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Mangifera indica (Manga). 2. Manejo floral. 3. Abscisão de frutos. 4. Nutrição vegetal I.Título. II. Universidade Federal do Vale do São.
Tipologia: Notas de estudo
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UNIVERSIDADE FEDERAL DOVALE DO SÃO FRANCISCO
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-Graduação em Agronomia – Produção Vegetal do Campus de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Vale do São Francisco, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Agronomia – Produção Vegetal. Orientador: Prof. Dr. Ítalo Herbert Lucena Cavalcante Co-orientador: Prof. Dr. Augusto Miguel Nascimento Lima
À minha família, especialmente à “Vó Miniza”, em memória, pelo amor a terra e a vida no campo, Dedico.
O Brasil é o sexto maior exportador de manga no mundo. Dentre as cultivares demandadas pelo mercado internacional a manga „Kent‟ tem se destacado pelas características físico-químicas e sensoriais favoráveis, porém a intensa abscisão de frutos nesta cultivar tem sido uma das principais dificuldades para a sua exploração econômica, podendo ocorrer em detrimento de diversas causas, como desequilíbrio nutricional e hormonal. Nesse contexto, os bioestimulantes são produtos que aplicados nas plantas promovem alterações fisiológicas podendo melhorar o estado nutricional, beneficiando a produção e a qualidade dos produtos agrícolas. Dessa forma, o presente estudo foi desenvolvido para avaliar o estado nutricional, a produção e qualidade pós- colheita de frutos de mangueira cv. Kent em função de bioestimulantes aplicados via foliar. O experimento foi conduzido em pomar de mangueiras com dez anos de idade, na cidade de Petrolina-PE, Brasil. O clima desta região é classificado como Bswh (Köppen), região semiárida. O delineamento experimental consistiu em blocos ao acaso, com cinco tratamentos, quatro repetições e quatro plantas por parcela, avaliados em duas safras consecutivas 2016 e 2017. Os tratamentos consistiram em bioestimulantes recomendados para a cultura da mangueira: T1) Testemunha (Sem bioestimulantes); T2) Nutrientes solúveis em água e L-α-aminoácidos; T3) Nutrientes solúveis e extrato de alga Lithothamnium ; T4) Nutrientes solúveis e sacarose; e T5) Nutrientes solúveis, aminoácidos livres e extrato de alga Lithothamnium. A aplicação dos tratamentos ocorreu em três fases: pré-florada, início da florada e florada plena de acordo com as doses recomendadas pelos fabricantes. Foram avaliados as seguintes variáveis: índices de clorofila a , b e total; carboidratos solúveis totais em folhas, concentrações de macro e micronutrientes em folhas, comprimento da panícula, número de fruto por panícula, número de frutos por planta, produção por planta (kg planta-1), produtividade (t ha-1), diâmetro longitudinal e transversal dos frutos, massa, firmeza da polpa, incidência de colapso interno, teor de sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT) e a relação SS/AT. Os dados foram submetidos à ANOVA pelo teste F e ao teste de Tukey (p<0,05) para comparação das médias; realizou-se análise de correlação de Pearson (p<0,05) para um grupo de variáveis. Observou-se que o efeito dos bioestimulantes é influenciado pelas condições climáticas. Não houve efeito dos bioestimulantes para os índices de clorofila e carboidratos solúveis totais. Os bioestimulantes afetaram as concentrações foliares de N, K, Mn, Fe e Zn, e promoveram aumento no número de frutos por panícula. Os resultados para produção por planta e produtividade apresentaram maiores diferenças na segunda safra, sendo T2 e T5 respectivamente, responsáveis por incrementos de 37,4 e 23,1 kg planta-1^ e produtividades de 53,3 t ha-1^ e 43,8 t ha-1. Todas as variáveis físico-químicas dos frutos foram afetadas pelos tratamentos, com respostas diferentes entre as safras. Nesse sentido, pode-se recomendar o uso do bioestimulante contendo nutrientes solúveis em água e L-α-aminoácidos (T2) e o bioestimulante que contém nutrientes solúveis, aminoácidos livres e extrato de alga Lithothamnium (T5) para o cultivo de mangueiras cv. Kent no submédio do Vale do São Francisco.
Palavras-chave : Mangifera indica L. Abscisão de frutos. Manejo floral. Nutrição vegetal.
