Nitrogen fertilization effects on rooting pattern and yield of intermediate-day onions bulb in alentejo region

Rui Manuel Almeida Machado¹; Shakib Shahidian¹; Carina Rejane Pivetta²; Maria do Rosário Gamito Oliveira¹

RESUMO

Este trabalho teve como objectivo estudar a influência da aplicação de diferentes quantidades de azoto, repartidas por quatro aplicações, na disponibilidade de azoto nítrico no solo, no comprimento radical, na concentração de azoto nas folhas e na produção comercial de cebola de dias médios (cv. Gilmar) no Alentejo. O ensaio decorreu na Centro de estudos e experimentação da Mitra da Universidade de Évora e foi delineado em blocos casualizados com quatro repetições. Os tratamentos consistiram em 4 níveis de adubação azotada (0, 37, 74 e 111 kg N ha^-1), repartidos por quatro aplicações. A disponibilidade de azoto nítrico no solo, o comprimento radical e a concentração de azoto nas folhas foram avaliados aos 33, 57, 96 e 127 dias após a plantação. A densidade radical (cm cm^-3) sob o bolbo e a 4 cm da linha de cultura, nas diferentes datas e profundidades de amostragem, não foi afectada pelos níveis de azoto. Ao longo ciclo, 65 a 100 % das raízes, em termos de comprimento radical, concentraram-se sob o bolbo e a densidade radical máxima alcançada foi de 1,88 cm cm^-3. A profundidade máxima de enraizamento situou-se entre os 20 e 30 cm, não ultrapassando os 10 cm de profundidade até aos 32 dias após a plantação. Nas condições do ensaio, os resultados indicam como recomendável uma aplicação de 30 kg ha^{– 1} de azoto à plantação e um aumento da quantidade de azoto aplicado (16,2% do total de N aplicado), no início da formação do bolbo. A produção comercial aumentou com o nível de azoto, mas as produções obtidas com a aplicação de 74 kg ha^-1 (5,12 kg m^-2) e de 111 Kg N ha^-1 (6,59 kg m^-2) não diferiram significativamente.

Palavras-chave: Allium cepa L, azoto nítrico, adubação azotada, cebolas de dias médios, densidade radical.

ABSTRACT

Key-words: Allium cepa L, intermediate-day onions, nitrate, nitrogen fertilizer, root length density.

INTRODUÇÃO

O saldo da balança comercial da cebola é altamente negativo. Aproximadamente 80% da cebola que entra em Portugal provém de Espanha e França. Em Portugal, as áreas de mais representativas de produção são o Oeste, o Montijo e a região de Póvoa de Varzim – Esposende. Ensaios realizados no Centro de Estudos e Experimentação da Mitra, da Universidade de Évora têm mostrado que a cebola de dias curtos (Machado e Oliveira, 2008) e a de dias médios têm elevado potencial agronómico para o Alentejo e, dada a altura em que são implantadas, a evapontranspiração durante o ciclo será menor, do que em cebolas de dias longos e parte das necessidades hídricas poderão ser supridas pela precipitação. A cebola de dias médios caracteriza-se por iniciar a formação do bolbo, com 13 horas de fotoperíodo (Almeida, 2005). Assim, em condições de clima mediterrâneo, a cultura pode ser implantada por transplantação em meados do Inverno e colhida no fim da Primavera, princípio do Verão. Neste período, a ocorrência de precipitação, associada ao sistema radical da cebola faz com que a aplicação sustentável do azoto assuma extrema importância. A cebola apresenta um sistema radical superficial, escassamente ramificado (Portas, 1973; Brewster, 1994) e sem pêlos radicais (Föhse et al. 1991; Brewster, 1994), ou seja, com baixa densidade radical (Greenwood et al., 1982, Melo, 2003), o que limita a absorção de nutrientes (Atkinson, 2000), mesmo dos móveis, como o azoto, em caso de deficiência do nutriente ou de água. As referências bibliográficas à influência de azoto sobre o crescimento radical da cebola, são escassas. Em solução nutritiva, a aplicação isolada de nitrato ou em associação com amónio aumentou o peso fresco e seco da raiz (Gamiely et al., 1991). Em solo, a densidade radical diminuiu com a redução de azoto disponível (Melo, 2003).

