HIDRORETENTORES: ALTERNATIVA PARA MAIOR TOLERÂNCIA

HIDRORETENTORES: ALTERNATIVA PARA MAIOR TOLERÂNCIA AO DÉFICIT
HÍDRICO NA CULTURA DA SOJA
Maurício Ferrari 1, Maicon Nardino2*, Ivan Ricardo Carvalho2, Alan Junior de Pelegrin1, Rafael Bellé1,
Vinicius Szareski1, Daniela Meira1, Braulio Otomar Caron1, Velci Queiróz de Souza1
RESUMO: A busca por maior tolerância ao déficit hídrico das culturas entre elas da soja tem sido
almejada pelos pesquisadores. O desenvolvimento de produtos hidroretentores surge como uma nova
alternativa em prolongar o período de tolerância das culturas ao déficit hídrico por reter as
moléculas de água adsorvidas no solo e, posteriormente, disponibilizá-las ao sistema radicular das
plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar polímeros hidroretentores em cinco doses de aplicação
quanto à resposta causada nos componentes de rendimento da soja. Este trabalho foi desenvolvido no
Campus da UFSM em Frederico Westphalen - RS, na safra agrícola 2011-2012. O arranjo
experimental foi de blocos completos casualizados, em esquema fatorial (3x5), tratamentos x doses,
distribuídos em seis repetições. Os hidroretentores foram Green Gel, Emdsap, e Phytogel, nas doses
0, 2, 5, 10 e 20 kg ha-1 Os caracteres avaliados foram: rendimento de grãos, massa de mil grãos,
massa de grãos por planta, número de legumes por planta, número de grãos por legume, número
de grãos por planta. O hidroretentor Green Gel aumentou o número de grãos por planta, massa de
grãos por planta e número de legumes por planta, mas nenhum dos hidroretentores afetou o
rendimento de grãos.
Palavras-chave: Glycine max L., estresse hídrico, componentes de rendimento.
WATER ABSORBENT: ALTERNATIVE FOR GREATER TOLERANCE TO
DROUGHT
ABSTRACT: The search for greater tolerance to drought crops including soybean has been desired
by researchers. The development of water absorbent products emerges as a new alternative to prolong
the period of crop tolerance to water deficit to retain the adsorbed water molecules in the soil and
then make them available to the root system of plants. The aim of this study was to evaluate water
absorbent polymers in five application concentration about the soybean yield components. This work
was developed on the Campus of UFSM in Frederico Westphalen - RS, in the season 2011-2012. The
experimental design was a randomized complete block design in a factorial (3x5) treatment x
doses, distributed in six repetitions. The water absorbent were Green Gel, Emdsap, e Fitogel, at
the concentration 0, 2, 5, 10 e 20 kg ha-1. The components evaluated were: grain yield, thousand
grain weight, grain yield per plant, number of pods per plant, number of grains per pod, number of
grains per plant. The water absorbent Green Gel increases the number of grains per plant, grain
yield per plant and number of pods per plant, but none of water absorbent affected grain yield.
Key-words: Glycine max L ., stress drought, yield components.
__________________________________________________________________________________________
1
Departamento de Ciências Agronômicas e Ambientais - Laboratório de Melhoramento Genético e Produção de
Plantas/Agronomia, Universidade Federal de Santa Maria Campus Frederico Westphalen, CEP: 98400-000, RS,
Brasil.
2
Centro de Genômica e Fitomelhoramento, Universidade Federal de Pelotas, CEP: 96010-165, Pelotas, Rio
Grande do Sul, Brasil. *E-mail: [email protected]. Autor para correspondência.
Recebido em: 28/12/2014. Aprovado em: 30/11/2015.
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
M. Ferrari et al.
INTRODUÇÃO
A soja (Glycine max L.) vem sendo
nos últimos anos, o principal produto
agrícola consumido e produzido no mundo.
