. 2005. Dissertação (Mestrado em Gestão de Recursos Agroambientais) - Instituto Agronômico de Campinas.
RESUMO
Os micronutrientes são essenciais para o crescimento das plantas, importantes para o aumento da produtividade e da qualidade das plantas cultivadas em ambiente protegido usando substratos. Para avaliação da disponibilidade dos micronutrientes para as plantas diversos métodos químicos têm sido utilizados, porém, não existe um método definido. Os métodos mais comumente utilizados são: o extrato de saturação, o método 1:1,5 (v/v substrato:água) e o DTPA/CaCl2 (Método CAT). Este método tem sido amplamente empregado para a avaliação da disponibilidade dos micronutrientes Fe, Zn e Cu, sendo adotado como método oficial pelo Comitê de Normatização Europeu. Ainda não há por parte da pesquisa, uma indicação de qual o método mais eficiente para avaliar a disponibilidade dos micronutrientes. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o extrato de saturação, o método 1:1,5 (v/v substrato:água) e o DTPA/CaCl2 (Método CAT) como métodos para a extração de micronutrientes usando substratos comerciais. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, inteiramente ao acaso, em esquema fatorial 3 x 4. Os tratamentos, em quintuplicata, foram constituídos de três diferentes substratos (casca de pinus, fibra de coco e turfa) e quatro níveis de concentração de micronutrientes, baseados na solução nutritiva padrão (em mg L-1): B (0,61); Cu (0,13); Fe (2,49); Mn (0,64); Zn (0,25). As concentrações dos macronutrientes foram constantes e dos micronutrientes foram: a testemunha, (solução nutritiva padrão), cinco vezes (5x), dez vezes (10x) e 20 vezes (20x) a concentração dos elementos na solução nutritiva padrão. Os substratos foram saturados com as soluções nutritivas até estabilizar acondutividade elétrica (CE). Após a incubação com a solução nutritiva, o substrato de cada parcela foi dividido em duas partes, uma para as análises químicas na qual foram determinados os micronutrientes: B, Cu, Fe, Mn e Zn, usando os métodos: extrato de saturação, 1:1,5 (v/v) e DTPA/CaCl2 (método CAT); na outra parte foi cultivada a hortaliça Eruca sativa (rúcula) pertencente a família Brassicaceae por aproximadamente 45 dias. Após esse período, as plantas foram coletadas e levadas ao laboratório para análise usando o método da via seca para a digestão do material e a determinação dos teores dos micronutrientes. Os teores obtidos foram correlacionados com os teores determinados pelos métodos de extração para cada micronutriente testado. Houve correlação entre os métodos e a quantidade determinada nas plantas coeficientes de correlação foram altamente significativos: r>0,98** para o B para os três métodos nos três substratos. Para o manganês, r=0,99** para o método DTPA/CaCl2 no substrato turfa e para o Fe, r=0,98* para os métodos extrato de saturação e 1:1,5 no substrato casca de pinus. Para o cobre houve correlação (r=0,996**) entre a concentração na planta e no substrato somente para o extrato de saturação e fibra de coco. Para o Zn, não houve correlação significativa entre os métodos e os substratos avaliados exceto para o método 1:1,5 na fibra de coco (-0,95*). Palavras-chave: métodos de análise química, Eruca sativa, casca de pinus, fibra de coco, turfa. método 1:1,5, método DTPA/CaCl2 , extrato de saturação.
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Santos, Patrícia Heloá. METHODS FOR DETERMINATION OF AVAILABLE MICRONUTRIENT CONCENTRATIONS IN SUBSTRATES FOR PLANTS. 2005. Dissertação (Mestrado em Gestão de Recursos Agroambientais) - Instituto Agronômico de Campinas.
ABSTRACT
The micronutrients are undoubtedtly relevant for increasing productivity and quality of plants grown in substrates under protected environment. However, the laboratory methods for chemical evaluation of available micronutrient concentrations in the substrates are not well established. The methods most usually tested in laboratory are based on the following extractants: saturation solution, 1:1.5 substrate:water (v/v) and DTPA/ CaCl2 solution. Neverthless, research works have not provided a definitive recommendation as on the most effective method to evaluate the availability of micronutrients in comercial substrates. Thus, the objetive of this research was to evaluate these methods for the determination of available micronutrient concentrations in extracts obtained from commercial substrates for plants. The experiment was carried out under greenhouse condutions, in a completely randomized design, arranged in a 3 x 4 factorial . The treatments consisted of three different substrates (pinus bark, coir fiber and peat) and four rates of micronutrients, based on the standart nutrient solution concentrations (in mg L-1 ): B (0.61); Cu (0.13); Fe (2.49); Mn (0.64); Zn (0.25): one, five, ten and twenty-fold the standart nutrient solution concentration. A standard nutrient solution containing all macronutrients was also applied. The macronutrient concentrations were the same in all treatments and the micronutrient levels were: The substrates were saturated with the nutrient solutions until equilibrium constant eletrical conductivity–(EC). After that, substrate samples were separated into two parts: one for the chemical analysis of B, Cu, Fe, Mn and Zn available concentrations, using the extractant solutions: 1:1 5 substrate:water (v/v), saturation solution and DTPA/CaCl2 solution; the other party was used to grow Eruca sativa (arugula) during 45 days. After this period plants were harvested and submitted to procedures for the determination of plant dry matter tissue micronutrient concentrations. Correlation between the variables evaluated in the substrate and in the plants were calculated. There was correlations between methods and plant contents, were highly significants for B (r>0,98**). For manganese (r=0,99**) in DTPA/CaCl2 extracts in since the coefficients peat. And for Iron (r=0,98*) in saturation extract and 1:1.5 methods using Pinus bark. There was correlation between plant Cu content and substrate (r=0,996**) for saturation extract using coir fiber. There was no correlation betwen Zn data for all the methods and the substrates, except 1:1.5 extract using coir fiber. KeyWords: methods of chemical analyses, Eruca sativa, Pinus bark, coir fiber, peat, 1:1.5 method, DTPA/CaCl2, saturation extract.
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1. Tubos confeccionados em PVC para saturação dos substratos.......................... 29 Figura 2. Tubos de PVC contendo substratos durante o processo de saturação................ 29 Figura 3. Vasos cultivados com rúcula durante o experimento......................................... 31 Figura 4. Relação entre a concentração de boro aplicada na fibra de coco, casca de pinus
e turfa e (a) concentração de boro na parte aérea da rúcula e (b) o total acumulado nas plantas por vaso...........................................................................
37 Figura 5. Relação entre o teor de boro aplicado e o teor extraído pelos métodos do
Extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.......................................................................
38 Figura 6. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando fibra de coco...................................
40 Figura 7. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando casca de pinus................................
41 Figura 8. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando turfa...............................................
42 Figura 9. Relação entre a concentração de cobre aplicada na fibra de coco, casca de
pinus e turfa e a (a) concentração de cobre na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso........................................................
44 Figura 10. Relação entre o teor de cobre aplicado e o teor extraído pelos métodos do
Extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa......................................................................
46 Figura 11. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando fibra de coco....................
47 Figura 12. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando casca de pinus. .................
48 Figura 13. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos
(extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando turfa..................................
49 Figura 14. Relação entre a concentração de ferro aplicada na fibra de coco, casca de
pinus e turfa e a (a) concentração de ferro na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso........................................................
51 Figura 15. Relação entre o teor de ferro aplicado e o teor extraído pelos métodos do
Extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa..........................................................
52 Figura 16. Relação entre a concentração de manganês aplicada na fibra de coco, casca
de pinus e turfa e a (a) concentração de manganês na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso...............................................
54 Figura 17. Relação entre o teor de manganês aplicado e o teor extraído pelos métodos do
Extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.....................................................................
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Figura 18. Relação entre a concentração de zinco aplicada na fibra de coco, casca de pinus e turfa e a (a) concentração de zinco na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso.......................................................
58 Figura 19. Relação entre o teor de zinco aplicado e o teor extraído pelos métodos do
Extrato de saturação, 1:1,5 e DTPA em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.....................................................................
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x
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Solução nutritiva utilizada para saturação dos substratos.................................. 24 Tabela 2 Caracterização fisico-química dos substratos utilizados antes da incubação das
doses com as soluções nutritivas. (média de três repetições)..............................
27 Tabela 3 Produção de massa seca da rúcula desenvolvida nos diferente
substratos.............................................................................................................
36 Tabela 4. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de ferro na parte
aérea da rúcula, ou ferro acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos....................................................................
53 Tabela 5. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de manganês na
parte aérea da rúcula, ou manganês acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos...............................................
57 Tabela 6. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de zinco na parte
aérea da rúcula, ou zinco acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos....................................................................
61
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SUMÁRIO
RESUMO................................................................................................................... VI
ABSTRACT.............................................................................................................. VII
1 INTRODUÇÃO .........................................................................................................1
2 REVISÃO DE LITERATURA ...................................................................................4
2.1 Substratos como Meio de Crescimento para Plantas......................................................4 2.1.1 Turfa ..............................................................................................................................4 2.1.2. Casca de pinus ..............................................................................................................5 2.1.3. Fibra de coco ................................................................................................................6 2.1.4 Outros produtos .............................................................................................................7
2.2 Caracterização Química de Substratos ......................................................................8 2.2.1 Padronizacão de métodos para análise química .........................................................10 2.2.2. Métodos de extração de micronutrientes para teores disponíveis em substratos .......12 2.2.2.1. Extratos aquosos......................................................................................................13
Extrato de Saturação.........................................................................................................14 Método Holandês (Dutch method) 1:1,5 (v/v) .................................................................15
2.2.2.2. Extrator quelante ( DTPA/CaCl2 – CAT)...............................................................17 2.2.2.3. Outros extratores .....................................................................................................21
3 MATERIAL E MÉTODOS ......................................................................................22
3.1 Caracterização do Substrato ...........................................................................................24
3.2 Saturação dos Substratos.................................................................................................27 3.2.1 Saturação da turfa ........................................................................................................28 3.2.2 Saturação da fibra de coco...........................................................................................30 3.2.3 Saturação da casca de pinus.........................................................................................30
3.3 Métodos de Extração de Micronutrientes ......................................................................32 3.3.1 Extrato de saturação (WARNCKE, 1986)...................................................................32 3.3.2 Método Holandês 1:1,5 (v/v) (SONNEVELD e ELDEREN, 1994) ...........................33 3.3.3 Método DTPA/CaCl2 (CAT) (ALT e PETERS, 1993)...............................................33
4 ANÁLISE ESTATÍSTICA .......................................................................................34
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................35
5.1 Produção de massa seca de rúcula cultivada em diferentes substratos e diferentes soluções nutritivas ..................................................................................................................35
5.2.1 Boro .............................................................................................................................36 5.2.2 Cobre ...........................................................................................................................42
12
5.2.3 Ferro ............................................................................................................................50 5.2.4 Manganês.....................................................................................................................53 5.2.5. Zinco...........................................................................................................................57
6 CONCLUSÕES ......................................................................................................62
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................63
1
1 INTRODUÇÃO
O solo mineral foi extensamente utilizado no cultivo em recipiente, mas devido à
características físicas e químicas desfavoráveis quando em recipiente (alta densidade, baixa
porosidade, pH e CE inadequados) elevado custo de esterilização para evitar disseminação de
patógenos, novos materiais começaram a ser estudados e empregados como substratos para
plantas, não existindo um material, ou uma mistura, considerado universalmente viável como
substrato para todas as espécies.
Como substrato entende-se o produto usado em substituição ao solo, para produção
vegetal . Ou, o meio em que se desenvolvem as raízes das plantas cultivadas fora do solo “in
situ” (KAMPF, 2000). Considera-se como função primordial, prover suporte às plantas nele
cultivadas (FERMINO, 1996; KAMPF ,2000 ; ROBER, 2000).
No conceito atual de cultivo fora do solo in “situ”, o substrato continua servindo ao
ancoramento da planta, porém a nutrição é responsabilidade do produtor, que deve ser suprida
na forma de solução nutritiva, cuja composição equilibrada e harmônica pode variar de acordo
com o tipo de planta, a fase da cultura e o sistema de cultivo (KAMPF, 2004).
O substrato pode ser constituído por material de origem mineral ou orgânica, de
apenas um ou diversos produtos em misturas. Turfa e produtos de compostagem vegetal são
exemplos de material tradicional, já consagrados pelo uso há quase um século. Fibra de coco
semidecomposta, espumas fenólicas e lã de rocha fazem parte da diversificação de produtos
usados mais recentemente (KAMPF e FERMINO, 2000).
Os substratos são utilizados no mundo todo para o cultivo de plantas, principalmente
no cultivo de flores e mudas de hortaliças, citros, espécies florestais, e fumo, estando em
franco desenvolvimento nas várias regiões do Brasil. Toda essa atividade de produção de
2
mudas associada ao crescente volume de produção de plantas envasadas, principalmente na
floricultura, está usando substratos cuja produção mensal atualmente é da ordem de 30.000
toneladas (60.000 m3) com tendência de crescimento (BATAGLIA e FURLANI, 2004).
As indústrias produtoras de substratos, utilizam materiais das mais diversas fontes,
existindo, portanto uma grande diversidade de formulações com substratos ou seus
componentes, fornecendo diferentes características físicas e químicas que irão influenciar na
disponibilidade dos nutrientes, no manejo e monitoramento.
