INFLUÊNCIA DO USO DE HIDROGÉIS SUPERABSORVENTES BIODEGRADÁVEIS NO CRESCIMENTO DA RAIZ E DA PARTE AÉREA DO MELOEIRO (Cucumis melo L.)

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Materiais

Autores

Melo C. Farias, A.K. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ - UVA) ; A. Lourenço, A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ - UVA) ; A. Rodrigues, F.H. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARAÚ - UVA) ; Facundo Aragão, M. (IFCE) ; Gonzaga Pinheiro Neto, L. (IFCE)

Resumo

O melão (Cucumis melo L.) é uma hortaliça-fruto muito apreciada e de grande aceitação no mundo. No presente estudo, hidrogéis compósitos baseados em amido enxertado com poli(ácido acrílico) e cinza da casca de arroz foram sintetizados por polimerização em solução com o interesse no estudo desses sistemas como condicionadores de solo, especificamente quanto as características de crescimento da raiz e da parte aérea do meloeiro. O efeito do hidrogel no crescimento do meloeiro revelou resultados satisfatórios e significativos, principalmente nos tratamentos TR2 e TR3, onde o solo com hidrogel proporcionou um melhor conforto hídrico para as plantas, para as variáveis analisadas.

Palavras chaves

Hidrogel; Meloeiro; Polímeros Superabsorvente

Introdução

O meloeiro (Cucumis melo L.) pertence à família Cucurbitaceae, sendo um dos frutos mais valorizados pelo consumidor, seu cultivo é bastante difundido em países de clima troicpal, devido apresenta as condições ambientais ideias para o desenvolvimento do meloeiro, temperatura, umidade relativa e luminosidade, componentes ambientais essenciais para um bom rendimento produtivo da cultura. A produção anual de melão no mundo é de 148.189.457 t, sendo que a Ásia tem aproximadamente 75,5% da área de cultivo e 82,31% do volume de produção. Os maiores produtores mundiais são China (64,3%), Turquia (3,9%), Irã (3,7%), Egito (1,9%), Brasil (1,8%) e EUA (1,8%), (NGUYEN et al, p.89,2019). No brasil as principais regiões produtoras de melão possuem características semiáridas, os fatores climáticos influenciam no crescimento desenvolvimento e produtividade dos frutos do meloeiro. O condicionador de solo é definido como todo material orgânico, sintético, natural ou quimicamente modificado que ao ser adicionado ao solo, altera favoravelmente às propriedades físicas e estruturais, proporcionando um aumento da umidade do solo (CANDIDO et al, p.123,879,2011). Hidrogéis vem sendo utilizados como condicionadores de solo em larga escala, onde reduzem a necessidade de água em 15-40%, para a maioria das culturas irrigadas em 20-40% e para plantas em vasos em 50-70%, (ELISSEEFF et al, p.7,271, 2008). Hidrogéis podem diminuir o estresse hídrico em períodos de seca em todas as plantas, dessa forma aumentando a disponibilidade de água na reserva, onde 95- 99% da água fica armazenada fica disponível para as plantas. O uso desses materiais no solo em uma produção agrícola aumenta os rendimentos de 8 a 22% em relação aos rendimentos normais (CHO et al, p. 49, 413, 2006). Hidrogéis superabsorventes são estruturas tridimensionais poliméricas, utilizadas na atividade agrícola como condicionadores de solo, pois aumentam a capacidade de armazenamento de água do solo. Os benefícios da utilização de hidrogéis na agricultura não se limitam apenas no aumento da retenção de água no solo, mas também podem ser incluídos a redução da lixiviação de nutrientes e a melhoria da capacidade de troca catiônica. (SPAGNOL et al, p. 2038, 2012) O presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito de hidrogéis compósitos superabsorventes biodegradáveis na cultura do melão amarelo (Cucumis melo L.) sob estresse hídrico, especificamente quanto as características de crescimento da raiz e da parte aérea do meloeiro.

