TEMPORIZAÇÃO IDEAL PARA IRRIGAÇÃO DA SOLUÇÃO NUTRITIVA NO CULTIVO DE ALFACE (Lactuca sativa L.)

HIDROPÔNICA NO PERIODO NOTURNO.

Leonardo Raasch Hell (Bolsista PIBIC/CNPq), Jadier de Oliveira Cunha Junior (orientador), Diene Bremenkamp (colaboradora), Marinaldo Francisco Zanotelli (colaborador)

Departamento de Desenvolvimento Educacional, Coordenação de Produção e Pesquisa,

Campus ItapinaInstituto Federal do Espírito Santo - Ifes

leonardoraaschhell@hotmail.com,jadier.cunha@Ifes.edu.br,dienemkamp@yahoo.com.br,marinaldo.zanotelli@ifes.edu.br;

Resumo - O alto custo do sistema hidropônico tem estimulado o surgimento de novas pesquisas a fim de reduzir investimentos, especialmente em custos variáveis do sistema como energia elétrica e solução nutritiva. A frequência de irrigação determinada de acordo com as condições ambientais do local de cultivo pode reduzir os custos do produtor, bem como a otimização do seu sistema. Objetivou-se com este trabalho verificar a influência de seis intervalos entre irrigações sobre a produção de fitomassa seca e de área foliar de plantas de alface, bem como, sobre o volume do sistema radicular. O trabalho foi realizado em casa de vegetação, no setor de Horticultura do Instituto Federal do Espírito Santo – Campus Itapina, Colatina, na região noroeste do Espírito Santo. O sistema foi composto de quatro bancadas de 3m de comprimento, contendo 8 canais de cultivo hidropônico com 75 mm de diâmetro, espaçados em 25 cm, com 10 plantas cada. O experimento realizado teve vários tratamentos de freqüências de irrigação, variando de 15 a 150 minutos. A condutividade elétrica foi mantida em 1,5 dS m-1. Aproximadamente 45 dias após a semeadura foram avaliados: número de folhas, diâmetro das plantas, diâmetro do caule, volume das raízes, as massas secas (estufa a 80oC) e frescas da parte aérea, do caule e das raízes. Os dados foram submetidos à análise de variância em um delineamento inteiramente casualizado e analisados por regressão utilizando os programas SigmaStat 2.0® e SigmaPlot 8.0®. Com os dados obtidos nesse experimento, foi possível recomendar com segurança a frequência de irrigação mais adequada para a região Nordeste do Estado do Espírito Santo.

Palavras-chave: Alface, sistema hidropônico, solução nutritiva, frequência de irrigação.

Abstract - The high cost of hydroponic system has stimulated further research in order to reduce investment, especially in variable costs of the system as electrical energy and nutrient solution. The irrigation frequency determined according to the environmental conditions of the growing site can reduce the costs of producing and optimizing your system. The objective of this work was to verify the influence of six irrigation intervals on the production of dry matter and leaf area of lettuce plants as well as on the volume of the root system. The study was conducted in a greenhouse at the Horticulture sector of the Federal Institute of the Holy Spirit - Campus Itapina, Colac, in the northwest of the Holy Spirit. The system is composed of four stands 3m in length, containing eight to hydroponic cultivation channels 75 mm in diameter, spaced 25 cm, with 10 plants each. The experiment had several treatments of irrigation frequencies, ranging from 15 to 150 minutes. The electrical conductivity was maintained at 1.5 dS m-1. Approximately 45 days after sowing were evaluated: number of leaves, diameter of plant, stem diameter, root volume, dried pasta (oven at 80oC) and fresh shoot, stem and roots. Data were subjected to analysis of variance in a completely randomized and analyzed by regression using the program SigmaStat 2.0 and SigmaPlot ® 8.0 ®. With the data obtained in this experiment, it was possible to

safely recommend the most appropriate irrigation frequency for the Northeast region of the state of Espírito Santo.Key-words: Lettuce, hydroponic system, nutrient solution, irrigation frequency

INTRODUÇÃOA alface (Lactuca sativa L.) é uma planta herbácea anual, pertencente à família

Asteraceae, sendo considerada a hortaliça folhosa mais importante na alimentação do brasileiro, o que assegura a essa cultura, expressiva importância econômica (CARVALHO et al., 2005) [1].

A hidroponia surgiu como uma técnica que consegue uma otimização do uso da água, do espaço, do tempo, dos nutrientes e da mão-de-obra. Além disso, o uso de agrotóxicos é reduzido ou até mesmo extinto, produzindo plantas de alta qualidade e isentas de produtos prejudiciais a saúde humana.