A fertirrigação e a aplicação de adubos orgânicos e minerais têm sido praticadas de
forma empírica pelos produtores, sendo freqüente o uso de níveis excessivos de nutrientes, o
que afeta a qualidade da colheita e o custo de produção. A recomendação de adubação com
micronutrientes não pode ser feita indiscriminadamente. Para se evitar gastos desnecessários e
efeitos fitotóxicos pelo excesso de aplicação na cultura, a avaliação dos teores disponíveis é
fundamental, necessitando-se de métodos que apresentem boas correlações com teores obtidos
nas plantas (ABREU et al., 2002a).
No Brasil, o Ministério da Agricultura e Abastecimento definiu alguns pontos já
consensuais. Para determinação da condutividade elétrica (CE) e do pH padronizou-se o
método holandês com a relação substrato : água de 1:1,5 (método Dutch). Contudo, para os
macronutrientes e micronutrientes não há um consenso sobre qual o método mais adequado a
ser usado.
Para os macronutrientes, Furlani et al. (2004) concluíram que tanto extrato de
saturação e o 1:1,5 são eficientes em avaliar os teores disponíveis em substratos orgânicos
fibra de coco, casca de pinus, casca de arroz e turfa que receberam adubação.
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No Brasil existem poucos trabalhos científicos sobre efeitos de micronutrientes em
hortaliças, porém com a diversidade das práticas de cultivo e das técnicas de adubação no
sistema de cultivo protegido, tornou-se importante recomendações mais seguras para garantir
a produtividade e qualidade das culturas.
Para substratos, ainda existem poucas informações e muitas controvérsias quanto aos
métodos analíticos, faltando padronização dos procedimentos de laboratório, para tornar
possível a comparação de resultados e, principalmente, a definição das faixas críticas para sua
interpretação e recomendação de correção e de adubação.
O objetivo deste trabalho foi avaliar métodos analíticos para extração dos
micronutrientes nos substratos comerciais. Os métodos estudados foram o extrato de
saturação, empregado nos Estados Unidos, o método 1:1,5 utilizado na Holanda e no Brasil
para a determinação de pH e CE e o método DTPA/CaCl2 (CAT) que está sendo adotado na
Europa pelo Comitê Europeu de Normatização (CEN).
Hipóteses
I. O método de extração com DTPA/CaCl2 (CAT) apresenta maior capacidade extrativa dos
metais Cu, Fe, Mn e Zn disponíveis para as plantas em relação ao extrato de saturação e
ao método 1:1,5.
II. Para o B o extrator mais eficiente é o extrato de saturação em água.
4
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Substratos como Meio de Crescimento para Plantas
Diversos tipos de produtos, de origem orgânica ou mineral, são utilizados como
substratos. Dentre esses, os de origem orgânica são os mais utilizados no Brasil, destacando-
se a turfa, serragem, as cascas de árvores picadas e compostadas e as fibras vegetais como é o
caso da fibra de coco.
2.1.1 Turfa
A turfa está entre os produtos orgânicos mais utilizados para substratos devido às
características físicas que são apropriadas para cultivos hortícolas. Ela é uma substância
fóssil, organo-mineral, originada da decomposição de restos vegetais, encontrada em áreas
alagadiças em condições de excessiva umidade. Sua parcial decomposição se deve às
condições de um ambiente anaeróbio desfavorável à intensa atividade microbiológica que
favorece sua formação (CADAHIA,1998).
Com relação às propriedades químicas e físicas da turfa, Kampf (1992), relacionou
algumas características como: alta porcentagem de matéria orgânica, alta capacidade de troca
de cátions, baixa densidade, alta capacidade de retenção de água, média e alta capacidade de
aeração, média estabilidade de volume, alto poder tampão, baixa capacidade suporte. Dentre
5
essas propriedades, a alta capacidade de retenção de água é o principal fator que determina a
adequação da turfa como substrato hortícola, entretanto, a questão ambiental da destruição das
turfeiras, deve ser considerada na escolha dessas matérias primas na formulação de substratos.
No mundo todo, a indústria de substratos para plantas busca material substituto para
turfa, por ser um recurso natural não renovável, consagrada como componente padrão para
cultivo em recipientes. Resíduos da agroindústria, fibra de coco e outros produtos orgânicos
decompostos aparecem como alternativas promissoras para misturas (KAMPF, 2000).
2.1.2. Casca de pinus
A casca de pinus proveniente de resíduos da indústria de madeira e de papéis e
celulose , é um material muito utilizado como substrato, formado pela casca externa e interna
do tronco. Esse material possui características variadas devido à sua origem, podendo ser
usado “in natura” ou compostada. O processo de compostagem, melhora as suas propriedades
e torna o material mais estável, com maior proporção de nitrogênio disponível para as plantas
e com menor teor de substâncias tóxicas (MARTINEZ, 2002).
As cascas de árvores são moídas e compostadas, apresentando partículas de
tamanhos variados, constituídas por celulose e outros carboidratos similares sendo, portanto,
um material orgânico que se decompõe com o tempo. Entre as suas principais características
destacam-se a elevada capacidade de troca de cátions, boa drenagem, baixa capacidade de
absorção de água e pH baixo, com índice de acidez igual a 3,7 (GONÇALVES, 1995). Como
em qualquer substrato, a granulometria da casca é fundamental para determinar as
6
propriedades físicas. Considera-se conveniente que 20 a 40% (m/m) das partículas sejam
menores que 8 mm (MARTINEZ, 2002).
A casca de pinus vem sendo ultimamente utilizada como material substituto das
turfas devido aos seus excelentes resultados, disponibilidade e baixo custo (CADAHIA,
1998).
2.1.3. Fibra de coco
As fibras de coco que são usadas na horticultura são oriundas do fruto do coqueiro
(Coco nucifera). É um resíduo derivado da indústria de processamento do coco, sendo
constituído do mesocarpo espesso fibroso de cor acastanhada (MARTINEZ, 2002).
As fibras podem ser compostadas, secas e comprimidas em blocos para facilitar o
transporte, sendo reidratadas quando utilizadas como substrato. O nível de salinidade da fibra
de coco é muito variável podendo ocorrer níveis tóxicos de cloreto, potássio e sódio,
necessitando da pré-lavagem antes de sua utilização (BOOMAN, 1999).
A fibra de coco pode ser usada como substituta da turfa ou em combinação, pois
depois de processada apresenta propriedades similares às da turfa. A fibra de coco vem
ganhando grande parte do mercado de substratos da Europa, competindo com outros resíduos
orgânicos (MARTINEZ, 2002). Também pode ser usada em substituição ao xaxim ou à
samambaia-açu (Dicksonia sellowiana) ameaçado de extinção, cuja exploração comercial está
proibida em todo território nacional através da resolução CONAMA 278/1 de (24 de maio de
2001) (KAMPF, 2005).
7
A fibra de coco possui textura variada, conforme a espessura das partículas, o que
influencia as relações de equilíbrio do conteúdo de ar e água, que são essenciais para o cultivo
das plantas. Possui alta porosidade, boa capacidade de retenção de água facilmente disponível
para as raízes e alta capacidade de aeração. Quanto às propriedades químicas, o conteúdo de
sais pode ser variado e a CTC, de média a alta, não sendo um substrato químicamente inerte.
O grau de decomposição desse material é pequeno, com relação C/N alta, mas é considerado
bastante estável, devido aos altos teores de lignina e hemicelulose, e pH baixo (MARTINEZ,
2002).
2.1.4 Outros produtos
Além do material de origem orgânica, existe o material de origem mineral, como a
vermiculita, a perlita e a lã de rocha, que também pode ser utilizado como substrato para
plantas, individualmente ou em combinação com material orgânico ou sintético, como a
espuma fenólica.
Em suma, as indústrias produtoras de substratos, utilizam produtos das mais diversas
fontes, existindo, portanto, uma grande diversidade deles para formulação dos substratos.
Desta forma, cabe ao produtor escolher o material a ser utilizado, devendo considerar as
características físicas e químicas de cada um dos produtos disponíveis no mercado, a espécie a
ser cultivada, o tipo de recipiente, a fertirrigação, o custo e o impacto de sua utilização no
ambiente.
8
2.2 Caracterização Química de Substratos
Por muitos anos, os meios de crescimento usados em recipientes foram analisados de
maneira similar às amostras de solo sob cultivo no campo. Enquanto a base desses meios era o
solo, o procedimento proporcionava resultados aceitáveis, mas com as mudanças na
composição dos substratos, incluindo turfa e produtos inertes, os métodos de análise de solo,
tornaram-se inadequados.
Com a expansão da indústria de substrato no Brasil, e a grande diversidade de
material disponível no mercado, tornou-se necessário a padronização dos métodos de análise
para a caracterização química e física dos substratos, aspecto importante para que os
produtores possam monitorar suas adubações e irrigações, ou seja, o manejo da cultura
(ABREU, et al. 2002a). Várias características químicas devem ser estudadas nos substratos
como o pH, a capacidade de troca de cátions (CTC), a salinidade, além de outras como
carbono total (C), nitrogênio total (N), relação C/N, macronutrientes, micronutrientes e metais
pesados.
O valor do pH tem grande influência no desenvolvimento das plantas pelo seu efeito
na disponibilidade dos nutrientes, em especial dos micronutrientes, e na biologia dos
microrganismos do substrato.
A Capacidade de Troca de Cátions é a quantidade de cargas eletrostáticas de
superfície negativamente carregadas de um substrato por unidade de peso ou volume. Essas
cargas são balanceadas por cátions, que ficam retidos na forma trocável nessas superfícies, em
equilíbrio dinâmico com a solução (ROWEL, 1994; FONTENO, 1996; BATAGLIA e
FURLANI, 2004). A unidade de medida dessa variável é mmolc/dm3 (volume) ou mmolc/kg
(massa). Tendo em vista a grande variação na densidade dos substratos, a CTC deve ser
expressa por volume (dm-3), levando-se em conta o valor da densidade seca da amostra
9
analisada (KAMPF e FERMINO, 2000). O sistema nutricional utilizado pelo produtor
depende da CTC: quando o substrato faz parte do sistema nutricional, o ideal seria ter um
substrato com alta CTC funcionando como reservatório de nutrientes disponíveis às plantas,
portanto substratos ativos; quando o substrato é inerte e a nutrição é feita por fertirrigação, a
CTC tem pouco importância.
A salinidade também é uma importante característica a ser analisada nos substratos,
devido ao manejo da adubação, podendo ser avaliada pela condutividade elétrica (CE), cuja
unidade pelo Sistema Internacional de Unidade é dS m-1 (decisiemens por metro), ou pela
concentração de sais presentes na amostra (KAMPF e FERMINO, 2000). O valor final da
salinidade da mistura deverá ser o mais baixo possível, para que o produtor possa realizar a
adubação satisfatoriamente.
Quanto ao nitrogênio total maior parte está na forma orgânica, não disponível para
as plantas, necessitando passar pelo processo de mineralização, para as formas inorgânicas
amônio (NH4+ ) e nitrato (NO3
- ). A relação entre o teor de carbono e o nitrogênio (C/N)
informa sobre o estado de decomposição, e seu grau de estabilidade para os substratos que
sofrem compostagem. A relação C/N entre 20 e 40 é considerada ótima para o cultivo em
substratos, indicando material decomposto e estável (CADAHIA,1998). Substratos com
relação C/N altas, ou seja, pouco decompostos, como por exemplo a casca de pinus, possuem
pequena quantidade de nitrogênio solúvel, fato que não acontece com a turfa (ANSORENA,
1994).
A avaliação do teor total dos elementos, principalmente dos metais tóxicos nos
componentes usados na formulação dos substratos, deve ser considerada como forma de
controle de qualidade desse material. A fusão e a digestão são os procedimentos mais comuns
de dissolução para obtenção dos teores totais dos elementos, mas as soluções ácidas são mais
10
fáceis de serem obtidas do que os agentes fundentes, sendo preferidos os ácidos fortes mais
simples, como HNO3, ou mistura de ácidos, tais como os ácidos nítrico e perclórico (HNO3 +
HClO4), ou água régia (HCl : HNO3 / 3:1) (ABREU et al., 1996). A extração com água régia
tem sido adotada como método oficial para substratos pelo Comitê Europeu de Normalização
(CEN, 2003a ) não com o objetivo de se avaliar os nutrientes, mas sim para quantificar os
elementos potencialmente tóxicos, ou seja os metais pesados que possam estar presentes nos
substratos.
2.2.1 Padronizacão de métodos para análise química
Segundo Baumgarten (2002), vários métodos de extração foram desenvolvidos a fim
de se obter os teores disponíveis de nutrientes para as plantas. Inicialmente, os métodos
utilizados para extração de macro e micronutrientes em substratos baseavam-se nos métodos
empregados para solos. Neste contexto, citam-se as extrações de P e K com lactato de cálcio
(CAL), de Mg com CaCl2 e de micronutrientes com o complexante EDTA (ácido
etilenodiaminotetraacético). Esses métodos foram utilizados por muito tempo, entretanto as
correlações entre as quantidades extraídas dos elementos e as quantidades absorvidas pelas
plantas muitas vezes não foram significativas (ALT, 2001).
Com isso, vários autores (ALT, 1997 e SONNEVELD et al., 1974, 1990)
propuseram a utilização de um extrator único que apresentasse boa correlação com a maioria
dos elementos analisados e sugeriram a solução extratora: DTPA/CaCl2 (adotado na Europa),
11
e os extratos aquosos: extrato de saturação (adotado nos EUA) e o método 1:1,5 (adotado na
Holanda e no Brasil) (BAUMGARTEN, 2002).