Material e métodos

Síntese dos hidrogéis St-g-PNaAc/CCA Uma quantidade de amido (St) foi gelatinizada a 85 °C sob agitação magnética em 30 mL de água destilada sob fluxo de N2, em seguida, a temperatura foi arrefecida a 60 °C e 1 % m/m KPS foi introduzido para gerar radicais no St. Após quinze minutos, quantidades específicas AA neutralizado com solução de NaOH, MBA (1 % m/m) e CCA (20 % m/m) foram adicionadas. Foi reaquecido lentamente até 70 ° C e mantida a essa temperatura durante 3 h. O hidrogel compósito (St-g-PAA/20%CCA) foi resfriado à temperatura ambiente e, lavado com água destilada, em seguida, o material foi seco em estufa (70 ºC), macerado até granulometria de 9-24 mesh (2,00-0,71). Produção de mudas, plantio, adubação e condução da cultura Segunda parte do experimento foi desenvolvido na área experimental do Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Ceará – IFCE, Campus Sobral. A cultura utilizada foi o melão amarelo, (Cucumis melo L.), hibrido Goldex F1, sendo que na formação das mudas foram utilizadas quatro bandejas de isopor com 128 células cada. Após 10 dias de emergidas, foram transplantadas para o local definitivo (vasos), os quais com capacidade de 24 L de substrato, nos vasos com tratamento com hidrogel foi incorporado 0,1% m/m de hidrogel em função da massa total de solo. O espaçamento no plantio foi de 2,0 x 0,5m. O trabalho foi conduzido no período de outubro a dezembro de 2018. O delineamento experimental utilizado foi de blocos completos ao acaso, em parcelas subdivididas 5x2. As parcelas foram compostas de 5 turno de rega (TR1, TR2, TR3, TR4 e TR5, correspondendo à reposição de água diária, alternado de 2, 3, 4 e 5 dias, respectivamente), em todos os tratamentos, foi reposta 100% da evapotranspiração da cultura (ETc), e nas sub parcelas solo com hidrogel (CH) e solo sem hidrogel (SH), com quatro repetições, totalizando 40 unidades, com 2 plantas em cada unidade, totalizando 80 plantas no experimento. O sistema de irrigação utilizado foi do tipo gotejamento, com vazão nominal de 4,2 L.h-1. A quantidade de água aplicada foi determinada mediante a estimativa de reposição das perdas decorrentes da evapotranspiração da cultura (ETc), diariamente. O cálculo da evapotranspiração foi realizado, de acordo com a metodologia proposto por (ALLEN et al., 58, 1998). Após 65 dias foram realizadas as análises das variáveis (peso seco da raiz-PSR e peso seco da parte aérea-PSPA do meloeiro). Os dados obtidos neste ensaio foram tabulados em planilha eletrônica do programa Excel©. Com as médias, realizou-se a Análise de Variância (ANOVA), utilizando o programa estatístico Sisvar. Para os tratamentos quantitativos (Turno de Rega) os dados foram submetidos à análise de regressão, buscando-se ajustar equações com significados biológicos, para os tratamentos qualitativos (utilização ou não do hidrogel), comparados pelo teste F, e, quando apresentaram significância, as médias foram confrontadas pelo teste de Tukey (p≤0,01 e p≤0,05).