Brazil is the sixth largest exporter of mango in the world. Among the cultivars demanded by the international market, 'Kent' mango has been distinguished by the favorable physical-chemical and sensorial characteristics. However, the intense abscission of fruits of this variety has been one of the main difficulties for its economic exploration, and may occur due to several causes, such as nutritional and hormonal imbalance. In this context, biostimulants are products applied to plants that promote physiological changes that favor their nutritional balance, which benefits production. Thus, this study was developed to evaluate the nutritional status, production and post-harvest quality of mango cv. Kent as a function of biostimulants applied through the leaf. The experiment was conducted in an orchard with 10-year-old plants in Petrolina, State of Pernambuco, Brazil. The climate of this region is classified as Bswh (Köeppen), semiarid region. The experimental design consists of randomized blocks with five treatments, four replicates and four plants per plot. The treatments consist of biostimulants recommended for the mango crop: T1) Control treatment (without biostimulants); T2) Water-soluble nutrients and L-α-amino acids; T3) Soluble nutrients and extract of algae Lithothamnium ; T4) Soluble nutrients and a sucrose solution; and T5) Soluble nutrients, free amino acids and Lithothamnium algae extract. The treatments were applied in three phases: pre- flowering, beginning of flowering and full flowering according to the doses recommended by the manufacturers. The following variables were evaluated: chlorophyll indexes a, b and total; total soluble carbohydrates in leaves; macro and micronutrient concentrations in leaves; panicle length; number of fruit per panicle; number of fruits per plant; production per plant (kg plant-^1 ); productivity (t ha-^1 ); longitudinal and transverse diameter of fruits; mass; firmness of the pulp; incidence of internal breakdown; soluble solids content (SS); titratable acidity (TA) and the SS / TA ratio. Data were submitted to ANAVA by the F test and the Tukey test (p <0.05) to compare the means; Pearson correlation analysis (p <0.05) was performed for a group of variables. It has been observed that the effect of biostimulants is influenced by climatic conditions. There was no effect of the biostimulants for the indexes of chlorophyll and total soluble carbohydrates. Biostimulants affected foliar concentrations of N, K, Mn, Fe and Zn, and promoted an increase in the number of fruits per panicle. The results for production per plant and productivity presented greater differences in the second harvest, being T2 and T5 respectively, responsible for increments of 37.4 and 23.1 kg plant-^1 and productivities of 53.3 t ha-^1 and 43.8 t ha-^1 .All the physical-chemical variables of the fruits were affected by the treatments, with different responses between the harvests. In this sense, we recommend the use of biostimulants containing water-soluble nutrients and L-α-amino acids (T2) and the biostimulant containing soluble nutrients, free amino acids and Lithothamnium algae extract (T5) for mango cv. Kent in the sub-medium of the São Francisco Valley.
Keywords : Mangifera indica L. Abscission of fruits. Floral management. Plant nutrition.
Tabela 1. Análise química do solo na camada de 0 – 40 cm de profundidade da área experimental antes da aplicação dos tratamentos, Fazenda Mororó. Petrolina-PE, 2016. .......................................................................................... 30 Tabela 2. Teores de macro e micronutrientes foliares em mangueira cv. Kent antes da aplicação dos tratamentos. Petrolina-PE, 2016/2017. ....................... 31 Tabela 3. Resumo da análise de variância para os índices de clorofila a , clorofila b , clorofila total e carboidratos solúveis totais em folhas da mangueira cv. Kent em função do uso de bioestimulante. Petrolina-PE. ........................... 34 Tabela 4. Resumo da análise de variância para os teores de macro e micronutrientes foliares na fase de florada plena da mangueira cv. Kent em função do uso de bioestimulante. Petrolina-PE. ............................................... 36
CAPÍTULO 3 Tabela 1. Análise química do solo na camada de 0 – 40 cm de profundidade da área experimental antes da aplicação dos tratamentos, Fazenda Mororó. Petrolina-PE, 2016. .......................................................................................... 54 Tabela 2. Teores de macro e micronutrientes foliares em mangueira cv. Kent antes da aplicação dos tratamentos. Petrolina-PE, 2016/2017. ....................... 55
diferentes concentrações de aminoácidos aplicados via foliar em mangueira „Tommy Atkins‟ cultivada no Submédio do Vale do São Francisco, constataram incremento de 45,32% no número de frutos por planta para o seu melhor tratamento; Nkansah et al. (2012) verificaram para a mangueira „Keitt‟ na Savana de Gana, aumento na retenção de frutos com o uso de ácido giberélico (AG 3 ) e do ácido naftaleno acético (ANA), porém sem efeito sobre a qualidade dos frutos; e Mohamed e El-Sehrawy (2013) em Minia, Egito, conseguiram elevar a produção da mangueira „Hindy Bisinnara‟ de 151 para 205 kg de frutos por planta utilizando extrato de alga, com efeitos positivos sobre o estado nutricional da planta e qualidade dos frutos. Entretanto, destaca-se que a abscisão de frutos é um fenômeno complexo fortemente influenciado por fatores genéticos, ambientais e de manejo, havendo necessidade de desenvolvimento de pesquisas que representem as condições edafoclimáticas das principais regiões produtoras do Brasil, como o Submédio do Vale do São Francisco. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de bioestimulantes aplicados via foliar no estado nutricional, produção e qualidade de frutos da mangueira cv. Kent no Submédio do Vale do São Francisco.