A quantidade de azoto recomendada para a fertilização da cebola varia amplamente, mas a produção, de uma forma geral, au-menta com aplicação de azoto entre os 0 e 150 kg ha ^-1, variando a resposta com: a fertilidade do solo (Brewster, 1994; Halvorson et al., 2008), a população de plantas, a variedade (Brown, 2000, Sullivan et al., 1999), o azoto contido na água de rega (Brown, 2000, Shock et al., 2004), etc. Contudo, a aplicação de azoto deve ser repartida, para reduzir a salinidade provocada pela sua aplicação na adubação de fundo (Brewster, 1994) e as perdas por lixiviação e desnitrificação. A cebola responde bem à aplicação de azoto entre os 40 e os 60 dias após a transplantação (Mohanty & Das, 2001). A maior absorção de azoto tem início durante a iniciação do bolbo (Brown, 2000, Sullivan et al., 2001) e atinge o máximo durante o seu crescimento (Halvorson et al., 2002). Este trabalho teve como objectivo estudar a influência da aplicação de diferentes quantidades de azoto, repartidas por quatro aplicações, na disponibilidade de azoto nítrico no solo, na densidade radical, na concentração de azoto nas folhas e na produção comercial de cebolas de dias médios.

MATERIAL E MÉTODOS

O ensaio decorreu no centro de estudos e experimentação da Mitra (38º57’ N, 8º32´ W, 200 m) num Litossolo cujas características físicas e químicas se apresemtam no quadro 1. As condições meteorológicas do período de ensaio são apresentadas na figura 1. Os tratamentos aplicados consistiram em 4 níveis de adubação azotada, incluindo a testemunha (N0 – 0 kg N ha^-1; NI – 37 kg N ha^-1, NII - 74 kg N ha^-1e NIII - 111 kg N ha^-1), repartidos por quatro aplicações (Quadro 2).

Figura 1 – Precipitação diária e temperatura média ao longo do ensaio.

Quadro 2 – Azoto aplicado aos diferentes tratamentos.

O ensaio foi delineado segundo o método dos blocos casualizados com quatro repetições. Cada parcela elementar tinha 3 m de largura e 9 m de comprimento onde estavam implantados três camalhões. Cada camalhão tinha implantadas 3 linhas de cultura, distanciadas de 20 cm, sendo a distância das plantas na linha de 10 cm (30 plantas m^-2). A data de implantação das plântulas com raiz protegida, com 45 dias, da cultivar de dias médios Gilmar, foi a 18 e 19 de Fevereiro de 2007. A plantação foi precedida de duas gradagens e levantamento dos camalhões. Dada a elevada concentração de P₂O₅ e K₂O no solo (Quadro 1) não se fez adubação com estes nutrientes. Para a rega, instalou-se um sistema de rega por aspersão em que a distância entre aspersores e ramais adjacentes foi igual a 11 m (disposição em quadrado). Para o controlo das dotações aplicadas, distribuíram-se 12 pluviómetros, casualmente, pela área do ensaio. A precipitação média das diferentes regas variou entre 3 e 6 mm. Na figura 2 apresentam-se os valores acumulados de precipitação, rega (precipitação média) e rega mais precipitação.

Figura 2 – Valores acumulados de precipitação, rega (precipitação média dos aspersores) e rega mais precipitação.

A rega foi feita com base nos valores médios da tensão de humidade registada através de sensores de matriz granular “Watermark” (Irrometer CO, Riverside, Califórnia). Para o efeito, em cada parcela elementar de três repetições, foi colocado, casualmente, um sensor “Watermark” a 10 cm de profundidade. Quando a tensão média dos diferentes “watermarks” era maior ou igual a 25 kPa procedia-se a uma rega. Os valores da tensão da água do solo eram lidos diariamente, entre as 9 e as 10 horas.

A densidade radical (DRc) (cm cm^-3) e a concentração de azoto nítrico no solo e de azoto total nas folhas foram avaliadas aos 32, 67, 96 e 127 dias após a plantação (Dap). A DRc foi avaliada a partir de amostras de solo+raízes, colhidas nas 4 repetições, recorrendo a uma sonda manual com um tubo cilíndrico com 10 cm de altura útil e 7 cm de diâmetro interno (385 cm ³). A amostragem fez-se sob o bolbo e a 4 cm da linha de cultura, na perpendicular do bolbo, com intervalos de 10 cm até à profundidade aonde se observaram raízes. A separação das raízes foi efectuada através de um sistema de elutriação hidropneumático (Smucker et al., 1982) e para a determinação do comprimento radical utilizou-se um “scanner”, modelo “Comair” (Hawker De Havilland Victoria Ltd., Port Melbourne, Victoria, Australia). Para a determinação do azoto nítrico no solo, na camada de 0 a 10 cm colheram-se 3 amostras de solo (3 x 10 cm), casualizadas por talhão, sob um camalhão nas quais, após secagem ao ar e crivagem, se determinou o azoto através do método do eléctrodo selectivo (Crison, 2002). Para determinar a concentração de N nas folhas colheram-se, casualmente, 6 a 7 plantas por talhão, das quais se tomaram as folhas mais jovens, as quais foram colocadas numa estufa com ventilação forçada, a uma temperatura de 70 ºC, durante 24 horas. O azoto total foi determinado com um analisador de combustão (Leco, 1998).