A dificuldade na interpretação dos resultados analíticos, entre os laboratórios e a
grande diversidade de procedimentos entre os métodos, levou a criação pelo CEN-(Comité
Européen de Normatization), de um grupo de estudos com a finalidade de uniformizar e
propor métodos oficiais para a caracterização química, física e físico-química de substratos.
Mas, durante os trabalhos desenvolvidos pelo CEN ficou impossível de se
estabelecer um método adequado para todos substratos, pela grande diversidade dos produtos
e propuseram inicialmente dois métodos – o método holandês proposto por Sonneveld et al.,
(1974) para substratos com baixa CTC (inertes) conforme CEN (2003c) e outro utilizando a
solução de DTPA/CaCl2 1:5 (v/v), de acordo com trabalho de Alt et al., (1992) citado por
Baumgarten (2002) para substratos baseados em misturas de diferentes constituintes e para a
determinação dos micronutrientes, descrito em CEN (2003 b), segundo Baumgarten (2002).
E mais recentemente para caracterização química dos elementos disponíveis às
plantas, o CEN propôs um novo método para a determinação de CE, pH e para os nutrientes
disponíveis , o método de extração em água na proporção 1:5 (v/v) (CEN, 2003c), em que são
determinadas as características: pH, CE e os elementos químicos, N- NH4+, N- NO3
-, P, K,
Ca, Mg, S-SO-24, Na, B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, F, Cl; e o manteve o método de extração
utilizando a mistura DTPA/CaCl2 1+5 (v/v) método CAT (CEN,2003b), para a determinação
dos elementos , N- NH4+, N- NO3
-, P, K, Mg, S-SO-24, Na, B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn, Cd, Ni,
Pb.
Furlani et al., (2004) e Abreu et al., (2004) estudando diferentes extratores aquosos
para os substratos fibra de coco, concluiram, que tanto o extrato de saturação como o 1:1,5
foram eficientes em avaliar os macronutrientes. Para os micronutrientes, somente foi possível
12
avaliar os teores de ferro, manganês e zinco quando presentes em altas concentrações, e para o
cobre nenhum extrator aquoso foi considerado promissor.
No Brasil ainda não existe um consenso sobre o melhor método de análise para
macronutrientes e micronutrientes e quais as características químicas a serem utilizadas para
avaliação da qualidade dos substratos. Entretanto, o método de extração em água na
proporção 1:1,5 (SONNEVELD et al., 1974 , SONNEVELD e ELDEREN, 1994) para
determinações do pH e da CE, foram padronizadas pelo Ministério de Agricultura e
Abastecimento durante a VI Reunião de Normatização de Substratos para plantas em 2002.
Atualmente o método de extração em água na proporção 1:1,5 (SONNEVELD et al.,
1974, SONNEVELD e ELDEREN, 1994) para determinações do pH e da CE, também se
apresentou adequado para determinação dos macronutrientes.
2.2.2. Métodos de extração de micronutrientes para teores disponíveis em substratos
Os procedimentos usados para análise dos teores disponíveis de micronutrientes
basicamente estão relacionados com a determinação dos teores na solução do substrato.Os
extratores para teores disponíveis de nutrientes podem ser classificados em: a) extratores
fracos (água ou solução salina como a de cloreto de cálcio), b) extratores fortes, constituídos
de soluções ácidas tamponadas (acetato de amônio) e c) soluções não tamponadas contendo
quelantes (DTPA, mistura de DTPA com solução de cloreto de cálcio) (ALT, 1997 e 2001).
13
2.2.2.1. Extratos aquosos
Os extratores aquosos são os mais empregados, diferenciando-se entre si pela
proporção entre água e substrato, pela umidade prévia e a tomada da alíquota em peso ou
volume. Como exemplos tem-se o extrato de saturação e as suspensões com as proporções
entre substrato e água de: 1:1,5, 1:5, 1:10, 1:2. A extração com água tem a vantagem de
permitir determinar além dos macronutrientes e micronutrientes disponíveis, o pH e a CE.
O procedimento que utiliza a água para extração é preferido para substratos com
baixa capacidade de troca de cátions. Na Europa, é mais comum extração com água em
volumes fixos como o método holandês (1:1,5), (SONNEVELD ,et al., 1974), 1:2 (v/v) usado
na Holanda para análise de solo em cultivo protegido e pela indústria de substrato no Brasil
(SONNEVELD et al.,1990), 1:5 (v/v), método proposto pelo CEN (2003a), e 1:10 (m/v)
procedimento empregado pela associação VDLUFA (Normas de Federação dos Institutos
para Pesquisas e Análises Agrícolas da Alemanha) e empregado pela Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, (FERMINO, 1996).
Dentre os métodos europeus, o Holandês, que adota baixas diluições (1:1,5) com
padronização da umidade inicial, é o mais empregado e o que possui o maior número de
informações científicas (SONNEVELD et al., 1974 , 1994).
14
Extrato de Saturação
O extrato de saturação é considerado a melhor forma para avaliar a disponibilidade
de nutrientes na solução do substrato, pois simula melhor a capacidade de suprimento de
nutrientes em condições de cultivo, sendo usado como método de referência em estudos de
comparação de métodos (SONNEVELD et al., 1974; 1990; ENDE, 1989).
Gabriels (1995) sugere que dados analíticos de um novo método de extração a ser
adotado como oficial deve ser sempre comparado a um método de referência, que
preferencialmente deve ser o extrato de saturação.
Nos Estados Unidos, o extrato de saturação denominado SME (Saturated Medium
Extract) (KIRVEN,1986) é utilizado rotineiramente em análise de substratos (WARNCKE,
1986) por muitos laboratórios. Existem alguns inconvenientes deste método, como a
dificuldade de se definir com precisão o ponto de saturação para alguns materiais e do uso em
análise de rotina onde o número de amostras é grande e o tempo para extração é longo
(ANSORENA, 1994). Os resultados obtidos são menos reprodutíveis, em razão da dificuldade
de se identificar o ponto final, ou seja, o ponto de saturação (SONNEVELD et al.,1974). Essa
observação também foi feita por Kirven (1986), onde os resultados foram muito discrepantes
para uma mesma amostra analisada por diferentes laboratórios usando o extrato de saturação.
Por outro lado, a maior vantagem desse método está no fato de quantificar os nutrientes
prontamente disponíveis às plantas (BUNT, 1986).
De acordo com Abreu et al., (2002a), avaliando diferentes métodos de extração com
água para a determinação de pH, CE, macronutrientes e micronutrientes em componentes
orgânicos (turfa, fibra de coco, casca de arroz carbonizada e casca de pinus compostada)
15
incubados com fertilizantes NPK, micronutrientes e fertilizantes de liberação lenta (FLL),
constataram que o extrato de saturação foi um dos mais eficientes em avaliar os efeitos dos
tipos de adubação (NPK e FLL), do tempo de incubação na disponibilidade de nutrientes e foi
o método que apresentou maior capacidade de extração de nutrientes. Contudo, comparando a
repetibilidade dos resultados observaram que, de modo geral, os maiores coeficientes de
variação foram obtidos para o extrato de saturação, sendo esse método bastante trabalhoso e
demorado, não sendo adequado para a rotina. Chama a atenção o fato de ter sido a turfa, entre
os componentes testados, o que apresentou maior repetibilidade para o extrato de saturação,
provavelmente pelo fato de apresentar maior capacidade de absorção de água e ser mais
homogênea (ABREU et al., 2004 e FURLANI et al., 2004).
Método Holandês (Dutch method) 1:1,5 (v/v)
Outro método bastante utilizado e tão eficiente quanto o extrato de saturação é o
método 1:1,5 (v/v), 1 volume de substrato para 1,5 volume de água .
Esse método foi desenvolvido por Sonneveld et al. (1974) e adotado na Holanda, nos
últimos 30 anos, para análise de rotina de substratos que possuem turfa como componente
principal (SONNEVELD e ELDEREN, 1994). De acordo Sonneveld et al. (1974);
Sonneveld, (1988), o método utiliza baixa diluição e padronização da umidade inicial obtida,
submetendo a amostra à tensão de –3,2 kPa antes de se determinar o volume, empregando o
método da caixa de areia. Sonneveld e Elderen (1994) mostraram que o método da caixa de
areia para determinar a capacidade de retenção de água era trabalhoso e demorado. A umidade
determinada usando a caixa de areia foi substituída pela estimativa visual da umidade inicial,
16
que é feita através do aperto da amostra na mão, que simula uma tensão de -3,2 kPa
(SONNEVELD, 1988). Para a preparação do extrato 1:1,5 (v/v), um volume da amostra pré-
tratada é submetido a uma pressão de 10 kPa, (aproximadamente 0,1 kg/cm2) , antes de se
proceder à diluição da amostra com 1,5 volumes de água (SONNEVELD e ELDEREN,
1994 ).
O extrato de saturação e o método 1:1,5 (v/v) são os métodos de extração em solução
aquosa mais adequados para a determinação de pH, CE e macronutrientes em sua forma
disponível às plantas, além de possuírem uma boa base teórica e de literatura para a
interpretação de dados analíticos para diversos substratos. Em condições de rotina o método
1:1,5 (v/v) em comparação com ao extrato de saturação apresenta facilidade de análise, menor
tempo e resultados mais reprodutíveis (SONNEVELD e ELDEREN, 1994; ABREU et al.,
2002a).
No Brasil, ainda não existem definições das características químicas e dos métodos a
serem utilizados na avaliação da qualidade de substratos e componentes comerciais. Há um
grupo de trabalho, formado por representantes do Ministério da Agricultura e Abastecimento,
de órgãos de tecnologia e meio ambiente, pesquisadores, extensionistas, produtores,
comerciantes e consumidores de substratos (Associação de indústrias de substratos,
fertilizantes orgânicos e condicionadores de solo), que se tem reunido com objetivo de
levantar e discutir os diversos aspectos técnicos relacionados ao uso de substratos e
componentes. Foi sugerido o método holandês para a determinação de pH e CE ; o pH (sem
unidade), CE (dS m-1) e a densidade (kg m-3 ), que deverão ser colocadas nos rótulos dos
produtos (GONCZAROWSKA, 2001).
Abreu et al., (2002b) comparando métodos de extração utilizando-se soluções
aquosas 1:1,5, 1:2, 1:5, 1:10 e o extrato de saturação em discriminar a adubação com
17
micronutrientes aplicado em casca de pinus, verificaram que de maneira geral nenhum
método foi eficiente em discriminar o cobre , ferro e manganês nos tratamentos. De maneira
geral os micronutrientes cobre, zinco, ferro e manganês não apresentaram bons resultados
com os métodos aquosos, sendo somente possível discriminá-los quando havia alta
concentração dos mesmos, indicando necessidade de mais pesquisas no assunto.
2.2.2.2. Extrator quelante ( DTPA/CaCl2 – CAT)
A inclusão de quelantes em extratores surgiu pela dificuldade em se determinar a
disponibilidade de micronutrientes, que exige métodos que apresentem boas correlações com
as plantas. Os quelantes são usados com objetivo de extrair maiores quantidades dos teores
lábeis dos micronutrientes, porém sem dissolver as formas não lábeis (ABREU et al., 1997).
Desde 1965, numerosos estudos foram conduzidos com soluções quelantes para
extração de micronutrientes do solo, mas o método proposto por Lindsay e Norvell (1978)
empregando-se DTPA pH 7,3 é o mais difundido, sendo seu princípio de extração baseado em
agentes quelantes, que combinam com o íon metal livre em solução formando complexos
solúveis. Em conseqüência, os íons dessorvem da superfície do solo ou dissolvem da fase
sólida para reabastecer a solução. A quantidade de metais quelatados que acumula na solução
do solo é função da atividade do íon metal livre na solução do solo (fator intensidade), da
habilidade do solo em reabastecer a solução (fator capacidade). Ambos fatores são
importantes na determinação da disponibilidade dos elementos para as plantas.
18
Os primeiros trabalhos com substratos baseavam-se nos métodos já utilizados para
solo (DTPA/TEA/CaCl2), diferenciando-se apenas pela relação substrato:solução extratora
(1:5). Posteriormente, Alt e Peters (1993) propuseram a combinação do DTPA com o cloreto
de cálcio, formando o método denominado CAT que contém DTPA 0,002 mol L-1 e CaCl2
0,01 mol L-1. Esse método oferece a vantagem de medir tanto os macronutrientes, exceto o
Ca, como os micronutrientes e elementos tóxicos, no mesmo extrato, com um baixo custo de
reagentes. Esse método tem sido amplamente empregado para a avaliação da disponibilidade
dos micronutrientes ferro (HANDRECK, 1989), zinco e cobre (HANDRECK, 1994), tendo
sido adotado como método oficial pelo Comitê de Normatização Europeu (2003b).
Alt (2001) e Sonneveld e Kreij (1995), em estudos com a solução extratora
DTPA/CaCl2, descreveram as vantagens e as desvantagens desse método em comparação a
outros métodos de extração. A principal desvantagem está relacionada ao manganês, pois as
correlações encontradas entre o teor na solução e o teor absorvido pela planta não são
significativas (r2 <0,60). Além disso, o método CAT, em relação à extração em água, pode
superestimar o teor de manganês e fósforo nos substratos.
Os extratores aquosos têm muitas desvantagens em relação ao DTPA/ CaCl2, como,
por exemplo: subestimar os valores dos cátions (NH4+, Na+, K+), e do fósforo em substratos
com alto pH, e dificuldade na extração de micronutrientes. Todas essas desvantagens não
ocorrem com o método de extração DTPA/CaCl2, sendo, portanto uma interessante
alternativa na extração de micronutrientes em substratos em relação aos extratores aquosos e
CaCl2 (ALT, 2001).
