Pesquisa
Fontes de adubação e disponibilidade hídrica em plantas de Zea mays L.
Doutorado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Sonivaldo Ruzzene Beltrame
Orientador: Ana Daniela Lopes
Defendido em: 27/04/2022
Resumo
A demanda por milho doce (Zea mays L. grupo saccharata), um tipo especial de milho com alto valor agregado e destinado exclusivamente para o consumo humano, tem aumentado no Brasil e, por isso, estudos sobre as formas de cultivo, técnicas de adubação e os efeitos da redução da demanda hídrica são importantes para o desenvolvimento desta cultura, considerada como típica da agricultura familiar. A vinhaça, subproduto da produção sucroalcooleira, é uma alternativa à adubação mineral, pois é composta por diversos nutrientes, majoritariamente o potássio. Por outro lado, a escassez de água é um dos efeitos mais devastadores para a cultura do milho, considerada sensível à falta de umidade no solo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da fertirrigação com vinhaça e da redução da demanda hídrica no crescimento e desenvolvimento de plantas de milho. Investigação I: plantas de milho Doce de Ouro e Agroceres AG 1051 foram cultivadas em casa de vegetação durante 28 dias, em vasos de 700 cm3, sob adubação mineral (controle) ou fertirrigação com 30, 60, 120 ou 240 m3 ha-1 de vinhaça, em delineamento inteiramente casualizado, com seis repetições. Investigação II: plantas de milho Doce Cubano e Milho Doce 2 foram cultivadas em casa de vegetação durante 60 dias, em vasos de 20 L, sob adubação mineral (controle) ou fertirrigação com 30, 60, 120 ou 240 m3 ha-1 de vinhaça, em delineamento inteiramente casualizado, com seis repetições. Foram analisadas as variáveis diâmetro do colmo, comprimento, massa fresca e massa seca de raízes e parte aérea, teores de clorofila, flavonoides, antocianinas, balanço de nitrogênio, fluorescência da clorofila e análise centesimal em raízes e folhas das plantas. Entre as variedades de milho, os melhores resultados foram obtidos pelo híbrido comercial AG 1051 (investigação I), cujas características dos grãos são similares às de milho doce, e pelo genótipo de milho Doce Cubano (investigação II), o que o torna mais indicado para programas de melhoramento genético. Entre as fontes de adubação, para a maioria das variáveis analisadas, não houve diferença entre plantas que receberam adubação mineral ou fertirrigação com 100% da dose recomendada de vinhaça (120 m3 ha-1), sendo que em AG 1051, para a maioria das variáveis, a fertirrigação com 60 m3 ha-1 de vinhaça não diferiu do tratamento controle. Em ambos os estudos, plantas que receberam apenas 30 m3 ha-1 de vinhaça apresentaram resultados muito inferiores, e a fertirrigação com 240 m3 ha-1 de vinhaça não resultou em aumento de produtividade. Tais resultados confirmam os benefícios da fertirrigação com vinhaça, desde que realizada conforme recomendações técnicas. Estudo III: plantas de milho Doce de Ouro e Doce do Hawai foram cultivadas em B.O.D. durante 28 dias, submetidas a irrigação com 100 (controle), 75, 50 ou 25% da capacidade de vaso, em delineamento inteiramente casualizado, com seis repetições. Foram analisadas as variáveis comprimento e massa fresca de raízes e parte aérea, teores de clorofila, flavonoides, antocianinas, balanço de nitrogênio, fluorescência da clorofila e análises do ter relativo de água, dano de membrana, condutância estomática e os conteúdos de prolina e de malondialdeído. Neste estudo, verificou-se que a redução da umidade do solo afetou negativamente os genótipos de milho Doce de Ouro e, principalmente Doce do Hawai, irrigados com apenas 50 ou 25% da demanda hídrica. Em contrapartida, a irrigação com 75% da demanda hídrica não diferiu do tratamento controle, sugerindo que o manejo de irrigação até o estádio fenológico V4 pode ser realizado com menor reposição da umidade do solo, resultando em economia de água, fator positivo em tempos de crise hídrica.
Palavras-chave
Zea mays. Fertirrigação. Demanda hídrica. Produção vegetal
Title
Fertilizer sources and water availability in plants of Zea mays L
Abstract
The demand for sweet corn (Zea mays L. saccharata group), a special type of corn with high added value and intended exclusively for human consumption, has increased in Brazil and, therefore, studies on the forms of cultivation, fertilization techniques, and the effects of reducing water demand are important for the development of this crop, considered as typical of family farming. Vinasse, a byproduct of sugar-alcohol production, is an alternative to mineral fertilization, because it is composed of several nutrients, mainly potassium. Conversely, water scarcity is one of the most devastating effects for the corn crop, considered sensitive to the lack of moisture in the soil. The objective of this study was to evaluate the effects of fertigation with vinasse and the reduction of water demand on the growth and development of corn plants. Investigation I: Doce de Ouro and Agroceres AG 1051 corn plants were cultivated in a greenhouse for 28 days, in 700 cm3 pots, under mineral fertilization (control) or fertigation with 30, 60, 120 or 240 m3 ha-1 of vinasse, in a completely randomized design, with six replications. Investigation II: Doce Cubano and Milho Doce 2 corn plants were cultivated in a greenhouse for 60 days, in 20 dm3 pots, under mineral fertilization (control) or fertigation with 30, 60, 120 or 240 m3 ha-1 of vinasse, in a completely randomized design, with six replications. In studies I and II, the variables stem diameter, length, fresh mass and dry mass of roots and aerial parts, chlorophyll index, flavonoid, anthocyanins, nitrogen balance, chlorophyll fluorescence, and centesimal composition in roots and leaves of plants were analyzed. Among the maize varieties, the best results were obtained by the commercial hybrid AG 1051 (investigation I), whose characteristics of the grains are similar to those of sweet corn, and by the Doce Cubano corn genotype (investigation II), which makes it more suitable for breeding programs. Among the sources of fertilization, for most of the variables analyzed, there was no difference between plants that received mineral fertilization or fertigation with 100% of the recommended dose of vinasse (120 m3 ha-1), and in AG 1051, for most variables, fertigation with 60 m3 ha-1 of vinasse did not differ from the control treatment. In general, plants that received only 30 m3 ha-1 of vinasse showed much lower results, and fertigation with 240 m3 ha-1 of vinasse did not result in increased productivity. These results confirm the benefits of fertigation with vinasse, provided that it is carried out according to technical recommendations. Investigation III: Doce de Ouro and Doce do Hawai corn plants were cultivated in B.O.D. during 28 days, in 700 cm3 pots, submitted to irrigation with 100 (control), 75, 50 or 25% of the pot capacity, in a completely randomized design, with six replications. The variables length and fresh mass of roots and shoots, chlorophyll, flavonoids, anthocyanins, nitrogen balance, chlorophyll fluorescence and analyzes of the relative water ester, membrane damage, stomatal conductance and the contents of proline and malondialdehyde. In this study, it was found that the reduction of soil moisture negatively affected the genotypes of Sweet Corn of Gold and, mainly Doce do Hawai, irrigated with only 50 or 25% of water demand. On the other hand, irrigation with 75% of water demand did not differ from the control treatment, suggesting that irrigation management up to phenological stage V4 can be performed with lower soil moisture replacement, resulting in water savings, a positive factor in times of water crisis.
Keywords
Zea mays. Fertigation. Water demand. Vegetable production