No agronegócio brasileiro, segundo as
estimativas da última safra, foram
cultivadas 51,6 milhões de hectares desta
leguminosa, representando quase 50% da
área total com 24,9 milhões de hectares
(CONAB, 2012). O Brasil gera 20% do total
da soja produzida mundialmente (SILVA
NETO, 2011), caracterizando uma fração
significativa do mercado mundial. O
crescente aumento populacional evidencia
maior exigência por alimentos, desta forma,
buscam-se
novas
alternativas
para
incrementar o rendimento de grãos.
Ao longo de todo o ciclo da cultura,
compreendendo da germinação à colheita, a
soja é influenciada por diversos fatores, tais
como: características físicas, químicas e
biológicas do solo e fatores e elementos
relacionados ao clima como radiação solar,
temperatura do ar, foto período e
disponibilidade
hídrica,
estudos
de
Carvalho et al. (2013) revelam que a soja
necessita de uma demanda hídrica ao redor
de 450 a 850 mm durante todo seu ciclo. A
importância da água nas plantas é justificada
por constituir cerca de 90% do peso dos
vegetais, atuando em praticamente todos os
processos fisiológicos e bioquímicos.
Ademais, desempenha função de solvente,
pelo qual gases, minerais e demais solutos
entram nas células e movem-se através da
planta. Possui importante papel na regulação
térmica da planta, atuando não só no
resfriamento, mas na manutenção e
distribuição
do
calor
(FARIAS;
NEUMAIER; NEPOMUCENO, 2009).
A disponibilidade de água no solo é
um fator de fundamental importância para a
qualidade e eficiência do crescimento
vegetal. Grande parte da água proveniente
das chuvas é perdida por percolação no
perfil do solo e por evaporação, onde os
nutrientes são levados para fora da zona de
absorção das raízes (DUSI, 2005). Os
22
polímeros hidroretentores são substâncias
naturais, derivados do amido, ou sintéticos,
derivados do petróleo e são valorizados pela
sua capacidade de absorver e armazenar
água. Estes componentes quando secos são
granulados e quebradiços e modificam-se,
desse modo, tornando-se macios e
elásticos depois de expandidos em água
(MORAES; BOTREAL; DIAS, 2001).
Assim, há vários tipos de polímeros
hidroretentores,
embora
externamente
pareçam semelhantes, sua composição
química e a sua estrutura física podem ser
bastante diferentes, característica esta que
afeta diretamente no modo em que ele
absorve, retém e libera seu conteúdo
(MORAES; BOTREAL; DIAS, 2001).
Quando adicionados no solo, os polímeros
retêm a água, nutrientes físicos e químicos,
onde estocam de forma que as raízes possam
absorvê-los por meio das raízes primárias,
secundárias e pelos absorventes.
Em condições de estiagem, a
utilização de polímeros hidroretentores
minimiza o estresse hídrico, onde as raízes
não são submetidas à dessecação,
possibilitando o crescimento da planta em
condições áridas e semi-áridas (MORAES;
BOTREAL; DIAS, 2001). Desta forma, o
objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de
polímeros hidroretentores em cinco doses de
aplicação quanto à resposta causada aos
componentes de rendimento da soja, na
busca de maior tolerância da cultura ao
estresse hídrico.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em
Frederico Westphalen - RS, no campo
experimental da Universidade Federal de
Santa Maria, nas coordenadas geográficas
de 27º 23’ 26” S e 53º 25’43” W, a 461,3
m de altitude. O solo da área experimental é
classificado como Latossolo vermelho
distrófico (EMBRAPA, 2006). O clima
classifica-se, segundo Maluf (2000), como
subtemperado subúmido, com temperatura
média anual de 18,8°C, precipitação entre
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
Hidroretentores: alternativa para. ..
1250 e 2.000 mm e umidade relativa do ar
média de 62% a 85%.