Kreij et. al. (1993) compararam três extratores para determinação da disponibilidade
do cobre em substratos (água, DTPA 0,005 mol L-1 e HNO3 0,4 mol L-1 ). Segundo os
autores, os três extratores apresentaram correlações significativas entre o teor de cobre
19
contido em plantas de pepino e os teores extraídos pelos métodos químicos, respectivamente
(0,87, 0,87, 0,89) sendo considerados bons extratores para avaliação do cobre disponível.
Bucher e Schenk, (2000a) compararam vários métodos de extração [água; NH4NO3
1 mol L-1; CaCl2 0,1 mol L-1; NH4OAc 1,0 mol L-1; DTPA/ CaCl2 (0,01 mol L-1 e
0,002 mol L-1)] na disponibilidade de cobre, zinco e cádmio para plantas de petúnia em
substrato a base de turfa. Os autores verificaram que para o zinco, o CaCl2 foi o método que
melhor demonstrou a fitodisponibilidade nos substratos (r2=0,94***, p<0,01), para o cobre o
método mais eficiente foi o DTPA/ CaCl2, que apresentou correlações significativas entre o
teor de cobre no substrato e o teor de cobre encontrado nas plantas (0,64***, p<0,01). Os
autores também verificaram que a fitodisponibilidade do metal é influenciada pelo pH,
matéria orgânica e sais, ocorrendo um aumento da mobilidade do metal com o decréscimo de
pH. Os outros métodos testados (água; NH4NO3 1 mol L-1; CaCl2 0,1 mol L-1; NH4OAc 1
mol L-1) não foram adequados em avaliar a disponibilidade do cobre.
Bucher e Schenk (1999), avaliando os teores de cádmio, zinco, cobre e manganês em
substrato a base de turfa verificaram que a disponibilidade do metal pode ser aumentada pela
adição de sal no substrato. As soluções (0,1 mol L -1de CaCl2, DTPA/ CaCl2 (0,01mol L-1 e
0,002 mol L-1), 1 mol L-1 NH4OAc não foram eficientes em avaliar a disponibilidade de
zinco, cobre e manganês, respectivamente. A disponibilidade não foi refletida pelas
quantidades extraídas, o que pode ser atribuído à alta concentração de sal nos extratores que
foram utilizados para simular a fitodisponibilidade do metal.
Sonneveld e Kreij (1995) observaram que a solução DTPA/CaCl2 extrai quantidades
consideradas potencialmente disponíveis dos elementos, isto é, tem uma relação direta com o
nível de absorção dos elementos pelas plantas. Entretanto dependendo do substrato ou
componentes, o pH da suspensão poderá ficar abaixo de 4,0 podendo ocasionar erros na
20
determinação, já que os elementos disponíveis neste pH podem não estar disponíveis às
plantas. Dessa forma, a interpretação dos dados obtidos pela solução DTPA/CaCl2 pode
induzir a erros, pois a disponibilidade dos elementos é fortemente dependente do pH e a
variedade de produtos existentes dificulta uma interpretação universal. Nesse mesmo trabalho,
comparando-se diversos extratores para a avaliação dos micronutrientes, ferro, cobre,
manganês, zinco em substratos, Sonneveld e Kreij (1995) verificaram que realmente não
houve boa correlação entre o extrator aquoso e a solução DTPA/CaCl2, (r = 0,35 para ferro;
0,54 para manganês; -0,07 para zinco; e –0,04 para cobre).
A utilização da solução DTPA/CaCl2 é uma alternativa ao método aquoso, e a
decisão dependerá do elemento ou material que se deseja avaliar (ALT, 2001). Sonneveld e
Kreij (1995 ) também recomendaram o uso de ambos os métodos pelo fato de se encontrar no
mercado uma grande diversidade de substratos e componentes com características químicas
bem diferentes.
De acordo com Cooper (2001) não há um extrator que seja superior para todos os
tipos de substratos ou componentes e, dessa forma o CEN chegou ao consenso de que ambos
os métodos aquosos (relação 1:5) e a solução DTPA/CaCl2 podem ser utilizados e aceitos.
Na literatura internacional há uma tendência do emprego da solução DTPA/CaCl2
por ser um bom extrator para ferro, zinco e cobre. Contudo, para produtos de origem nacional
não há informações a respeito desse método, o que requer mais pesquisas para comprovação
da sua eficiência.
21
2.2.2.3. Outros extratores
Diversas soluções salinas, tamponadas ou não, são utilizadas para extração de
micronutrientes. Essas soluções extraem preferencialmente os micronutrientes dos pontos de
troca iônica (fração trocável), onde o cátion do sal desloca o elemento dos sítios de troca do
substrato, levando-o à solução.
A utilização da solução de acetato de amônio tamponada a pH 4,65, tem sido
empregada para a extração dos elementos disponíveis de fósforo, potássio, cálcio, Magnésio e
ferro em amostras de substratos, entretanto, para determinações de pH, CE, N-NO3- e N-NH4
+
este método não pode ser empregado, sendo necessário que o procedimento seja feito com
água (ABREU et al., 2002a).
De acordo com Gabriels (1995), a utilização de acetato de amônio tamponado foi
sugerida e adaptada para controle de qualidade em indústrias de substrato, por ser um método
rápido e apresentar boa correlação com o método clássico. Entretanto, Alt (2001) destaca uma
das desvantagens desse método, que é o fato de superestimar os valores de fósforo e não
contemplar os micronutrientes. Segundo o autor, extrações usando soluções ácidas e
tamponadas extraem muito mais fósforo, quando comparada à quantidade absorvida pelas
plantas, particularmente em substratos com valor alto de pH, o que torna este método
impróprio para caracterização química de substratos.
22
3 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação usando delineamento
experimental inteiramente casualizado em esquema fatorial 3 (substratos) x 4 (tratamentos),
com 5 repetições, totalizando 60 unidades experimentais e cada parcela correspondeu a um
vaso.
Os produtos utilizados foram três substratos comerciais normalmente empregados na
produção de plantas: fibra de coco, casca de pinus e turfa.
Fibra de coco (fibrosa) - Adquirido da empresa AMAFIBRA é usualmente
obtido à partir de fibras do mesocarpo de casca de coco, com elevada porosidade, boa
capacidade de retenção de água e boa estabilidade física, proporcionando (segundo a
empresa AMAFIBRA), boas condições de enraizamento e crescimento das mudas.
Casca de pinus - Produto industrializado, adquirido da empresa MECPREC
(Mecânica de Precisão Indústria e Comércio Ltda), formulado com casca de pinus
bioestabilizada peneirada, não contendo turfa. Esse substrato recebeu somente calcário.
Segundo o fabricante a matéria prima é de fonte renovável, bem manejada e certificada .
A casca de pinus é recolhida imediatamente após o descascamento das toras de Pinus
taeda e Pinus elliotti, sem separação, onde a casca é colocada em um depósito por período
mínimo de 2 semanas. Durante o processamento são removidas as lascas grandes de
material lenhoso, o material é picado e moído para obtenção de 24 % do peso seco de
partículas menores que 0,5 mm. A casca moída recebe adição de uréia (5,5 kg m-3) e
superfosfato simples (2,75 kg m-3) e água até atingir a umidade de 60 % (segundo a
empresa MECPREC). O material assim processado é empilhado no pátio de compostagem
(pilhas de 1,8 m de altura) e revolvida semanalmente, com temperatura monitorada e
23
controlada entre 60 e 70 ºC durante as 5 primeiras semanas o material é peneirado e
empregado na formulação de misturas. A identificação da bioestabilidade (fim da
compostagem) é indicada pela queda da temperatura e pela avaliação visual da quantidade
de fibras no material peneirado em malha de 5 mm.
turfa (substrato misto) - Produto adquirido da empresa EUCATEX (Plantimax),
para utilização em hortaliças, tendo como componente, 50% da turfa preta e 50% de casca
de pinus, substrato sem adubação, apenas com calcário.
Os substratos foram saturados com quatro diferentes concentrações dos
micronutrientes boro, cobre, ferro, manganês e zinco, mantendo-se as mesmas proporções
entre eles. A concentração padrão foi preparada tomando-se como base a solução nutritiva de
Furlani et al., (1999), recomendada para alface (mg L-1): B (0,61) H3BO3; Cu (0,13)
CuSO4.5H2O; Fé (2,49) FeEDDHA-6% Fé; Mn (0,64) MnSO4H2O e Zn (0,25) ZnSO4.7H2O,
mantendo-se as concentrações de macronutrientes constantes em todas as soluções utilizando-
se como fontes: nitrato de cálcio, nitrato de potássio, sulfato de magnésio, fosfato
monoamônio. As demais soluções foram preparadas para que apresentasse concentrações
cerca de, cinco, dez, vinte vezes a concentração padrão para os micronutrientes. Os resultados
das concentrações dos micronutrientes apresentados na Tabela 1 foram obtidos utilizando-se
a determinação pela técnica de espectrofotometria de emissão óptica por plasma de argônio
(ICP-OES). Em todas as soluções também foram determinados o pH e a CE inicial.
24
Tabela 1 – Concentrações dos micronutrientes, pH e CE da Solução nutritiva para alface, utilizada para saturação dos substratos.
Solução Nutritiva Solução 1 Solução 5 Solução 10 Solução 20
pH 4,52 4,52 4,51 4,50 ———————————————— dS m-1 ————————————————
CE 1,79 1,86 1,90 2,10 Concentração de elementos na solução ———————————————— mg L-1 ————————————————
B 0,61 3,51 5,65 11,19 Cu 0,13 0,72 1,16 2,34 Fe 2,49 10,88 21,15 41,59 Mn 0,64 3,29 5,20 9,98 Zn 0,25 1,27 2,13 4,05
macronutrirntes foram mantidos constantes em todas as soluções * Solução nutritiva padrão baseada em Furlani et al.,1999: Solução 1=Concentração padrão; Solução 5 – 10 e 20 = 5, 10 e 20 vezes a concentração de micronutrientes da solução padrão.
3.1 Caracterização do Substrato
Os substratos foram analisados química e fisicamente, antes do procedimento de
incubação conforme descrito na tabela 2 para as seguintes características: teor total de
nutrientes, carbono orgânico, nitrogênio Kjeldahl, capacidade de troca de cátions (CTC) ,
densidade.
Foram também avaliados os teores totais de fósforo, cálcio, magnésio, enxofre, boro,
cobre, ferro, manganês e zinco, pelo método da via úmida empregando-se 500 mg do
substrato e 5 mL de ácido nítrico em tubos de digestão aquecidos a 180 ºC por 30 minutos ou
até que a solução ficasse límpida. A seguir foram adicionados 2 mL de ácido perclórico sendo
a temperatura elevada a 210 ºC até cessar a formação de fumos brancos, a determinação dos
elementos foi feita por ICP-OES.
25
Para a determinação do teor de carbono orgânico e do nitrogênio foram utilizados os
mesmos métodos normalmente empregados para análise de solo sendo o carbono orgânico
adaptado do método do tubo de digestão (SPARKS, 1996) e o nitrogênio pelo método de
Kjeldahl, de acordo com Cantarella e Trivelin (2001).
A CTC foi determinada pelo método utilizado para fertilizantes orgânicos
(RODELLA e ALCARDE, 1994) e a densidade foi determinada pela Norma da Federação
dos Institutos de Pesquisas e Análises Agrícolas da Alemanha (VDLUFA) que vêm sendo
utilizada pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre (FERMINO, 1996).
Para a determinação da CTC, foram pesados 5,000 g de substrato fresco e 2,000g de
carvão ativado (balança analítica). Posteriormente foram adicionados 100 mL de HCl 0,5
mol L-1 e levados ao agitador horizontal (tipo Wagner) por 30 minutos. A seguir, o material
foi transferido para um funil de Buchner contendo papel de filtro qualitativo faixa azul e
colocado sob vácuo em um kitasato onde sofreu sucessivas lavagens com água destilada, para
remover o excesso de ácido e o filtrado foi descartado. Ainda sob a filtração a vácuo, o
material foi lavado, vagarosamente, com 100 mL de solução de acetato de cálcio
0,500 mol L-1, a fim de permitir uma lenta percolação. O material continuou a ser lavado com
água destilada até um volume de aproximadamente 300 mL. O extrato obtido foi titulado com
solução de 0,100 mol L-1 de NaOH padronizada, empregando-se fenolftaleína como
indicador. O cálculo da CTC foi obtido pela expressão:
CTC (mmolc/kg) = (Va-Vb) x 0,100 x 1000 / m
onde: Va é o volume de solução de NaOH gasto na titulação da amostra, em mL; Vb é o
volume de solução de NaOH gasto na titulação da prova em branco, em mL) e o m é a massa
do substrato, em gramas. O valor 0,100 corresponde à concentração de NaOH padronizada.
26
Quanto à densidade úmida (VDLUFA), foram utilizadas provetas plásticas de 500mL
e suporte para bureta. Primeiramente a proveta vazia foi pesada em gramas (P0), em seguida
preenchida com 300 mL do substrato (úmido), obtendo-se a segunda pesagem (P1) também
em gramas. A proveta foi colocada no suporte para bureta, a uma altura de 10 cm entre base
do suporte e a base da proveta e deixada cair dessa altura por dez vezes, medindo-se o volume
em litro preenchido pelo substrato contido na proveta (V). A densidade úmida (d) foi obtida
pela expressão:
d (g L-1) = (P1 - P0) / V O pH, a CE e os elementos disponíveis foram determinados pelo método holandês
1:1,5, pelo fato do mesmo ser adotado pela legislação do Ministério da Agricultura e
Abastecimento.