Dentro da hidroponia a técnica do NFT (Nutrient Film Technique, traduzido para o português como Técnica de Fluxo Laminar de Nutrientes) contribuiu para disseminar o cultivo hidropônico em todo o mundo, utilizada para a produção de diversas hortaliças em escala comercial (MORAES, 1997) [2]. No Brasil, foi o primeiro sistema de cultivo hidropônico adotado comercialmente e, atualmente, é o mais utilizado. Recebeu este nome porque a solução nutritiva passa pelas raízes com a espessura de uma lâmina, em canais com 2 a 4% de declive, de modo que a planta possa absorver a água, os nutrientes e o oxigênio de que necessita. Tais canais podem ser feitos ao nível do solo ou em plataformas elevadas de concreto, madeira, plásticos ou metal. O importante é que sejam impermeabilizados com algum material inerte ou revestidos com polietileno, para que não haja reação da solução nutritiva com os materiais que constituem os canais (MARTINEZ e SILVA FILHO, 2006) [3]. Este sistema de cultivo proporciona maior rendimento e qualidade da produção, bem como a redução da ocorrência de doenças (SANTOS, 2002) [4].

A alface é a planta cultivada em maior escala pelo cultivo hidropônico em NFT, isso se deve à sua fácil adaptação ao sistema, no qual tem revelado alto rendimento e reduções de ciclo em relação ao cultivo no solo (OHSE et al., 2001) [5]. Em ambiente tropical, possui um ciclo em torno de 70 dias em cultivo convencional, enquanto pode chegar a 40 dias em hidroponia (COMETTI et al. 2008a) [6].

No Estado do Espírito Santo, a técnica da hidroponia vem sendo utilizada especialmente nas áreas próximas à Grande Vitória, Linhares e Colatina, três dos maiores centros urbanos. Essas regiões possuem características climáticas de alta temperatura, que torna o cultivo de hortaliças um desafio, mesmo em hidroponia (COMETTI, 2003a) [7]. Há, entretanto, sistemas hidropônicos em NFT distribuídos em vários municípios, como João Neiva, São Mateus, Marechal Floriano, Guarapari, Santa Teresa e Venda Nova do Imigrante (COMETTI, 2009) [8].

O desenvolvimento de técnicas que reduzam o consumo de energia em hidroponia é de fundamental importância, pois com isso haverá uma redução no custo de produção (TAVARES, 1997) [9]. Uma das alternativas existentes é a mudança na freqüência de irrigação, o desligamento da bomba por um período de tempo maior, reduziria os custos.

Segundo Pillau et al. (2002) [10]. a freqüência adequada entre as irrigações, além de possibilitar o crescimento das plantas, determina um menor consumo de energia elétrica, promovendo então maior ganho econômico na produção. A escolha das freqüências de irrigações no sistema hidropônico depende das características ambientais, especialmente da intensidade luminosa e da temperatura do ar, do meio de cultivo e da fisiologia da planta (ANDRIOLO, 1999) [11]. Usualmente, o controle do acionamento do sistema é feito por meio de temporizadores conjugados a relés elétricos (“timers”), que ativam o conjunto moto-bomba em períodos pré-determinados. O tempo de acionamento do sistema, assim como os

intervalos entre estes acionamentos, dependem geralmente das especificações do temporizador disponível, e da prática e discernimento do operador do sistema, variando entre 10 a 15 minutos o tempo de acionamento e 15 a 30 minutos o intervalo entre estes acionamentos (FURLANI et al, 1999) [12].

METODOLOGIAO trabalho foi conduzido em condições de casa de cultivo hidropônico (estufa) do IFES

- Campus Itapina, Colatina - ES. O sistema foi composto de quatro bancadas de 3m de comprimento, contendo 8 canais de cultivo hidropônico com 75 mm de diâmetro, espaçados em 25 cm, com 10 plantas cada (Figura 1). Dois canais laterais atuaram como bordadura, enquanto os seis internos foram os seis tratamentos. O sistema foi composto de 7 sub-sistemas hidropônicos independentes compostos de um reservatório de solução nutritiva com 50 L e conjunto motobomba de 1/3 CV para cada um. Seis subsistemas foram utilizados para os tratamentos, e um para a bordadura. A tubulação de recalque e de retorno da solução foi independente para cada canal, permitindo a aleatorização total dos tratamentos em cada uma das quatro bancadas (que funcionam como quatro repetições).

Figura 1. Disposição dos canais de cultivo hidropônico aleatoriamente nas bancadas.

Para o controle de frequência de irrigação foram utilizados seis timers com saídas individuais. Cada saída teve tempos diferentes de acionamento das bombas no período noturno (entre 19:00 e 06:00 h), conforme Tabela 1.Tabela 1 – Frequências de irrigação noturna dos tratamentos.

Tratamentos Tempo ligado Tempo desligado------------- minutos --------------

Bordadura 15 151 15 152 15 303 15 604 15 905 15 1206 15 150

Durante o regime diurno as bombas ficaram 15 minutos ligadas, 15 minutos desligadas.