Resultado e discussão

Conforme o resumo das análises de variância, apresentado na Tabela 1, as variáveis, peso seco da raiz (PSR) e peso seco da parte aérea (PSPA), foram influenciadas significativamente pelos o tratamento com e sem hidrogel, e pelo os diferentes turnos de rega (TR) a 0,01 de probabilidade. E a interação turno de rega x hidrogel foi significativa para as variáveis analisadas. Tabela 1. Resumo do quadro de análises de variância das variáveis de peso seco da raiz (PSR) e peso seco da parte aérea das plantas de meloeiro (PSPA). FV GL Quadrados Médios PSR (g) PSPA (g) Hidrogel 1 32,40** 198,02** T.Rega (dias) 4 134,03** 309,28** Int. HIxTR 4 39,96** 151,71** erro 30 2,05 17,19 CV - 16,75 6,02 ** significativo ao nível de 1%, * significativo ao nível de 5%, ns não significativo. Ainda em relação a Tabela 1, quando é testado diferentes fatores, uma das principais informações é a da interação entre os fatores, onde é, verificado se as diferenças nas respostas dos níveis de um fator são similares ou diferentes em cada um dos níveis do outro fator testando no experimento. As interações são efeitos adicionais positivos ou negativos que aparecem quando se combinam níveis de dois ou mais fatores. Segundo (PERECIN et al, p.68, 2008), se uma interação for significativa indica que a resposta de um fator depende da presença ou ausência do outro. Na Figura 1 pode ser visto o desenvolvimento da variável referente ao peso seco da raiz sob diferentes turnos de rega, em solo com hidrogel (CH) e sem hidrogel (SH). A utilização do hidrogel no solo não proporcionou resultados satisfatório no tratamento TR1 e TR2, mostrando efeito positivo principalmente no TR3. No TR3 foi onde se observou o melhor desenvolvimento da variável PSR. No TR5, devido ao prolongamento de dias sem irrigação, observou-se um decréscimo na variável analisada. Tal fato pode ser explicado, devido ao hidrogel ser altamente hidrofílico, isto é, após a adição ao solo, melhora significativamente a absorção e retenção de agua e, por fim, mantendo a umidade do solo por mais tempo. De acordo com (THOMBARE et al, p. 169, 2018) a utilização do hidrogel aumentou significativamente a capacidade de retenção de água do solo. Na Figura 2 podem ser observados os valores do peso seco da parte aérea das plantas de meloeiro aos 65 dias de cultivo, sob diferentes turnos de rega, em solo com hidrogel (CH) e sem hidrogel (SH). O solo com hidrogel (CH) apresentou as melhores medias a partir do TR2 com relação ao solo sem hidrogel (SH). No TR3 foi observado as melhores medias da variável referente ao peso seco da parte aérea. Assim como na Figura 1, a Figura 2 apresentou comportamento semelhante, onde no solo sem hidrogel os melhores resultados foram obtidos no TR1, já no tratamento do solo com hidrogel, apresentou melhores resultados a partir do TR3 e TR4, apresentando em seguida um declínio desta variável, esta diferença pode ser explicada devido ao TR1 as irrigações foram diárias, com isso, o hidrogel absorveu mais agua, a planta foi prejudicada pelo o excesso de agua no sistema radicular. No tratamento TR5 não houve diferença significativa, as irrigações eram a cada 5 dias, o hidrogel perde o efeito devido ao período sem irrigação ser muito longo. Em trabalho de (SALOMÃO et al, p.20, 2014), foi observado que o rega com intervalo maior que 4 dias, teve efeito negativo na produtividade da alface, indicando elevados déficits de água no solo.

Interação do peso seco da raiz (PSR) em solo com hidrogel (CH) e solo sem Hidrogel (SH).


Interação do peso seco da parte aérea (PSPA) em solo com hidrogel (CH) e solo sem Hidrogel (SH).

Conclusões

De acordo com os resultados obtidos, podemos concluir que o efeito do hidrogel no crescimento do meloeiro foi satisfatório e significativo, observado principalmente para os tratamentos TR3 e TR4, pois nos turnos de rega alternado de 3 e 4 dias, o solo com hidrogel proporcionou um melhor conforto hídrico para as plantas, em relação as variáveis analisadas. Portanto, hidrogéis compósitos baseados em amido, poli (ácido acrílico) e cinza da casca de arroz apresentaram características promissoras para serem usados como condicionadores de solo.

Agradecimentos

Os autores agradecem à FUNCAP (BP3-0139-00257.01.00/18) e ao CNPq pelo apoio financeiro.

Referências

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