27
Tabela 2 - Caracterização físicas, químicas e físico-químicas dos substratos utilizados antes da incubação das doses com as soluções nutritivas (médias de três repetições)
FIBRA DE COCO CASCA PINUS TURFATEOR TOTAL
B mg kg-1 34,9 11,2 4,9 Cu mg kg-1 11,4 8,0 24,9 Fe mg kg-1 1872,6 2357,2 48,0 Mn mg kg-1 42,4 155,9 93,9 Zn mg kg-1 27,8 40,8 37,7 P g kg-1 0,2 1,1 0,4
Mg g kg-1 1,2 13,0 1,2 S g kg-1 0,7 1,7 0,9 N g kg-1 4,2 11,9 10,1 Ca g kg-1 1,9 19,5 2,9
Carbono orgânico g kg-1 467,1 396,0 306,2 Relação C/N 111,2 33,3 30,3
CTC mmolc dm-3 103,9 140,4 210,0 Densidade g L-1 0,47 0,57 0,66
pH em água (1:1,5) 4,33 5,90 5,45 CE (1:1,5) dS m-1 0,39 0,56 0,11
Método extração 1:1,5 B mg L-1 0,16 0,03 0,04 Cu mg L-1 0,01 0,01 0,01 Fe mg L-1 0,24 0,80 0,55 Mn mg L-1 0,01 0,05 0,04 Zn mg L-1 0,02 0,01 0,01 S mg L-1 4,80 14,03 0,17 P mg L-1 2,48 25,56 0,03
Mg mg L-1 0,24 24,45 1,20 Ca mg L-1 0,51 21,93 2,26
Para os teores totais de P, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn, Zn e o teor de carbono orgânico empregou-se o método do bloco digestor (SPARKS,1996) utilizado na análise de solo, para o nitrogênio, o método Kjeldahl Cantarella e Ttrivelin (2001), para a CTC o método baseado em fertilizantes orgânicos(RODELLA e ALCARDE 2004) e para a densidade, VDLUFA (FERMINO,1996).
3.2 Saturação dos Substratos
A saturação dos substratos foi feita em tubos de PVC de 30 cm de diâmetro por
55 cm de altura, confeccionados para comportar um volume de aproximadamente 30 litros de
substrato, com tampa na extremidade inferior, provida de orifício central, onde foi conectada
28
a borracha para o escoamento da solução (Figura 1). Para cada tipo de substrato foram
montados quatro tubos de PVC (Figura 2). Em cada tubo foram colocados 25 litros do
substrato e incubados com as soluções de diferentes concentrações de micronutrientes
(solução 1 = padrão; e soluções 5, 10 e 20, com cinco, dez e vinte vezes a concentração de
micronutrientes da solução padrão), até a estabilização da CE do lixiviado proveniente dos
substratos e a CE da solução nutritiva padrão. Os frascos utilizados durante a incubação dos
substratos estão mostrados na figura 1.
3.2.1 Saturação da turfa
Vinte e cinco litros de turfa foram colocados em cada um dos tubos de PVC e foram
saturados com as respectivas soluções nutritivas durante 12 horas, com o sistema de drenagem
fechado. Após 12 horas, foi aberto o sistema de drenagem e coletada a primeira amostra do
lixiviado e determinada a CE que ficou em 0,61 dS m-1. Como a solução nutritiva inicial
possuía CE entre 1,79 a 2,10 dS m-1 foi preciso saturar o substrato repetidas vezes, para que
ocorresse o equilíbrio entre a solução nutritiva inicial e o lixiviado. Foram feitas adições
sucessivas de solução nutritiva nos períodos de 12h, 24h, 36h, 48h, 60h, 72h, para que a CE
ficasse em aproximadamente 1,51 dS m-1, o mais próximo possível a 1,79 dS m-1 (CE inicial
da solução1). No total foram utilizados 240 litros de solução nutritiva nas diferentes
concentrações (60 litros de cada uma das soluções: 1-5-10 e 20).
29
Figura 1 Tubos confeccionados em PVC para saturação dos substratos
Figura 2 Tubos de PVC contendo substratos durante o processo de saturação
30
3.2.2 Saturação da fibra de coco
Vinte e cinco litros da fibra de coco foram colocados em cada um dos tubos de PVC
e saturados com as respectivas soluções nutritivas (soluções 1,5,10 e 20). Foram deixados por
12 horas com o sistema de drenagem fechado, em estado de saturação. Depois de aberto o
sistema de drenagem foi colhido o lixiviado, que apresentou uma CE de 3,14 dS m-1.
Semelhante ao procedimento adotado para a turfa, foram feitas várias adições de solução
nutritiva até que o lixiviado apresentasse uma CE de 2,0 dS m-1, sendo utilizados no total 160
litros das respectivas soluções nutritivas (40 litros de cada solução 1,5,10 e 20).
3.2.3 Saturação da casca de pinus
A saturação da casca de pinus foi a mais demorada, pois após o período de 12h de
incubação com sistema de drenagem fechado, a solução foi drenada e a CE foi determinada
em 5,0 dS m-1. Para alcançar o equilíbrio foram necessárias várias adições de soluções
nutritivas aos substratos nos períodos de 12h, 24h, 36h, 48h, 60h, 72h, 84h, 96h, para que se
alcançasse uma CE em torno de 2,3 dS m-1. Foram utilizados durante a lavagem 240 litros de
solução nutritiva (60 litros de cada solução 1,5,10 e 20).
Após a aplicação de solução nutritiva com diferentes concentrações de
micronutrientes como descrito anteriormente, foi feita a homogeneização dos substratos. Dos
25 litros de substrato incubado foram separados 10 litros para as análises químicas e métodos
de extração e 15 litros para o preparo dos vasos (5 repetições) com capacidade de três litros,
31
(20 cm de diâmetro x 16 cm de altura), para o cultivo da rúcula. Após o preparo dos vasos, foi
feita a pesagem inicial de cada um dos 60 vasos, (vaso por vaso para cada substrato), para
manter a umidade a 70%. A cada 24 horas esses vasos foram novamente pesados e a diferença
da pesagem foi reposta adicionando-se água para manter a umidade inicial de cada vaso, que
foi diferente para cada substrato durante toda a condução do ensaio.
Após o preparo dos vasos foi feita a semeadura da rúcula (Eruca sativa). Os vasos
foram divididos em quatro quadrantes e em cada um deles foram colocadas oito sementes por
cova (Figura 3). Após 40 dias da semeadura, as plantas foram retiradas do vaso e separadas
em parte aérea e raízes. A parte aérea foi pesada (massa úmida), lavada e seca em estufa com
circulação forçada de ar a 70 0C, pesada novamente para obtenção da massa seca, depois
moída e submetida à digestão por via seca (BATAGLIA et al., 1983) para a extração dos
micronutrientes por espectrometria de emissão óptica por plasma de argônio (ICP-OES).
Figura 3 Vasos cultivados com rúcula durante o experimento
32
3.3 Métodos de Extração de Micronutrientes
Após a aplicação da solução nutritiva e antes da semeadura foi coletada uma amostra
de cada parcela para análise dos micronutrientes usando os métodos: extrato de saturação
(WARNCKE,1986), 1:1,5 (SONNEVELD e ELDEREN, 1994) e DTPA/CaCl2 (CEN,2003b)
e a determinação dos micronutrientes boro, cobre, ferro, manganês e zinco por ICP-OES.
Todos os métodos de extração foram feitos com cinco replicatas.
3.3.1 Extrato de saturação (WARNCKE, 1986)
Em aproximadamente 400 cm-3 de material (sem tratamento prévio) foi adicionada
água desionizada até que a pasta apresentasse aspecto brilhante, ou quando o sulco feito por
uma espátula desaparecesse rapidamente. Após uma hora em repouso, foi conferido o ponto
de saturação, adicionando-se mais água ou substrato conforme a necessidade. A pasta foi
filtrada a vácuo em funil de Büchner contendo papel de filtro, aplicando-se sucção até obter
aproximadamente 25 mL de extrato, no qual foi determinado o pH, a CE, e os
micronutrientes (boro, cobre, ferro, manganês e zinco) por espectrometria de emissão óptica
por plasma de argônio (ICP-OES).
33
3.3.2 Método Holandês 1:1,5 (v/v) (SONNEVELD e ELDEREN, 1994)
Foi feito o tratamento prévio da amostra, onde cerca de 200 cm-3 de material foram
misturados com água desionizada até que, apertando-se levemente nas mãos a água
escorresse por entre os dedos. Após esse ajuste a amostra foi colocada em dois anéis de
100 cm-3 (correspondendo a 48 mm de diâmetro e 54 mm de altura), que receberam uma
pressão de 10 kPa (usando uma barra de ferro, correspondente ao peso de 1,8 kg, cerca de
0,1 cm-2). Os anéis foram separados e o conteúdo do anel inferior foi misturado com 150
mL de água deionizada e a suspensão agitada por 30 minutos usando agitador horizontal
com 220 rpm e posteriormente filtrada em papel de filtro. No extrato obtido foram
determinados o pH, a CE, e os micronutrientes (boro, cobre, ferro, manganês e zinco) por
espectrometria de emissão óptica por plasma de argônio (ICP-OES).
3.3.3 Método DTPA/CaCl2 (CAT) (ALT e PETERS, 1993)
Solução extratora concentrada DTPA/CaCl2 – Foram dissolvidos 14,7 g de CaCl2.
H2O e 7,88 g de DTPA em 800 mL de água aquecida à aproximadamente 80 ºC agitando-se
sempre até a dissolução completa (aproximadamente 2 horas). Essa solução foi transferida
para um balão de 1000 mL e completado o volume com água desionizada.
Solução extratora DTPA/CaCl2 – DTPA 0,002 mol L-1 / CaCl2 0,01 mol L-1: A
solução extratora foi preparada por diluição de dez vezes a solução concentrada utilizando
água. O pH da solução ficou entre 2,60 e 2,65.
34
A extração foi feita com a solução DTPA/CaCl2 usando a proporção 1:5 (v/v)
substrato/solução, onde foram agitados 60 cm-3 da amostra nas condições originais de
umidade sem tratamento prévio, com 300 mL da solução extratora de DTPA/CaCl2. A
suspensão foi agitada por uma hora em agitador horizontal a 220 rpm e posteriormente
filtrada. No extrato obtido foram determinados os micronutrientes (boro, cobre, ferro,
manganês e zinco ) por espectrometria de emissão óptica por plasma de argônio (ICP-OES).
4 ANÁLISE ESTATÍSTICA
Para seleção dos métodos de análise dos micronutrientes foram calculadas as
correlações (r) e análises de regressão simples (R2) para testar a eficiência dos métodos
utilizando-se o programa Excel; a comparação entre médias de massa seca da rúcula foi feita
pelo teste de Tukey, ao nível de 5% utilizando-se o programa Sanest (ZONTA et al., 1984).
35
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Produção de massa seca de rúcula cultivada em diferentes substratos e diferentes
soluções nutritivas
A produção de massa seca da parte aérea da rúcula foi significativamente menor
quando cultivada na fibra de coco e casca de pinus, em comparação com a turfa que não
diferiram entre si (Tabela 3). Provavelmente, a maior produção de massa seca de rúcula nos
dois últimos substratos está relacionada à sua elevada capacidade de retenção de cátions (turfa
= 210 mmolc dm-3 e casca de pinus =140 mmolc dm-3), o que proporciona uma maior adsorção
de micronutrientes durante o processo de saturação a que foram submetidos os substratos
conforme descrito no item 3.2.
Vale a pena ressaltar que nos tratamentos com as soluções 1, 5 e 10 não houve
diferença significativa na produção de massa seca quando as plantas de rúcula foram
cultivadas em fibra de coco, sendo observado um decréscimo na produção na solução 20. Tal
fato sugere um possível efeito fitotóxico da dose aplicada dos micronutrientes, embora
sintomas visuais de toxicidade não tenham sido observados nas plantas. Resultado semelhante
foi observado para a rúcula crescida em turfa. Por outro lado, maior resposta da rúcula, ou
seja, maior produção de massa seca em função do aumento da dose aplicada dos
micronutrientes foi observada quando esta foi cultivada em casca de pinus.
36
Tabela 3. Produção de massa seca da rúcula desenvolvida nos diferentes substratos.
Produção de massa seca
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento
g vaso-1
1 7,33 aB 9,76 abA 7,91 cB 8,33 a
5 7,56 aB 10,43 aA 9,27 bA 9,09 a
10 7,47 aB 9,03 bA 9,37 bA 8,62 a
20 5,82 bB 8,99 bB 11,02 aA 8,33 a
Média substrato 7,04 9,55 9,39 Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na linha e minúsculas na coluna não diferem pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade.
5.2.1 Boro
A aplicação das soluções com concentrações crescentes de boro influenciou
significativamente tanto a concentração de boro na parte aérea da planta, como a quantidade
de boro acumulado nas plantas, independente do substrato utilizado, conforme Figura 4a.
De maneira geral, a concentração de boro foi maior nas plantas cultivadas em fibra de
coco, seguida da turfa e da casca de pinus, porém essa tendência alterou para o boro total
acumulado nas plantas com a seguinte ordem decrescente: turfa > coco > pinus (Figura 4b).