A semeadura foi feita em espuma fenólica, irrigada por 5 dias apenas com água, quando as células foram destacadas e transplantadas para os canais de cultivo, quando receberam as soluções iniciais dos tratamentos.

Solução nutritiva: foram feitas correções diárias da concentração da solução por reposição com soluções estoques, a partir da leitura de condutividade elétrica. O pH foi

corrigido também diariamente, se necessário, utilizando-se solução de ácido nítrico a 0,05 mol L-1, ou hidróxido de potássio a 0,05 mol L-1. A CE foi constante de 1,50 dS/m2 passível de manutenção.

Avaliações: durante o experimento, diariamente foram monitoradas as variáveis: oxigênio dissolvido na solução nutritiva e sua temperatura medidos às 6:00 h na saída dos canais de cultivo.

Aproximadamente aos quarenta e cinco dias após a semeadura (DAS) foi realizada a coleta final das plantas e foram avaliadas as seguintes variáveis: número de folhas, diâmetro das plantas, diâmetro do caule, volume das raízes, as massas secas (estufa a 80oC) e frescas da parte aérea, do caule e das raízes. Os dados foram submetidos à análise de variância em um esquema experimental inteiramente casualizado e analisados por regressão utilizando os programas SigmaStat 2.0® e SigmaPlot 8.0®.

RESULTADOSTodas as variáveis testadas apresentaram curvas quadráticas crescentes. Quanto maior o

intervalo da frequência de irrigação, maior as médias das características analisadas. Para as variáveis: massa fresca de folha (MFF), massa fresca de caule (MFC), diâmetro de caule (DC), número de folhas (NF), comprimento de raiz (CR), massa seca de folha (MSF), massa seca de caule (MSC) e massa seca de raiz (MSR) houve diferença significativa entre os tratamentos das temperaturas testadas (Figuras 1 e 2).

Figura 1 - Variáveis de produtividade e morfológicas da alface em cultivo hidropônico em função da frequência de irrigação. Massa fresca de folha (MFF); massa fresca de caule (MFC); diâmetro de caule (DC); número de folhas (NF) e volume de raiz (VR). Colatina-ES, IFES-Campus Itapina, 2013.

Figura 2 - Variáveis de produtividade e morfológicas da alface em cultivo hidropônico em função da frequência de irrigação. Comprimento de raiz (CR), massa seca de folha (MSF), Massa seca de caule (MSC) e massa seca de raiz (MSR). Colatina-ES, IFES-Campus Itapina, 2013.

Para a MFF, houve um decréscimo de massa para a frequência de irrigação de intervalo 15 minutos ligada e 60 minutos desligada. Após este intervalo, as demais frequências obtiveram acréscimo na massa fresca das folhas.

Para a MFC, o comportamento da variável foi semelhante a MFF, ou seja, a frequência de irrigação de intervalo 15 minutos ligada e 60 minutos desligada apresentou a menor média, porém após este intervalo, quanto maior o tempo entre as irrigações, maiores as médias da massa fresca do caule. Para o DC, a frequência de irrigação de intervalo 15 minutos ligada e 60 minutos desligada apresentou acréscimo em relação à frequência de irrigação de intervalo seguinte, 15 minutos ligada e 90 minutos desligada.

Para o comprimento de raiz (CR), as frequências de irrigação se comportaram de forma semelhante, com o aumento do intervalo, aumentou-se o comprimento. Para as variáveis massa seca de folha (MSF), massa seca de caule (MSC) e massa seca de raiz (MSR), o comportamento das médias seguiu o padrão das MFR, MFC e MFR, conforme apresentado anteriormente.

Para as variáveis massa fresca de raiz (MFR) e volume de raiz (VR) não houve diferença significativa entre os tratamentos das temperaturas testadas (Figuras 1 e 2).

DISCUSSÃO E CONCLUSÕESQuanto maior o diâmetro do caule, maior a vascularização e maior a absorção de

nutrientes, fato esse que explica porque as plantas que apresentaram maior diâmetro do caule, também apresentaram maior produtividade. Foi observada uma redução no número de folhas

(NF) na frequência de irrigação 15 minutos ligada e 60 minutos desligada, porém quanto maior o intervalo de irrigação desligada, maior o número de folhas, chegando a médias superiores a 36 folhas. Borchartt & Schmidt (2006) [13], obtiveram média de 32 folhas por planta com a cultivar Vitória de Santo Antão em cultivo em hidroponia, valor este inferior ao observado neste experimento. Magalhães et al. (2010) [14], obtiveram média de 31 folhas por planta com a cultivar Vitória Verdinha, valor também inferior ao encontrado neste experimento. Embora o número de folhas seja uma característica da cultivar, temperaturas elevadas podem estimular o florescimento precoce da planta (NAGAI, 1980) [15], e à medida que ocorre a emissão do pendão floral, há uma redução no número de folhas. Neste experimento, além da massa fresca da parte aérea, o número de folhas também foi responsável pelo aumento na produtividade, com o aumento do intervalo da frequência de irrigação noturna.