2.1. A cultura da mangueira A mangueira ( Mangifera indica L.) é uma planta da classe das dicotiledôneas, família Anacardiaceae e gênero Mangifera que inclui mais de 60 espécies, das quais a M. indica é a mais importante; é uma planta nativa do sul e sudeste da Ásia, mas atualmente está disseminada por diversas partes do mundo, sendo produzida em regiões de clima tropical e subtropical (CUNHA et al., 2002). No Brasil a mangueira tem sido majoritariamente produzida nas regiões Sudeste e Nordeste, que somam juntas 98,8% da produção nacional, o equivalente no ano de 2016 a 990.300 toneladas; na região Nordeste, os principais estados produtores da fruta são Pernambuco e Bahia, com área total colhida de 32.378 ha (IBGE, 2017). De acordo com dados da FAO (2017), o Brasil é o sétimo maior produtor de manga no mundo. Em 2016, o Brasil ocupou a sexta posição em exportação da fruta com um total de 154.211 toneladas, com negócios na ordem de US$ 179.932.100, desse total 85 % das exportações foram provenientes do Vale do São Francisco (ANUÁRIO BRASILEIRO DE FRUTICULTURA, 2017). As cultivares de manga mais demandadas para o mercado exterior são Tommy Atkins, Kent, Haden e Keitt, embora nos últimos anos a demanda pela cultivar Kent tenha sido crescente. A manga „Kent‟ é originária da Flórida, EUA, produz frutos de formato oval, o peso varia entre 550 e 1000g e a coloração de verde amarelado a vermelho purpúreo, o teor de sólidos solúveis de 20,1º Brix e a pouca quantidade de fibra lhe confere alta qualidade de polpa e sabor agradável. Além disso, possui ciclo de maturação médio a tardio, o que é uma característica atrativa ao mercado de exportação (COSTA; SANTOS, 2004). De acordo com Araújo e Garcia (2012) a manga „Kent‟ é a segunda cultivar mais comercializada na União Europeia e seguirá aumentando sua participação nos principais mercados europeus.
2.2. Florescimento da mangueira A mangueira possui inflorescência do tipo panícula com flores hermafroditas e masculinas, e a antese ocorre normalmente pela manhã,
2.3. Abscisão de frutos em mangueira A abscisão de frutos em manga é um dos principais gargalos para a exploração econômica da cultura e pode ocorrer em detrimento de diversas causas. Em geral, os processos de florescimento e frutificação inicial ocorrem de forma intensa, mas apenas uma pequena parte dos frutos chega à maturidade (SINGH et al., 2005). A queda dos frutos pode ocorrer em todas as fases do desenvolvimento, mas é especialmente mais intensa durante as primeiras três a quatro semanas após a polinização (SINGH et al., 2005). Podendo ocorrer em todas as cultivares, a abscisão de frutos é mais acentuada na cultivar Kent; o fenômeno possui natureza complexa (MALIK; SINGH, 2006) e, fisiologicamente, pode ser atribuído à ausência ou baixa concentração de fitormônios que interferem na mobilidade de nutrientes até o ovário e fruto (RAMÍREZ; DAVENPORT, 2010). Além dos desequilíbrios nutricionais e hormonais, há outros fatores como a falta de polinização e fertilização, autoincompatibilidade, competição entre frutos em desenvolvimento e ataque de insetos pragas e doenças, que contribuem para a baixa retenção de frutos (SIDDIQ et al., 2017).