O arranjo experimental utilizado foi
de
blocos
completos
casualizados,
organizado em esquema fatorial, sendo três
(tratamentos)
x
cinco
(doses
de
hidroretentores), distribuídos em seis
repetições. Os tratamentos utilizados foram
Green Gel, Emd SAP (EMD) e Phytogel, e
as doses de hidroretentores foram: 0, 2, 5,
10 e 20 kg ha-1. As unidades experimentais
foram compostas por quatro linhas de 10
metros, com espaçamento entre linhas de
0,45 metros, totalizando área de 18 m2, a
parcela útil para as avaliações correspondeu
as duas linhas centrais, totalizando 8 m2.
Para condução do experimento na
área
experimental,
realizou-se
a
implantação de cobertura com a aveia preta
(Avena strigosa) no período de inverno,
visando a homogeneizar as condições de
cultivo. Em 15 dias antes da semeadura da
soja, houve a dessecação com objetivo de
controlar as plantas invasoras. A adubação
utilizada foi baseada na análise do solo e
realizada antes da semeadura, na dose de
250 kg ha-1, a formulação 5-20-20. O
fertilizante foi colocado a sete centímetros
de profundidade. A semeadura da soja foi
realizada, manualmente, na profundidade
de dois centímetros. Junto com a
semeadura, foram colocados os polímeros
hidroretentores, localizados próximos às
sementes, posteriormente, foram cobertas as
sementes e o polímero com o solo.
As aplicações de defensivos foram
realizadas nos estádios V4 (terceira folha
trifoliolada completamente desenvolvida),
aplicando-se Sal de Amônio de Glifosato
(3L ha-1), as aplicações de piraclostrobina
foram realizadas em R2 (florescimento
pleno), R5 (início do enchimento de grãos) e
R6 (final do enchimento dos legumes), as
aplicações foram direcionadas em área total
do experimento. Desta forma, seguiu-se a
escala dos estádios fenológicos definidos por
Fehr e Cavinness (1977).
Os componentes do rendimento de
grãos foram aferidos por meio da
amostragem de 10 plantas por unidade
23
experimental, sendo eles: (a) massa de mil
grãos: aferida através da contagem de oito
repetições de 100 grãos, posteriormente,
ajustou-se para a massa de mil grãos,
resultados em gramas; (b) número de grãos
por legume: obtido por razão do número de
legumes por planta e número de grãos totais
por planta, resultados em unidades; (c)
número de legumes por planta: aferido
através da contagem do número de
legumes viáveis por planta, resultados em
unidades; (d) massa de grãos por planta:
obtido por meio da massa média de dez
plantas por unidade experimental, resultados
expressos em gramas; e (e) produtividade:
obtido através da colheita total da parcela
útil, realizou-se a aferição da massa de grãos
por unidade experimental, após ajustou-se os
resultados para massa de grãos por planta,
posteriormente ajustou-se para a densidade
populacional de 300.000 plantas por hectare,
corrigindo-se os resultados para 13% de
umidade, resultados expressos em kg ha-1.
Os dados foram submetidos à
análise de variância pelo teste F, a 5% de
probabilidade.
Ao
revelar
efeitos
significativos da interação tratamentos x
doses de hidroretentores, desmembrou-se
aos efeitos simples, na ausência de
interação, as variáveis foram desmembradas
aos efeitos principais para cada fator. O fator
qualitativo (polímeros) foi comparado por
Tukey e para os níveis do fator quantitativo
(doses do polímero), ocorreu-se a regressão
polinomial. As análises foram realizadas
pelo programa computacional Genes
(CRUZ, 2013).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A análise de variância revelou
interação p≤0.05 tratamento x doses de
hidroretentores para o caráter massa de mil
grãos. Os demais caracteres avaliados
passaram as comparações dos efeitos
principais de cada fator de tratamento
isoladamente, sendo o rendimento de grãos,
número de grãos por planta, massa de grãos
por planta, número de legumes por planta e
número de grãos por legume.
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
M. Ferrari et al.
O caráter massa de mil grãos para
dose 2 kg ha-1 revelou diferença
significativa entre os hidroretentores, sendo
que o Phytogel foi superior ao EMD, e não
diferindo do Green Gel. A menor média foi
observada para EMD sendo similar ao Green
24
Gel. Nas doses de hidroretentores 0, 5, 10 e
20 kg ha-1 não houve diferenças
significativas entre os hidroretentores,
evidenciando que a reposta dos tratamentos
ao incremento das doses é similar para este
caráter (Tabela 1).