No presente experimento o aumento do intervalo da frequência de irrigação, foi responsável pelo aumento das massas frescas e secas das folhas, do caule e seca da raiz, do número de folhas, do diâmetro do caule, mostrando que seu aumento, age diretamente na produtividade das plantas. Por outro lado, os diferentes intervalos da frequência de irrigação noturna não influenciaram a massa fresca de raiz e o volume de raiz.

Conclui-se que, se não houve redução na produtividade das plantas, pode-se utilizar o maior intervalo entre as irrigações noturnas, que é de 150 minutos desligada e 15 minutos ligada, para as condições apresentadas neste experimento, sendo a melhor opção para o produtor de alface hidropônica, já que a parte comercializada na alface é a parte aérea, podendo assim, aperfeiçoar a sua produtividade, com menor consumo de energia elétrica possível e menor dano ambiental.

AGRADECIMENTOSAo CNPq pela bolsa do PIBIC e pelo local e contribuição na execução da pesquisa.

REFERÊNCIAS[1] CARVALHO, J. E; ZANELLA, F.; MOTA, J. H.; LIMA, A. L. S. Cobertura mortoc do solo no cultivo de alface Cv. Regina 2000, em Ji-Paraná/RO. Ciência e Agrotécnologia, Lavras, v. 29, n. 5, p. 935-939, 2005.[2] MORAES, C.A.G. de. Como cultivar tomates em sistema NFT (Técnica do Fluxo Laminar de Nutrientes). Jundiaí, SP: DISQ, 1997. 148p.[3] MARTINEZ, H.E.P.; SILVA FILHO, J.B. Introdução ao cultivo hidropônico de plantas. 3. Ed. Viçosa: UFV, 2006. 111p.[4] SANTOS, O. S. Cultivos sem solo – Hidroponia. 2ª reimpressão. Santa Maria: UFSM. 107p. 2002.[5] OHSE, S.; DOURADO-NETO, D.; MANFRON, P. A.; SANTOS, O. S. Qualidade de cultivares de alface produzidos em hidroponia. Scientia Agricola, Piracicaba, v.58, n.1, p.181-185, 2001.[6] COMETTI, N. N.; MATIAS, G.C. S.M.; ZONTA, E.; MARY, W.; FERNANDES, M. S. Efeito da concentração da solução nutritiva no crescimento da alface em cultivo hidropônico – sistema NFT. Horticultura Brasileira, v.26, p.252 - 257, 2008a.[7] COMETTI, N.N. Nutrição mineral da alface (Lactuca sativa L.) em cultura hidropônica – sistema NFT.. Tese de doutorado em Ciência do Solo – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2003a.[8] COMETTI, N.N. Hidroponia. Revista PROCAMPO, Linhares, v.4. n.20. p.14-17, 2009.

[9] TAVARES, H.L. Produção hidropônica de alface cv. Verônica em diferentes substratos. Brasília: UnB, 1997. 54 p. (Dissertação graduação).[10] PILAU, F. G.; MEDEIROS, S. L. P.; MANFRON, P. A.; BIANCHI, C.; CARON, B. O.; BONNECARRÈRE, R. Influência do intervalo entre irrigações na produção e nas variáveis fisiológicas da alface hidropônica. Revista Brasileira de Agrometeorologia, Santa Maria, v. 10, n. 2, p. 237-244, 2002.[11] ANDRIOLO, J. L. Fisiologia das culturas protegidas. Santa Maria: Ed. da UFSM, 1999. 142 p.[12] FURLANI, P. R. et al. Cultivo hidropônico de plantas. Campinas: Instituto Agronômico de Campinas, 1999. 52 p. (Boletim técnico, 180).[13] BORCHARTT, L. ; SCHIMIDT, D. Produção hidropônica de cultivares de alface no período chuvoso, em Rondônia. In: SEMINÁRIO INTEGRADO DE PESQUISA, PÓS-GRADUAÇÃO E EXTENSÃO, 3. SEMINÁRIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 15. 2006, Porto Velho. Anais... Rondônia: UFR, v.5. 2006.[14] MAGALHÃES, A.G. et al. Desempenho de cultivares de alface em cultivo hidropônico sob dois níveis de condutividade elétrica. Horticultura Brasileira, Brasília, v.28, p.316-320, 2010.[15] NAGAI, H. Obtenção de novos cultivares de alface (Lactuca sativa L.) resistentes ao mosaico e ao calor. II – Brasil 303 e 311. Revista de Olericultura, Santa Maria, v.18, p.14-21. 1980.