2.3.1 Fitormônios e a abscisão de frutos Fitormônios ou hormônios vegetais são compostos orgânicos de ocorrência natural que atuam em pequenas quantidades (ppm) modificando o funcionamento de células específicas, promovendo ou inibindo processos fisiológicos e morfológicos nos vegetais (CASTRO; VIEIRA, 2001; FAGAN et al., 2015). O crescimento e desenvolvimento das plantas são regulados pela interação entre os fitormônios, incluindo giberelina, auxina, citocinina, ácido abscísico, etileno, brassinosteróides, ácido jasmônico, dentre outros (TAIZ, ZEIGER, 2017). O ácido indol-3-acético (AIA), a principal auxina das plantas, possui papel fundamental na regulação do crescimento e desenvolvimento vegetal, por meio do controle da divisão e alongamento celulares (TAIZ; ZEIGER, 2017), e está diretamente envolvido no processo de abscisão de órgãos vegetais (OSBORNE, 1989). O papel da auxina na regulação da abscisão e senescência não está completamente definido visto que seu abastecimento
contínuo é propício à manutenção da zona de abscisão, evitando a separação dos órgãos (HAIDRY et al., 1997), porém elevadas concentrações de auxina estimulam a produção de etileno, que promove a senescência em flores, folhas e frutos maduros. Sexton e Roberts (1982) demonstraram que o etileno está relacionado com o processo de abscisão, seja ele produzido pelo tecido dos órgãos afetados ou proveniente de fontes externas. Os fatores que inicializam a biossíntese do etileno em frutos de manga são desconhecidos, mas sabe-se que este hormônio é indispensável para que se inicie o processo de abscisão (ABELES et al., 1992). Quanto à ação da giberelina no processo de abscisão de frutos em mangueira, há estudos que relacionam a redução dos níveis de giberelina endógena com a ocorrência da queda em frutos (RAM, 1992). Porém, pesquisas envolvendo a aplicações exógenas de giberelina mostram resultados controversos; Rani e Brahmachari (2004) verificaram incremento na retenção de frutos com aplicação de AG 3 , enquanto Oosthuyse (1995) não identificaram efeito para o uso do regulador. A fase de desenvolvimento inicial dos frutos é caracterizada pelo crescimento rápido, proveniente da intensa divisão e alargamento celular (SAINI et al., 1972) e as citocininas desempenham papel-chave nesses dois processos (TAIZ; ZEIGER, 2017). Baixas concentrações de citocininas em fruto em desenvolvimento estão correlacionadas com a queda de frutos e a interrupção do seu crescimento (RAM et al., 1983). Outro fitormônio comumente associado à abscisão de frutos é o ácido abscísico (ADDICOTT, 1983). Bains et al. (1997) em estudo avaliando frutos intactos e frutos caídos, registraram aumento na concentração média de ácido abscísico nos frutos caídos, quando comparados aos que permaneceram na planta, levantando-se a hipótese de que este fitormônio contribui para o processo de abscisão.
2.4. Bioestimulantes De acordo com Du Jardin (2015) bioestimulantes são substâncias ou microorganismos aplicados às plantas com o objetivo de aumentar a eficiência nutricional, a tolerância ao estresse abiótico e/ou qualidade da cultura,
crescimento da planta, melhoria da floração e frutificação e também melhoria da qualidade dos produtos, tanto em tempo de vida útil, como em sua composição nutricional (BATTACHARYYA, 2015). Muito se sabe dos efeitos benéficos dos bioestimulantes à base de extrato de algas, mas há uma necessidade urgente em entender os mecanismos responsáveis por essas repostas (VAN OOSTEN et al., 2017). Pela natureza variável e complexa destas substâncias torna-se difícil determinar com exatidão quais componentes desempenham determinadas funções. Estudos sobre a composição química de vários extratos de algas revelaram que somente o conteúdo de nutrientes, em sua maioria N, P, K é insuficiente para desencadear respostas fisiológicas (KHAN et al., 2009), sendo portanto, o efeito fisiológico dos extratos amplamente mediado por compostos promotores de crescimento e elicitores (BATTACHARYYA et al., 2015). De acordo com Stirk et al. (2014), os extratos de algas marinhas contem diversos fitormônios, incluindo auxinas, citocininas, giberelinas, ácido abscísico e brassinosteróides. Além da variação entre as espécies de algas, a composição química do extrato pode variar em função do método de extração e dos produtos químicos utilizados durante o processo de produção, podendo uma mesma espécie produzir efeitos distintos em função do seu processamento (KHAIRY; EL- SHAFAY, 2013).