A colheita foi realizada a 24 de Junho, quando 80 a 90 % das plantas apresentavam o pseudo-caule completamente prostrado sobre o solo. Em cada parcela elementar colheramse os bolbos em dois camalhões, ao longo de 5m. Após a colheita tomou-se uma amostra de 25 plantas casualizadas por parcela elementar na qual se determinou o diâmetro do bolbo e do pseudo-caule e a percentagem de matéria seca dos bolbos. A determinação da matéria seca foi feita por secagem dos bolbos, seis por tratamento, em estufa com ventilação forçada, a uma temperatura de 70 ºC durante 48 horas.

O tratamento dos dados foi feito através de análise de variância (ANOVA) e teste de comparação de médias, com recurso ao pro-grama de análise estatística SPSS (Chicago, Illinois, USA).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Figura 3 – Concentração de NO₃-N (mg kg -1) no solo na profundidade de 0 a 10 cm. (Os traços verticais representam o erro padrão da média).

A concentração NO₃-N aos 32 Dap variou entre 3,41 e 14,5 mg kg ^-1, respectivamente, em N0 e NIII. Para o Oregon, USA, Sullivan et al. (2001) consideram que até ao início da formação do bolbo valores inferiores a 5 mg kg ^-1 de NO₃-N são baixos e maiores do que 20 mg kg ^-1 são elevados, não sendo neste caso necessário aplicar azoto. Aos 67 Dap, apesar das raízes já alcançarem a profundidade entre os 10 e os 20 cm (Figura 4), os valores de NO₃-N podem ter sido baixos mesmo em NIII (9,93 mg kg ^-1), visto que nesta altura a maior parte das plantas estava no estádio início do crescimento do bolbo (diâmetro do bolbo duas vezes superior ao do pseudo-caule), ou seja, período em que a maior absorção de azoto tem o seu início (Sullivan et al., 2001), o que indicia que a aplicação de uma maior quantidade de azoto (16,2 % do total de N aplicado) neste período pode ser necessária.

Figura 4 – Densidade radical (cm cm^-3) sob o bolbo (a) e a 4 cm da linha de cultura (b) à profundidade de = 10 cm, 10-20 cm e 20-30 cm aos 32, 67, 96 e 127 Dap. (Os traços horizontais representam o erro padrão da média).

A concentração de N nas folhas aos 32 e 67 Dap aumentou com o nível de azoto aplicado, mas apenas significativamente aos 32 Dap (P<0,01) (Figura 5). Nesta, data a concentração de N nas folhas dos tratamentos onde se aplicou azoto (NIII e NII) foi mais elevada do que em NI e N0, mas não apresentou diferenças significativas entre si. Aos 67 Dap (estádio de inicio da formação do bolbo), nos tratamentos onde se aplicou azoto, a concentração de N variou entre 2 e 2,5 mg kg ^-1. Para o mesmo estádio de crescimento, na Florida, USA, Hochmuth et al. (1991) consideram valores entre 2 e 3 mg kg ^-1 adequados para o crescimento da cultura. Contudo, a concentração de N nas folhas, nas diferentes datas, foi sempre inferior à preconizada como suficiente para a Califórnia, USA (http://vric.ucdavis.edu/).

Figura 5 – Concentração de N nas folhas de cebola. (Os traços verticais representam o erro padrão da média).

Nas duas últimas medições, nos tratamentos onde se aplicou azoto, a concentração de N nas folhas (<1,8 mg kg ^-1) foi inferior á observada aos 32 e 67 Dap, tal facto sugerindo que o azoto acumulado nas folhas foi aparentemente translocado para os bolbos. O mesmo comportamento foi observado por Sullivan et al. (1999) e Halvorson et al. (2008).