As menores concentrações de boro na parte aérea das plantas cultivadas em casca de pinus
foram provavelmente devido ao efeito de diluição, à menor disponibilidade desse elemento no
substrato e/ou pelo maior crescimento das plantas (Tabela 3). Tudo indica que a
disponibilidade nos substratos foi o fator mais importante e isso pode ser verificado na figura
5b, onde foram correlacionados os teores de boro aplicados e os teores extraídos pelos três
37
métodos estudados, as menores concentrações extraídas foram para a casca de pinus,
independente do método e variaram de 0,10 mg L-1 na solução 1 a 2,51 mg L-1 na solução 20
para o extrato de saturação.
Figura 4. Relação entre a concentração de boro aplicada na fibra de coco (♦), casca de pinus (▲) e turfa (■) e a (a) concentração de boro na parte aérea da rúcula e (b) o total acumulado nas plantas por vaso.
Enquanto que nas plantas cultivadas em fibra de coco e turfa, as concentrações de boro
na parte aérea foram maiores em decorrência das maiores concentrações disponíveis na
solução, principalmente nas soluções 10 e 20, que foram respectivamente, 2,92 mg L-1 e 5,43
mg L-1 para a fibra de coco e 2,47 mg L-1 e 5,10 mg L-1 para a turfa pelo extrato de saturação
(Figuras 5a e 5c). Estas maiores concentrações disponíveis, principalmente na solução 20,
poderiam explicar o decréscimo na produção de massa seca em fibra de coco a partir da
solução 5 (Tabela 3, figuras 4a e b), cujos valores apresentaram-se acima dos valores
adequados para a cultura ( 29-61 mg kg-1 segundo Furlani, (1997)). O fato do pH da casca de
38
pinus ser maior (pH 5,9) em relação à turfa (pH 5,4) e à fibra de coco (pH 4,3), explicaria a
maior capacidade de adsorção de boro pela casca de pinus, diminuindo a sua disponibilidade
na solução, não ocorrendo o mesmo para a casca de coco e a turfa, que apresentaram maior
quantidade de boro disponível nos extratos.
Figura 5. Relação entre o teor de boro aplicado e o teor extraído pelos métodos do Extrato de saturação (▲), 1:1,5 (■) e DTPA (♦) em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.
Também pela Figura 5 verifica-se que, houve correlações entre os teores de boro
aplicados e os teores obtidos nas soluções, independentemente do método e do substrato
estudado, indicando que todos os métodos avaliados foram eficientes em discriminar o efeito
da aplicação de boro nos substratos, sendo que a fibra de coco apresentou o maior teor
39
disponível independentemente do método utilizado (teores na solução 20: 5,43 mg L-1 no
extrato de saturação, 2,11 mg L-1 no extrato 1:1,5 e 1,70 mg L-1 no extrato DTPA/CaCl2).
De modo geral, para todos os substratos estudados o teor extraído de boro pelos
métodos apresentaram a seguinte ordem: extrato de saturação > 1:1,5 > DTPA confirmando a
hipótese inicial deste trabalho.
A correlação entre as concentrações de boro observadas para cada método e as
concentrações de boro obtidas na parte aérea indica se o método de extração é adequado ou
não para avaliar a disponibilidade do nutriente.
Os gráficos representados pelas figuras de 6 a 8, apresentam as correlações entre o teor
de boro extraído para cada método as concentrações de boro na planta e a quantidade total de
boro acumulado nas plantas por vaso, para fibra de coco, casca de pinus e turfa
respectivamente. Observaram-se correlações (valores de r significativos) entre o teor de boro
extraído pelos diferentes métodos (extrato de saturação, 1:1,5, DTPA/CaCl2) e a concentração
de boro na parte aérea (figura 6a). Na figura 6b, o boro acumulado na fibra de coco, apesar de
apresentar altos valores para os coeficientes de correlação, não foram significativos (0,85 a
0,87). Mas, dessa forma, pode-se afirmar que para o micronutriente boro todos os métodos
podem ser utilizados na determinação do teor disponível às plantas, tendo a seguinte ordem de
grandeza entre os métodos: extrato de saturação > 1:1,5 > DTPA/CaCl2 , para a fibra de coco.
40
Figura 6. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando fibra de coco.
As Figuras 7 e 8 também apresentaram as mesmas tendências para os substratos casca
de pinus e turfa, respectivamente, sendo que os coeficientes de correlação foram
significativos, tanto para a concentração de boro na parte aérea como para o teor de B
acumulado, indicando que, para os substratos estudados todos os métodos foram eficientes
em avaliar os teores de boro disponível. Essas correlações significativas, devem-se
principalmente pelo fato do boro estar na forma de ácido bórico (H3BO3) que é muito solúvel
em água e também ser a forma absorvida pelas plantas. A ocorrência da mesma tendência
entre os substratos com relação à quantidade extraída de boro em cada método (extrato de
saturação > 1:1,5 > DTPA ), deve-se provavelmente pela diluição (relação substrato:
extrator), isto, é o extrato de saturação é menos diluído portanto maior a concentração,
enquanto que o DTPA a diluição é de 1:5, menor concentração extraída, e o 1:1,5 é o
intermediário.
41
Figura 7. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando casca de pinus.
42
Figura 8. Relação entre o teor de boro extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de boro na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando turfa.
5.2.2 Cobre
Houve correlações entre as concentrações ou o conteúdo acumulado de cobre na parte
aérea da rúcula e as concentrações de cobre aplicados nos substratos (valores de R2 altamente
significativos), independentemente do substrato utilizado (Figura 9). Chama a atenção, que a
concentração de cobre na parte aérea da rúcula, independentemente do cobre aplicado foi
relativamente constante e inferior àquele considerado como adequado para essa cultura (5-12
mg kg-1 segundo Furlani, (1997)), variando de 1,91 mg kg-1 (para a solução 1) a 4,50 mg kg-1
(para solução 20) nas plantas cultivadas em fibra de coco (Figura 9). Esse fato pode ser
explicado pela tendência do cobre em formar fortes ligações em complexos com a matéria
orgânica, diminuindo sua disponibilidade em solução (STEVENSON, 1991); e o cobre da
solução do substrato disponível para as plantas é o cobre reabastecido pelas formas
fracamente associadas à matéria orgânica.
A figura 10 mostra as relações entre o teor de cobre aplicado e o teor extraído pelos
métodos extrato de saturação, 1:1,5, e DTPA/CaCl2. Houve correlação entre os dados obtidos
com os substratos fibra de coco e casca de pinus (Figura 10a e 10b) indicando que os três
43
métodos foram eficientes em avaliar o teor de cobre aplicado. Entretanto, para a turfa houve
correlação somente para o DTPA/CaCl2 , o que foi eficiente (Figura 10c).
De um modo geral, todos os teores encontrados foram muito baixos, principalmente
quando do uso dos métodos aquosos, com valores próximos ao limite de detecção do
equipamento utilizado (Técnica ICP-OES, com limite de detecção de Cu 0,01 mg L-1). Essa
observação também foi feita por Bucher e Schenk (2000b) ao avaliarem os métodos com as
seguintes soluções extratoras: água, acetato de amônio, nitrato de amônio e cloreto de cálcio
em turfa adubada com altos teores de cobre.
A explicação dos baixos teores de cobre extraídos pelas soluções aquosas está no fato
da água não conseguir extrair o cobre que se encontra fortemente complexado à matéria
orgânica, formando complexos estáveis com os ácidos fúlvicos e húmicos, que apresentam
grande quantidade de grupos funcionais carboxílicos e fenólicos (STEVENSON, 1991).
44
(a)y = -0,734x2 + 3,080x + 1,63
R2 = 0,99**
y = 0,521x2 - 1,001x + 3,609R2 = 0,93*
y = -0,699x2 + 1,86x + 2,810R2 = 0,90*
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0,0 1,0 2,0 3,0
(b)
y = 0,004x2 - 0,005x + 0,031R2 = 0,99**
y = -0,009x2 + 0,022x + 0,028R2 = 0,97*
y = -0,009x2 + 0,027x + 0,011R2 = 0,99**
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,0 1,0 2,0 3,0Cu aplicado, mg L-1
Figura 9. Relação entre a concentração de cobre aplicada na fibra de coco (♦), casca de pinus (▲) e turfa (■) e a (a) concentração de cobre na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso.
Dessa forma, soluções extratoras com agentes quelantes, conseguem extrair maiores
quantidades de cobre, principalmente daquele ligado à matéria orgânica (Figura 10). Neste
trabalho a solução extratora com DTPA/CaCl2 extraiu mais cobre em todos os substratos
estudados. Além disso, o coeficiente de determinação (R2), foi altamente significativo para os
três substratos (0,98**). A extração com DTPA/CaCl2 mostrou ser o método mais eficiente
em discriminar o efeito da aplicação de cobre independente do substrato utilizado (Figuras,
10 a, b e c).
45
Bucher e Schenk (2000b) observaram que a extração do DTPA/CaCl2 foi dependente
de pH, isto é tanto menor é a extração de cobre quanto maior o pH. Esse fato também foi
observado neste trabalho. A fibra de coco que estava com o pH próximo a 4,3 apresentou os
maiores teores de cobre extraídos pelo DTPA/CaCl2 (figura 10a), variando de 0,21 mg L-1
(para a solução 1) a 0,64 mg L-1 (para a solução 20), enquanto que a casca de pinus com pH
cerca de 5,9 (Tabela 2) mostrou a variação de 0,08 mg L-1 (para a solução 1) a 0,17 mg L-1
(para a solução 20). Nesse mesmo trabalho, os autores concluíram que os teores extraídos de
cobre pelo DTPA/CaCl2 acima de 0,6 mg L-1 podiam causar clorose em petúnias cultivadas
em turfa. Apesar da cultura ser diferente, em nenhum dos substratos foi encontrado valores
superiores a 0,6 mg L-1 de cobre extraído pelo DTPA/CaCl2.
As correlações entre a concentração de cobre extraída pelos diferentes métodos e a
concentração encontrada na parte aérea da rúcula estão apresentadas nas Figuras 11 a 13 para
a fibra de coco, a casca de pinus e a turfa, respectivamente.
Para o substrato fibra de coco (Figura 11 a), somente o extrato de saturação apresentou
coeficiente de determinação significativo (R2=0,99**). Embora o método 1:1,5 e o
DTPA/CaCl2 não tenham apresentado coeficientes de determinação significativos, eles foram
altos, (R2 = 0,85 e 0,76, respectivamente). Quando foram relacionados os teores extraídos
com o conteúdo acumulado nas plantas (Figura 11b), nenhum dos métodos apresentou
correlação, com valores de R2 não significativos de 0,34; 0,45 e 0,74, para os métodos
DTPA/CaCl2, 1:1,5 e extrato de saturação.
46
Figura 10. Relação entre o teor de cobre aplicado e o teor extraído pelos métodos do Extrato de saturação (▲), 1:1,5 (■) e DTPA (♦) em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.
47
Figura 11. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando fibra de coco.
Usando o substrato casca de pinus, somente o extrato de saturação foi eficiente em
explicar a variação de cobre na parte aérea da rúcula, para o conteúdo acumulado por vaso
48
R2 = 0,99** e 0,73 para o teor de cobre na parte aérea que apesar de não significativo
apresentou valor razoável (Figura 12) . Para os demais extratores, tanto o cobre acumulado
como a concentração na parte aérea, os valores de correlação não foram significativos, porém
com valores razoáveis para o DTPA/CaCl2 (R2 = 0,84 para o cobre acumulado e 0,43 para a
concentração na parte aérea).
Figura 12. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando casca de pinus.
Quando se utilizou a turfa como substrato, o cobre extraído pelos três métodos não
explicou a variação observada na concentração e conteúdo de cobre na parte aérea da rúcula
49
(Figura 13). Bucher e Schenk (2000b) usando o método DTPA/CaCl2 para extrair cobre da
turfa obtiveram uma correlação de 0,74 *** para n =12 entre os valores obtidos da turfa e os
das plantas de petúnia. Comparativamente, o coeficiente de correlação encontrado por Bucher
e Schenk (2000b), foi superior ao encontrado neste trabalho, para a turfa (r=0,11ns) (Figura
13a).
Figura 13. Relação entre o teor de cobre extraído pelos diferentes métodos químicos (extrato de saturação (♦), 1:1,5 (▲) e DTPA (■)) e (a) concentração de cobre na planta e (b) o conteúdo acumulado por vaso, usando turfa
Devido às diferentes tendências entre os substratos mostradas nas Figuras 11 a 13, a
eficiência do método de extração para o cobre depende do substrato utilizado, houve uma leve
50
tendência do extrato de saturação apresentar melhores correlações entre os métodos avaliados.
DTPA/CaCl2 .
5.2.3 Ferro
Houve uma tendência do teor de ferro na planta diminuir no tratamento com a solução
20 (41,6 mg L-1) aplicada nos substratos, exceção para a turfa (Figura 14). Na turfa, o teor de
ferro na planta foi independente do teor aplicado no substrato. A concentração de ferro na
parte aérea da rúcula não foi diferente entre os substratos, variando de 81 mg kg-1 (solução 20,
casca de pinus ) a 113 mg kg-1 (solução 20, turfa). Esses valores são considerados adequados
para a rúcula que, segundo Furlani (1997), varia de 70 a 256 mg kg-1 .
A capacidade de extração de ferro para cada método pode ser observada na Figura 15.
Independentemente do substrato, a solução extratora do DTPA/CaCl2 teve maior capacidade
de extração do ferro seguido do extrato de saturação e do método 1:1,5. Essa diferença foi
maior para a turfa, variando de 28,1 a 36,0 mg L-1 seguida pela fibra de coco, que variou de
19,4 a 28,4 mg L-1 e por último da casca de pinus, que praticamente não variou ficando em
torno de 8,5 mg L-1.