2.5. Uso de bioestimulantes na mangueira Jarande et al. (2013) avaliaram o efeito individual de aplicações de ácido bórico e citrato de potássio, e destes com sacarose objetivando melhorar a retenção de frutos em mangueira cv. Kesar cultivada em condições tropicais na India, seus resultados mostraram efeito positivo dos tratamentos sobre as variáveis estudadas, sendo o melhor tratamento com 10 % de sacarose + 0,5 % de ácido bórico, as plantas correspondentes ao tratamento produziram em média 260,66 frutos planta-1^ o equivalente a 87,89 kg planta-1, comparado a 178,33 frutos planta-1^ e 45,35 kg planta-1^ obtidas pelo tratamento testemunha. Para Dutta (2004) a melhoria na retenção de frutos e por consequência na produção se deve a atuação do boro na promoção da divisão e alongamento
celular, além de estar associado ao aumento da germinação de pólen, crescimento do tubo polínico e na síntese e acúmulo de carboidratos. Em outro estudo realizado em Monufia, Egito, também envolvendo sacarose, ácido bórico e citrato de potássio aplicados durante florescimento, Ebeed e Abd El-Migeed (2005) registraram para a mangueira „Fagri kalan‟ resultados positivos nas características produtivas e de qualidades pós colheita dos frutos com o uso de sacarose a 10 % combinada com citrato de potássio a 0,3 %. Em ambos os resultados a adição da sacarose potencializou a ação dos fertilizantes; para Baibourdi e Tabatabaei (2008) a sacarose como composto orgânico tem papel importante no crescimento e no desenvolvimento de frutos, disponibilizando carboidratos nos períodos críticos reduzindo a abscisão dos frutos. Além do boro, a utilização do cálcio tem sido constantemente associada à redução da abscisão de frutos de mangueira (HAFLE et al., 2003; KUMAR et al., 2003). Em estudo conduzido por Khattab et al. (2016), verificou-se efeito benéfico de um bioestimulante contendo aminoácidos (6 %), cálcio (10,4 %) e boro (0,27%) aplicado durante o florescimento, sobre a retenção de frutos a produtividade das mangueiras „Ewais‟ e „Fagri Kalan‟. El-Kosary et al. (2011) avaliaram a ação de diversos bioestimulantes contendo nutrientes em pomar de manga „Keitt‟ e „Ewais‟ na cidade de Alexandria, Egito, e constataram que pulverização com 0,5 g L-1^ de Tradecorp AZll®^ (agente complexante EDTA, 5 % de Fe, 2,48 % de Zn, 3,5 % de Mn, 1 % de Cu, 0,65 % de B e 0,3 % de Mo) associado a aplicações via solo de Helpstar®^ (contendo 12 % de ácido húmico, 3 % de ácido fúlvico e 16 % de material orgânico) promoveu elevação no número de fluxos vegetativos nas duas safras avaliadas e maior rendimento em ambas as cultivares, na cv. Keitt houve também redução na ocorrência de frutos com má-formação. Ahmed et al. (2015) realizaram um estudo com mangueira „Taimour‟ para avaliar o efeito do uso de extrato de algas combinado à fertilizações tradicionais com nitrogênio, seus resultados mostraram que os índices de clorofilas a, b , e total, além dos nutrientes foliares N, P, K, Mg, Ca, Zn, Fe, Mn e Cu foram significativamente afetados e incrementados em resposta aos tratamentos com extrato de algas marinhas. Estes resultados corroboram com Mancuso et al. (2006) que acreditavam que o aumento na concentração de