A população comercial (26,6 plantas m^-2) não foi afectada pelos tratamentos, pelo que o acréscimo na produção comercial terá sido devido a um aumento do peso do bolbo (Quadro 3). Resultados idênticos foram observados por Maier et al. (1990). As plantas sujeitas ao tratamento sem aplicação de azoto, para além de apresentarem bolbos mais pequenos, tinham um crescimento rígido e erecto, e o pseudo-caule não se dobrou. O mesmo comportamento foi descrito por Bergmann (1992) e Maier et al., (1990). O diâmetro do bolbo e a produção comercial de bolbos e a de matéria seca aumentaram com a quantidade de azoto aplicada, mas entre a aplicação de 74 e 111Kg ha^-1 de N não existiram diferenças significativas (Quadro 3 e figura 6). Como a produção comercial média foi semelhante, apesar do valor médio de NO₃-N aos 32 Dap, em NII ter sido mais baixo do que em NIII, podemos concluir que a aplicação de 30 kg ha^-1 de azoto antes da plantação (Quadro 2) é suficiente. Na Índia, Singh & Sharma (1991) também verificaram que a produção comercial aumentou com incrementos de azoto até aos 80 kg ha^-1, mas não diferiu significativamente da obtida com a aplicação de 120 Kg N ha^-1.

Quadro 3 – Peso bolbo, diâmetro do bolbo e do pseudo-caule, % de matéria seca dos bolbos à colheita e produção comercial por unidade de água aplicada.

Figura 6 – Influência da quantidade de azoto (aplicado na adubação + inserido através da água de rega) na produção comercial de bolbos [Bolbos (kg m^-2) = -9E-05 (kg N ha^-1)² + 0.0549 (kg N ha^-1) + 1.2793, R² = 0,99, P<0,001] e na de matéria seca [Matéria seca dos bolbos (kg m^-2) = -2E-05(kg N ha^-1)² + 0.0071( kg N ha^-1) + 0.1214, R² = 1, P<0,001 ]. (Os traços verticais representam o erro padrão da média).

A produção comercial de bolbos e de maté-ria seca aumentou de forma quadrática (Figura 6). Em cebolas de dias médios Henriksen e Hansen (2001) e de dias longos Boyhan et al. (2007) obtiveram o mesmo tipo de resposta. O diâmetro do pseudo-caule e a percentagem de matéria seca não foram afectados pelo azoto aplicado (P>0,05). Em cebolas de dias médios, só com aplicações superiores a 200 kg N ha^-1 houve um decréscimo da percentagem de matéria seca dos bolbos (Henriksen e Hansen, 2001).

A eficiência do uso da água de rega (t ha^-1 mm^-1) definida como a produção comercial (t ha^-1) por unidade de água aplicada (mm), incluindo a precipitação que ocorreu durante o ciclo da cultura (171 mm; 57,7 % do total de água aplicada) (Howell, 1994) foi significativamente afectada pela quantidade de azoto aplicado (Quadro 3). Em NIII, a eficiência do uso da água de rega foi de 0,223 t ha^-1 mm^-1, valor bastante mais elevado do que o determinado por Ellis et al., (1986) (0,049 t ha^-1 mm^-1) e Al-Jamal et al. (2001) (0,084 t ha^-1 mm^-1) em cebolas de dias longos, o que, certamente, está relacionado com o aumento da evapotranspiração durante o ciclo cultural de variedades com maior necessidade de fotoperíodo.

CONCLUSÕES

A densidade radical (cm cm^-3) sob o bolbo e a 4 cm da linha de cultura, nas diferentes datas e profundidades de amostragem, não foi afectada pelo nível de azoto. Ao longo do ciclo, 65 a 100 % das raízes, em termos de comprimento radical, concentraram-se sob o bolbo, e a densidade radical máxima alcançada foi de 1,88 cm cm^-3. A profundidade máxima de enraizamento situou-se entre os 20 e 30 cm, não ultrapassando os 10 cm de profundidade até aos 32 dias após a plantação, o que assume extrema importância em termos de estratégias de maneio da rega e da adubação Nas condições do ensaio, os resultados indicam como recomendável uma aplicação de 30 kg ha^{– 1} de azoto à plantação e um aumento da quantidade de azoto aplicada (16,2% do total de N aplicado) no início da formação do bolbo. A produção comercial aumentou com o nível de azoto, mas as produções obtidas com a aplicação de 74 kg ha^-1 (5,12 kg m^-2) e de 111 Kg N ha^-1 (6,59 kg m^-2) não diferiram significativamente.

AGRADECIMENTOS

Agradece-se ao Eng. Técnico Agnelo Soares Ferreira todo o apoio prestado na realização do ensaio de campo.

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¹ Instituto de Ciências Agrárias Mediterrânicas (ICAM), Universidade de Évora, Apartado 94, 7002-554, Évora, rmam@uevora.pt, Fax: 351-266-760828

Recepção/Reception: 2009.05.14

Aceitação/Acception: 2009.07.07