Tanto o método do extrato de saturação, quanto o método 1:1,5 foram eficientes em
discriminar o efeito das doses aplicadas de ferro em todos os substratos, com coeficientes de
determinação significativos, enquanto que o DTPA/CaCl2 só o foi para a fibra de coco.
Os teores de ferro extraídos com as soluções aquosas apresentaram correlação com o
ferro acumulado nas plantas (r=0,98*), somente para a casca de pinus (Tabela 4). Valores
51
altos, porém não significativos, foram observados para os coeficientes de correlação (r)
usando a solução DTPA/CaCl2 para a fibra de coco (r=0,92ns) e para a turfa (r=0,93ns),
porém negativo para a casca de pinus (-0,07ns).
Figura 14. Relação entre a concentração de ferro aplicada na fibra de coco (♦), casca de pinus (▲) e turfa (■) e a (a) concentração de ferro na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso.
Valores diferentes, mas também não significativos, foram observados por Kreij et al.
(1996) testando os métodos: 1:1,5, cloreto de cálcio, acetato de amônio, DTPA e DTPA/CaCl2
para avaliação de ferro disponível em crisântemo usando turfa como substrato. Os
coeficientes de correlação foram de 0,57 para a solução extratora DTPA/CaCl2 e 0,59 para o
método 1:1,5.
52
Figura 15. Relação entre o teor de ferro aplicado e o teor extraído pelos métodos do Extrato de saturação (▲), 1:1,5 (■) e DTPA (♦) em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.
Provavelmente, o pH foi o responsável pelas maiores quantidades de ferro extraídas
pela solução DTPA/CaCl2, pois a fibra de coco e a turfa são os substratos mais ácidos que
aliados à solução extratora também ácida (pH 2,65) favoreceram a liberação do
53
micronutriente. Porém a acidez aumentou a disponibilidade do ferro na valência III, o qual
não é disponível às plantas, resultando nas baixas correlações observadas com os teores e
conteúdos de ferro nas plantas (Figura14).
A grande diferença de comportamento observada entre os substratos com relação à
extração de ferro, pode ser possivelmente atribuída aos diferentes tipos de material orgânico
existentes em cada tipo de substrato.
Tabela 4. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de ferro na parte aérea da rúcula, ou ferro acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos.
FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA concent. acumulado concent. acumulado concent. acumulado Ext. sat. 0,89 ns -0,09 ns 0,89 ns 0,98 * 0,47 ns -0,48 ns 1:1,5 0,87 ns -0,14 ns 0,89 ns 0,98 * 0,50 ns -0,47 ns DTPA 0,92 ns -0,04 ns -0,07 ns 0,25 ns 0,93 ns 0,14 ns ns, * , **: Não significativo e significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente (para N=4)
5.2.4 Manganês
As relações entre as concentrações de manganês aplicadas e as obtidas na parte aérea
da rúcula (Figura 16a) foram bastante diferentes entre os substratos: com a casca de pinus e a
fibra de coco o ajuste de regressão quadrática não foi significativo; com a turfa houve ajuste
de regressão quadrática positiva (R2 =0,99**) altamente significativa (Figura 16a). Tal
comportamento foi verificado também para a relação com o manganês acumulado na parte
aérea das plantas por vaso (R2 =0,99**), (Figura 16b). Esse comportamento pode ser atribuído
ao fato dos valores da concentração de manganês na rúcula não serem muito diferentes,
principalmente com a casca de pinus que variou de 16,1 mg kg-1 a 18,6 mg kg-1 de manganês
54
na parte aérea, enquanto que com a turfa a variação foi muito maior de 23,8 mg kg-1 a 94,7
mg kg-1 .
Figura 16. Relação entre a concentração de manganês aplicada na fibra de coco (♦), casca de pinus (▲) e turfa (■) e a (a) concentração de manganês na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso.
55
Nota-se também que, a rúcula cultivada em fibra de coco apresentou a maior
concentração de manganês na parte aérea (Figura 16a) de 57,5 mg kg-1 a 103,3 mg kg-1 ,
praticamente dentro da faixa de concentração considerada adequada, que é de 70 mg kg-1 a
107 mg kg-1 (FURLANI, 1997). A mesma tendência foi observada para o manganês
acumulado nas plantas por vaso (Figura 16b). Isso pode ter sido decorrente do pH da fibra de
coco ser mais ácido (4,3) em relação à turfa (5,4) e a casca de pinus (5,9) o que disponibilizou
mais manganês do complexo de troca.
Em relação aos métodos de extração, somente houve correlações entre os valores
extraídos e os valores determinados nos substratos quando foi utilizada a fibra de coco
(R2 =0,99**a 0,98**) para os três métodos (Figura 17a). O maior coeficiente de determinação
foi observado para o DTPA/CaCl2 (R2 =0,98**), seguido do método 1:1,5 (R2 =0,92*),e
extrato de saturação (R2 =0,91*). Dessa forma o DTPA/CaCl2 foi o método mais eficiente em
discriminar o efeito da aplicação de manganês para a fibra de coco.
No entanto, não houve correlações entre os teores de manganês extraídos por cada
extrator e a concentração de manganês na parte aérea da rúcula (coeficientes r não
significativos) (Tabela 5), exceto para a turfa, que apresentou alta correlação
(r=0,99**altamente significativos) entre os valores obtidos pelo método DTPA/CaCl2 e o
manganês nas plantas. Isso pode ser decorrente da alta CTC da turfa (210 mmolc/dm-3) frente
a casca de pinus (140 mmolc dm-3) e a fibra de coco (103 mmolc dm-3) , mantendo mais
manganês no complexo de troca. Sendo assim, o DTPA/CaCl2 foi o método que se mostrou
mais adequado para a extração desse micronutriente, que além do complexante presente na
solução, o cátion Ca++ do CaCl2, provavelmente deslocou uma quantidade maior de manganês
dos sítios de troca, disponibilizando-o na solução. Os valores de (r) foram elevados e
56
significativos, evidenciando a eficácia do método na simulação do manganês absorvido pelas
plantas de rúcula.
Figura 17. Relação entre o teor de manganês aplicado e o teor extraído pelos métodos do Extrato de saturação (▲), 1:1,5 (■) e DTPA (♦) em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.
57
No entanto, Kreij et al., (1993), avaliando diferentes extratores: cloreto de cálcio,
acetato de amônio, DTPA e DTPA/CaCl2 para avaliação do manganês em turfa não obtiveram
correlações significativas para os extratores DTPA/CaCl2 e o acetato de amônio, e observaram
correlações (coeficientes significativos) para o 1:1,5 (r=0,92) e o extrato de saturação
(r=0,98).
Tabela 5. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de manganês na parte aérea da rúcula, ou manganês acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos.
FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA concent. acumulado concent. acumulado concent. acumulado Ext. sat. 0,68 ns 0,21 ns 0,12 ns 0,73 ns 0,68 ns 0,67 ns 1:1,5 0,74 ns 0,30 ns 0,12 ns 0,75 ns 0,48 ns 0,46 ns DTPA 0,79 ns 0,37 ns -0,45 ns 0,62 ns 0,99 ** 0,99 ** ns, * , **: Não significativo e significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente (para N=4)
5.2.5. Zinco
Para se avaliar os efeitos das doses de zinco aplicadas em cada substrato e a
concentração de zinco na parte aérea da rúcula foram ajustadas equações de regressão (Figura
18a). Independentemente do substrato utilizado, os coeficientes de determinação entre a
concentração de zinco na parte aérea da rúcula e as doses aplicadas foram significativos.
Quanto ao zinco acumulado nas plantas por vaso, a regressão foi significativa somente com a
fibra de coco (R2 =0,99**) (Figura 18b).
De maneira geral, as plantas crescidas em casca de pinus, apresentaram a maior
concentração de zinco, seguidas da turfa e da fibra de coco, que tiveram comportamento
semelhante. Quando foram utilizados os substratos turfa e a casca de pinus observou-se uma
58
tendência de decréscimo na concentração de zinco na parte aérea da planta, com o aumento
desse elemento na solução nutritiva. Esse efeito pode ter sido decorrente do aumento da
adsorção do zinco pelos sítios de troca da superfície do substrato e pela maior CTC da casca
de pinus (140 mmolc dm-3) e da turfa (210 mmolc dm-3) comparado à fibra de coco
(103 mmolc dm-3) levando a diminuição da disponibilidade do elemento em solução.
Figura 18. Relação entre a concentração de zinco aplicada na fibra de coco (♦), casca de pinus (▲) e turfa (■) e a (a) concentração de zinco na parte aérea da rúcula e (b) a quantidade acumulada nas plantas por vaso.
59
Foi observado também um decréscimo na concentração de zinco na parte aérea da
planta na casca de pinus, indicando que provavelmente houve um efeito de diluição, ou seja,
as plantas apresentaram um aumento na produção de matéria seca nesse substrato conforme
aumentou a dose de zinco, (massa seca variou de 7,91 g na dose 1, para 11,02 g na dose 20,
Tabela 3). Segundo Furlani (1997) a concentração adequada de zinco na rúcula deve estar
entre 12 mg kg-1 e 90 mg kg-1 e os valores observados variaram de 74,3 mg kg-1 para a
solução 20 a 125,6 mg kg-1 para a solução 1.
As correlações entre as doses aplicadas de zinco e os teores observados em cada
método de extração avaliados estão descritas na figura 19. De uma maneira geral, foi
observado um aumento no teor de zinco extraído por todos os métodos com o aumento da
dose aplicada, com exceção do método DTPA/CaCl2 na casca de pinus e do extrato de
saturação na turfa que não foram significativos, (Figura 16). Portanto, observa-se que,
somente os métodos extrato de saturação e 1:1,5 na casca de pinus e DTPA na turfa e na fibra
de coco foram eficientes em discriminar as doses de zinco aplicadas (Figura 19).
Quanto à capacidade dos métodos em extrair zinco, observou-se que, a extração
decresceu na seguinte ordem: DTPA/CaCl2 > extrato de saturação > 1:1,5 para os substratos
turfa e fibra de coco e para a casca de pinus a ordem foi : extrato de saturação > DTPA/CaCl2
> 1:1,5 (Figura 19). Isso ocorreu provavelmente devido à alta acidez da solução do DTPA
(pH 2,65), e dos substratos fibra de coco e turfa que solubilizaram mais zinco que as soluções
aquosas, além do poder complexante do DTPA. Bucher e Schenk (1997) também encontraram
a maior capacidade de extração para a solução DTPA/CaCl2 para o zinco em turfa, porém a
correlação não foi significativa com os teores de zinco encontrados em plantas de petúnia. No
entanto correlações significativas foram observadas quando utilizaram-se apenas o extrator
60
CaCl2 0,1 mol L-1 (R2 = 0,90*) o qual permitiu inclusive, a determinação do valor fitotóxico
de zinco.
Figura 19. Relação entre o teor de zinco aplicado e o teor extraído pelos métodos do Extrato de saturação (▲), 1:1,5 (■) e DTPA (♦) em diferentes substratos: (a) fibra de coco; (b) casca de pinus e (c) turfa.
61
Todas as relações obtidas entre o teor de zinco extraído por cada método e a sua
concentração ou conteúdo na parte aérea da rúcula apresentaram os coeficientes (r) negativos
e não significativos, com exceção do 1:1,5 na fibra de coco (r=-0,95*) (Tabela 6). Esses
coeficientes negativos, embora não significativos, indicam que houve uma diminuição na
concentração de zinco nas plantas com o aumento da dose aplicada independentemente do
substrato (Figura 18). A mesma tendência foi observada quando se relacionou o zinco
acumulado com o teor extraído de zinco para cada método, sem exceção. De um modo geral,
nenhum método foi capaz de avaliar a disponibilidade de zinco para rúcula.
Tabela 6. Coeficientes de correlação linear (r) entre a concentração de zinco na parte aérea da rúcula, ou zinco acumulado nas plantas por vaso e o teor extraído dos substratos pelos diferentes métodos.
FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA concent. acumulado concent. acumulado concent. acumulado Ext. sat. -0,86 ns -0,80 ns -0,85 ns -0,61 ns -0,63 ns -0,69 ns 1:1,5 -0,95 * -0,91 ns -0,87 ns -0,63 ns -0,75 ns -0,71 ns DTPA -0,90 ns -0,86 ns -0,43 ns -0,68 ns -0,78 ns -0,84 ns ns, * , **: Não significativo e significativos ao nível de 5% e 1% respectivamente (para N=4)
62
6 CONCLUSÕES
• A maior produção de massa seca em função do aumento da concentração dos
micronutrientes foi obtida quando a rúcula foi cultivada em casca de pinus.
• Para o micronutriente boro, independentemente do substrato, a ordem decrescente em
relação à quantidade extraída entre os métodos foi: extrato de saturação > 1:1,5 >
DTPA/CaCl2. Todos os métodos podem ser utilizados na determinação do teor disponível
às plantas.
• Não houve correlação positiva entre as concentrações de zinco na parte aérea da rúcula e o
teor extraído pelos métodos de extração. Nenhum dos métodos foi capaz de avaliar a
disponibilidade de zinco para as plantas.
• O método DTPA/CaCl2 mostrou ser um bom extrator para se avaliar a disponibilidade de
do manganês no substrato turfa.
• O método extrato de saturação e 1:1,5 foram os mais eficientes em mostrar a
disponibilidade de ferro para as plantas no substrato casca de pinus.