Tabela 1. Resultados para comparação de médias do fator qualitativo (polímeros) para
variável massa de mil grãos. Frederico Westphalen, RS 2015
Hidroretentores
Doses
0
2
5
10
20
CV(%)
Green Gel
Phytogel
141,891 a
143,188 ab
145,610 a
143,375 a
145,098 a
141,891 a
149,236 a
152,620 a
143,336 a
138,720 a
5,263
EMD
141,891 a
136,590 b
148,949 a
149,358 a
141,815 a
*Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na linha não diferem para os diferentes tratamentos
(Hidroretentores).
Com
relação
à
análise
individualizada por tratamento (Figura 1-C),
para o uso de Green Gel, não se observa
variações na resposta da massa de mil grãos
em relação ao aumento da dose de
hidroretentores, não justificando seu uso nas
doses de 10 e 20 kg ha-1. O EMD (Figura
1-A) revelou resposta quadrática, onde o
efeito da dose de 10 kg ha-1 resulta na
maior massa de mil grãos, sendo que o
incremento das doses de 0 a 10 kg ha-1
resulta em resposta positiva e linear, para as
doses de 10 a 20 kg ha-1 a curva revela que
os tratamentos deixam de contribuir
positivamente ao caráter. Portanto, a adoção
desta dose de EMD não se apresenta
benéfica ao incremento da massa de mil
grãos para soja.
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
Hidroretentores: alternativa para. ..
(A)
25
(B)
(C)
Figura 1. Resultados para análise de regressão para os tratamentos x doses de
hidroretentores, para os caracteres massa de mil grãos frente às diferentes, Frederico
Westphalen - RS, 2015.
De acordo com Vale, Carvalho e
Paiva
(2005),
doses
elevadas
de
hidroretentores não exercem respostas
positiva sob as variáveis, pois, o solo pode
atuar como barreira impedindo e limitando a
expansão do polímero e a retenção de água.
Desse modo, as características físicas do solo
podem ter influência sobre as respostas
relacionadas à utilização dos hidroretentores.
Com relação ao caráter rendimento
de grãos (Tabela 2) para comparação dos
diferentes hidroretentores, Green Gel,
Phytogel, EMD e testemunha não foram
observadas
diferenças
significativas.
Observa-se que os rendimentos de grãos
obtidos em média 25 sc ha-1 foram muito
aquém do potencial g e n é t i c o da cultura,
segundo Pires et al. (2005), o potencial
genético da cultura da soja ultrapassou 200 sc
ha-1, entretanto, as ações do ambiente sobre
os genótipos, normalmente, trazem o
potencial genético da produtividade das
cultivares a valores bastante inferiores.
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
M. Ferrari et al.
26
Tabela 2. Resultados do teste de médias para as variáveis produtividade (PRO), número de
grãos por planta (NGP), massa de grãos por planta (MGP), número de legume por planta
(NLP) e número de grãos por legume (NGL). Frederico Westphalen – RS 2015
Tratamento
PRO
NGP
MGP
NLP
NGL
Green Gel
1371,94 a
52,067 a
7,165 a
27,529 a
1,888 a
Phytogel
1524,26 a
49,413ab
6,835 a
26,421 ab
1,877 a
EMD
1442,02 a
48,858 ab
6,577 ab
25,379 ab
1,931 a
1537,04 a
45,850 b
6,148 b
24,467 b
1,885 a
21,614
14,657
15,742
13,994
Testemunha
CV (%)
9,27
*Médias seguidas de letras iguais minúsculas na coluna não diferem o caráter para os diferentes tratamentos
a p<0.05.
Para o número de grãos por planta,
massa de grãos por planta e número de
legumes por planta, os resultados revelam
magnitudes significativas com superioridade
para o Green Gel em relação à testemunha,
este não diferindo dos tratamentos Phytogel e
EMD.