• O método extrato de saturação foi o mais eficiente em mostrar a disponibilidade de cobre
nos substratos fibra de coco e casca de pinus, mostrando ser o melhor extrator.
• De acordo com todos os resultados observados, não foi possível concluir qual o método
mais eficiente para todos os micronutrientes e substratos avaliados.
Quanto às hipóteses formuladas no início do trabalho, conclui-se que a hipótese I foi
comprovada para os micronutrientes cobre, ferro e manganês onde o DTPA/CaCl2 mostrou
maior capacidade extrativa em relação aos outros métodos utilizados. Contudo, para o zinco a
63
hipótese I foi comprovada apenas com os substratos fibra de coco e turfa. O extrato de
saturação foi o método mais eficiente e com maior capacidade extrativa para o boro,
comprovando a hipótese II.
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ANEXOS
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ANEXO A - Média dos métodos de extração nas diferentes doses de adubação, de cinco repetições. ANEXO B - Concentração de Boro na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de dubação e substratos. ANEXO C - Teores médios de boro (sustratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1) ANEXO D - Concentração de cobre na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos. ANEXO E - Teores médios de cobre extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1) ANEXO F - Concentração de ferro na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos. ANEXO G - Teores médios de ferro extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1) ANEXO H - Concentração de manganês na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos. ANEXO I - Teores médios de manganês extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1) ANEXO J - Concentração de zinco na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos (mg kg-1). ANEXO L - Teores médios de zinco extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1) ANEXO M - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de B na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. ANEXO N - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Cu na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. ANEXO O - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Fe na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. ANEXO P - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Mn na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. ANEXO Q - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Zn na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos
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ANEXO A - Média dos métodos de extração nas diferentes doses de adubação, de cinco repetições.
Substrato Dose pH CE B CU FE MN ZN mg L-1 Método holandês 1:1,5
Fibra Coco 1 4,24 0,48 0,21 0,03 0,29 0,01 0,04 Fibra Coco 5 4,44 0,48 0,66 0,09 1,38 0,01 0,09 Fibra Coco 10 4,50 0,46 1,16 0,16 2,78 0,02 0,20 Fibra Coco 20 4,61 0,52 2,11 0,29 5,99 0,04 0,43
Turfa 1 5,27 0,23 0,11 0,01 0,51 0,05 0,01 Turfa 5 5,10 0,34 0,47 0,01 1,29 0,08 0,02 Turfa 10 5,31 0,33 0,96 0,01 2,98 0,11 0,02 Turfa 20 5,19 0,28 2,07 0,03 6,12 0,10 0,04
Casca Pinus 1 5,75 0,42 0,07 0,02 0,15 0,01 0,11 Casca Pinus 5 5,29 0,50 0,33 0,04 0,62 0,07 0,53 Casca Pinus 10 5,35 0,56 0,59 0,04 1,31 0,21 0,95 Casca Pinus 20 5,37 0,56 1,31 0,06 2,56 1,33 1,48
Método extrato de saturação Fibra Coco 1 5,26 1,12 0,57 0,03 0,59 0,06 0,07 Fibra Coco 5 5,40 1,15 1,50 0,11 2,66 0,07 0,22 Fibra Coco 10 5,25 1,25 2,92 0,14 5,16 0,12 0,32 Fibra Coco 20 5,19 1,38 5,43 0,16 10,10 0,30 0,49
Turfa 1 6,12 0,65 0,30 0,01 0,89 0,09 0,18 Turfa 5 5,82 1,03 1,38 0,01 3,91 0,27 0,19 Turfa 10 6,12 0,88 2,47 0,01 6,94 0,32 0,20 Turfa 20 6,23 0,72 5,11 0,02 15,70 0,38 0,29
Casca Pinus 1 6,45 1,10 0,10 0,01 0,26 0,01 0,40 Casca Pinus 5 6,38 1,34 0,54 0,01 1,48 0,17 1,86 Casca Pinus 10 6,33 1,50 1,05 0,02 3,39 0,56 3,40 Casca Pinus 20 6,31 1,58 2,51 0,05 6,71 4,53 5,57
Método DTPA/CaCl2 Fibra Coco 1 0,17 0,21 19,34 0,69 0,45 Fibra Coco 5 0,48 0,27 21,15 1,26 0,64 Fibra Coco 10 0,92 0,39 24,16 2,13 0,89 Fibra Coco 20 1,65 0,64 28,42 4,08 1,27
Turfa 1 0,03 0,11 29,97 2,33 0,71 Turfa 5 0,19 0,14 27,98 2,31 0,79 Turfa 10 0,44 0,20 36,02 2,69 0,97 Turfa 20 0,88 0,30 36,08 4,07 1,34
Casca Pinus 1 0,06 0,08 8,50 2,79 1,09 Casca Pinus 5 0,26 0,10 8,51 3,30 1,18 Casca Pinus 10 0,43 0,13 8,21 2,95 1,11 Casca Pinus 20 0,74 0,17 8,66 3,63 1,11
72
ANEXO B - Concentração de Boro na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de dubação e substratos.
solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento mg kg-1 1 44,93 dA 39,41 dA 38,08 cA 40,81 d 5 72,76 cA 64,74 cA 42,88 bcB 60,13 c 10 107,57 bA 88,46 bB 48,49 abC 81,51 b 20 153,46 aA 132,02 aB 55,49 aC 113,66 a
Média substrato 94,68 A 81,16 B 46,49 C a Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, não diferem pelo teste de tukey a 5%.
ANEXO C - Teores médios de boro (sustratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1)
Extrato de saturação mg L-1
Solução F. de coco Turfa Casca de pinus 1 0,56 A 0,30 AB 0,10 B 5 1,50 A 1,38 A 0,53 B 10 2,92 A 2,47 B 1,05 C 20 5,43 A 5,11 A 2,51 B
Método holandês 1:1,5 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,19 A 0,09 A 0,07 A 5 0,66 A 0,47 AB 0,32 B 10 1,16 A 0,96 A 0,59 B 20 2,11 A 2,07 A 1,31 B
Método DTPA/CaCl2 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,16 A 0,05 A 0,06 A 5 0,48 A 0,20 A 0,28 A 10 0,92 A 0,45 B 0,45 B 20 1,70 A 0,88 B 0,74 B
73
ANEXO D - Concentração de cobre na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos.
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento mg kg-1 1 1,91bB 3,18 aAB 3,66 aA 2,91 a 5 3,72 aA 3,98 aA 2,79 aA 3,49 a 10 4,07 aA 4,40 aA 3,18 a A 3,88 a 20 4,50 aA 3,30 aA 3,46 aA 3,75 a
Média substrato 3,55 A 3,71 A 3,27 A Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, não diferem pelo teste de tukey a 5%. ANEXO E - Teores médios de cobre extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1)
Extrato de saturação Solução F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,03 A 0,01 A 0,10 A 5 0,11 A 0,01 B 0,01 B 10 0,14 A 0,01 B 0,02 B 20 0,19 A 0,02 B 0,05 B
Método holandês 1:1,5 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,03 A 0,01 A 0,02 A 5 0,09 A 0,01 B 0,04 B 10 0,16 A 0,01 B 0,04 B 20 0,29 A 0,03 B 0,06 B
Método DTPA/CaCl2 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,21 d A 0,11 c B 0,08 c C 5 0,27 c A 0,14 c B 0,10 bc C 10 0,38 b A 0,20 b B 0,13 b C 20 0,64 a A 0,30 a B 0,17 a C
74
ANEXO F - Concentração de ferro na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos.
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento mg kg-1
1 83,40 100,64 85,05 89,70 a 5 98,67 89,87 82,41 90,32 a 10 102,62 108,09 87,32 99,34 a 20 94,82 113,25 81,22 96,43 a
Média substrato 94,88 A 102,97 A 93,99 B Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, não diferem pelo teste de tukey a 5%. ANEXO G - Teores médios de ferro extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1)
Extrato de saturação Solução F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,60 A 0,89 A 0,27 A 5 2,66 AB 3,91 A 1,48 B 10 5,16 AB 6,94 A 3,39 B 20 10,09 B 15,70 A 6,71 C
Método holandês 1:1,5 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,39 A 0,37 A 0,15 A 5 1,38 A 1,29 A 0,62 A 10 2,78 A 2,98 A 1,31 B 20 5,99 A 6,12 A 2,56 B
Método DTPA/CaCl2 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 19,40 B 30,04 A 8,51 C 5 21,15 B 28,12 A 8,51 C 10 24,16 B 36,14 A 8,21 C 20 28,42 B 36,40 A 8,66 C
75
ANEXO H- Concentração de manganês na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos.
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento mg kg-1
1 57,52 bA 24,60 b B 18,61 a B 33,57 c 5 67,88 bA 23,81 bB 14,40 a B 35,36 c 10 103,26 aA 33,38 bB 17,55 a B 51,39 b 20 90,43 aA 94,69 aA 16,17 a B 67,10 a
Média substrato 79,77 A 44,12 B 16,68 C Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, não diferem pelo teste de tukey a 5%. ANEXO I - Teores médios de manganês extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1)
Extrato de saturação mg L-1
Solução F. de coco Turfa Casca de pinus 1 0,06 A 0,09 A 0,02 A 5 0,07 A 0,28 A 0,17 A 10 0,12 A 0,32 A 0,56 A 20 0,30 B 0,38 B 4,53 A
Método holandês 1:1,5 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,02 A 0,04 A 0,01 A 5 0,01 A 0,08 A 0,07 A 10 0,02 A 0,11 A 0,21 A 20 0,04 B 0,10 B 1,33 A
Método DTPA/CaCl2 F. de coco Turfa Casca de pinus
1 0,70 B 2,36 A 2,79 A 5 1,26 C 2,34 B 3,29 A 10 2,08 B 2,69 AB 2,96 A 20 4,09 A 4,08 A 3,63 A
76
ANEXO J - Concentração de zinco na parte aérea da rúcula em diferentes níveis de adubação e substratos (mg/kg-1).
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus Média tratamento mg kg-1
1 62,51a B 67,45 aB 125,57 aA 85,18 a 5 62,18 aB 61,85 abB 86,10 bA 70,04 b 10 60,77 aB 54,86 bB 85,10 bcA 66,91 bc 20 51,99 aB 58,18 abB 74,28 cA 61,49 c
Média substrato 59,36 B 60,59 B 92,77 A Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna e maiúsculas na linha, não diferem pelo teste de Tukey a 5%. ANEXO L - Teores médios de zinco extraído dos substratos por DTPA, 1 : 1,5 e extrato de saturação nas diferentes doses de adubação (mg L-1)
Extrato de saturação mg L-1
Solução Fibra de coco Turfa Casca de pinus 1 0,07 A 0,18 A 0,40 A 5 0,22 B 0,19 B 1,86 A 10 0,32 B 0,20 B 3,40 A 20 0,50 B 0,30 B 5,60 A
Método holandês 1:1,5 Fibra de coco Turfa Casca de pinus 1 0,02 A 0,01 A 0,11 A 5 0,09 A 0,02 A 0,53 A 10 0,20 B 0,02 B 0,96 A 20 0,43 B 0,04 B 1,48 A
Método DTPA/CaCl2 Fibra de coco Turfa Casca de pinus 1 0,44 A 0,72 A 1,07 A 5 0,64 A 0,80 A 1,18 A 10 0,89 A 0,97 A 1,11 A 20 1,26 A 1,37 A 1,11 A
77
ANEXO M - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de B na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA
CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO
EXT. SAT. 0,993 ** 0,92 NS 0,98 * 0,99 ** 1,00 ** 0,99 **
1:1,5 0,996 ** 0,93 NS 0,98 * 0,99 ** 0,99 ** 0,98 *
DTPA 0,996 ** 0,93 NS 1,00 ** 1,00 ** 1,00 ** 0,98 *
ANEXO N - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Cu na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA
CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO
EXT. SAT. 0,996 ** 0,86 NS 0,86 NS 1,00 ** -0,34 NS -0,62 NS
1:1,5 0,922 NS 0,67 NS 0,48 NS 0,83 NS -0,34 NS -0,62 NS
DTPA 0,874 NS 0,59 NS 0,66 NS 0,92 NS 0,11 NS -0,28 NS
ANEXO O - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Fe na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA
CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO
EXT. SAT. 0,89 NS -0,09 NS 0,89 NS 0,98 * 0,47 NS -0,48 NS
1:1,5 0,87 NS -0,14 NS 0,89 NS 0,98 * 0,50 NS -0,47 NS
DTPA 0,92 NS -0,04 NS -0,07 NS 0,25 NS 0,93 NS 0,14 NS
78
ANEXO P - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Mn na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA
CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO
EXT. SAT. 0,68 NS 0,21 NS 0,12 NS 0,73 NS 0,68 NS 0,67 NS
1:1,5 0,74 NS 0,30 NS 0,12 NS 0,75 NS 0,48 NS 0,46 NS
DTPA 0,79 NS 0,37 NS -0,45 NS 0,62 NS 1,00 ** 0,99 **
ANEXO Q - Coeficientes de correlação (r) entre a concentração de Zn na parte aérea da rúcula e o teor extraído nos substratos pelos diferentes métodos. FIBRA DE COCO CASCA DE PINUS TURFA
CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO CONCENT. ACUMULADO
EXT. SAT. -0,86 NS -0,80 NS -0,85 NS -0,61 NS -0,63 NS -0,69 NS
1:1,5 -0,95 * -0,91 NS -0,87 NS -0,63 NS -0,75 NS -0,71 NS
DTPA -0,90 NS -0,86 NS -0,43 NS -0,68 NS -0,78 NS -0,84 NS