De acordo com Wofford Jr (1989),
o tomateiro com uso de hidroretentores
incrementou a produtividade, chegando a 40
t ha-1 nos tratamentos com hidroretentores,
enquanto que na ausência deste não
ultrapassou 27 t ha-1. Entretanto, com a
cultura da soja são escassos os estudos que
abordam a adoção de hidroretentores como
alternativa ao déficit hídrico, com intuito de
manter o potencial agronômico das cultivares
de soja.
Em relação à Figura 2-A, quanto à
resposta do rendimento de grãos nas
diferentes doses de hidroretentores, pode-se
destacar que a dose de 15 kg ha-1 revela
efeitos positivos para o rendimento de grãos
independente do hidroretentores utilizado.
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
Hidroretentores: alternativa para. ..
27
(B)
)
(A)
)
(C)
(D)
(E)
Figura 2. Resultados para análise de regressão para os efeitos principais de dose para os
caracteres produtividade (A), número de legumes por planta (B), número de grão por
legume (C), número de grão por planta (D) e massa grão por planta (E) frente as diferentes
doses dos produtos. Frederico Westphalen - RS, 2015.
Os estudos de Hamada e Testezlaf
(1995) revelam estreita relação entre o teor
de umidade do solo e o crescimento e
rendimento da cultura, enfatizando a
importância da manutenção de alto teor de
umidade do solo por todo o ciclo vegetativo.
Dessa forma, a adição de hidrogéis, no solo,
otimiza a disponibilidade de água,
reduzindo as perdas por percolação e
lixiviação de nutrientes, melhora a aeração e
drenagem
do
solo,
acelerando
o
desenvolvimento do sistema radicular e da
parte aérea das plantas (VLACH, 1991).
Com relação ao número de legumes
por planta, pode-se observar na figura 2-B
que os valores estão muito aquém do
potencial da cultura da soja. Não foram
observados efeitos significativos para
análise de regressão para o caráter, sendo a
média de 26,04 legumes por planta.
Resposta similar foi observada para os
caracteres número de grãos por legume
Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, n.03, p.21 – 29, set/dez. 2015.
M. Ferrari et al.
28
(Figura 2-C) e número de grãos por planta
(Figura 2-D), caracterizando que os
componentes não apresentam influência da
dose de hidroretentores.
A ausência de resposta para dose
utilizada torna-se desejável, uma vez que
viria a incrementar o custo total da lavoura.
Resultados contrários foram observados por
Nissen e Tapia (1996), estudando o efeito do
hidrogel sobre a nutrição de centeio em solo
vulcânico, evidenciou que o polímero
aumentou significativamente a produção de
matéria verde, quando submetida a
diferentes níveis de fertilização, mesmo
sob baixo abastecimento hídrico.
O caráter massa de grãos por planta,
Figura 2-E revela comportamento linear
positivo quanto ao aumento das doses de
hidroretentores, porém, o componente linear
da regressão apresenta incremento de 0,78
quilogramas a cada 6,15 gramas por planta
de hidroretentor.
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CONCLUSÕES
FARIAS, J. R. B.; NEUMAIER, N.;
NEPOMUCENO, A. L. Ecofisiologia da
soja. Londrina: EMBRAPA, Londrina,
2009.
Não houve interação significativa
dose x tratamento. Assim, não há uma
melhor dose para determinado tratamento
para produtividade, massa de grãos por
planta, número de grãos por planta, número
de grãos por legume e número de legumes
por planta. O uso de diferentes doses de
hidroretentores por tratamento é justificada
apenas para massa de mil grãos.
O tratamento Green Gel aumenta o
número de grãos por planta, massa de grãos
por planta e número de legumes por planta,
mas nenhum dos hidroretentores avaliados
influenciou o rendimento de grãos.
O número de legumes por planta e
massa de grãos por planta apresenta resposta
linear positiva às doses dos hidroretentores
utilizados.
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