Teor de zinco no café como variável da disponibilidade no solo e extrator

Relationship between zinc content in coffee plants and soil availability according to the soil extractant

NOTA

Teor de zinco no café como variável da disponibilidade no solo e extrator¹

Relationship between zinc content in coffee plants and soil availability according to the soil extractant

José Laércio Favarin^I; Godofredo Cesar Vitti^II; Durval Dourado Neto^III; José Laércio Favarin Junior^IV; Paula Rodrigues Salgado^V

^IProfessor Associado do Departamento de Produção Vegetal, Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz – ESALQ/USP. CEP 13418-900 Piracicaba (SP). E-mail: [e-mail]

^IIProfessor Titular do Departamento de Solos e Nutrição de Plantas, ESALQ/USP. E-mail: [e-mail]

^IIIProfessor Titular do Departamento de Produção Vegetal, ESALQ/USP. Bolsista do CNPq. E-mail: [e-mail]

^IVEstagiário da Universidade Federal de Lavras – UFLA. Caixa Postal 37, CEP 37200-000 Lavras (MG). E-mail: [e-mail]

^VPós-Graduanda do Departamento de Produção Vegetal, ESALQ/USP. E-mail: [e-mail]

RESUMO

No Brasil são cultivadas duas espécies de café: Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre. As pesquisas com adubação com Zn têm sido feitas, principalmente, com cultivares arábica. Esta pesquisa foi realizada com objetivo de obter a relação entre os teores de Zn disponível pelos extratores DTPA e Mehlich-1 em plantas de C. arabica cv. Mundo Novo IAC 379-19 (MN) e C. canephora cv. Apoatã IAC 2258 (AP), bem como em plantas enxertadas (MN/AP). Os tratamentos foram obtidos pelo fatorial 3 x 3, entre materiais genéticos (MN, AP e MN/AP) e doses de Zn (0, 10 e 20 mg dm^-3). O teor de Zn na planta, em relação à disponibilidade do nutriente no solo, independentemente dos extratores, varia com a espécie e a combinação entre espécies e a enxertia. Os extratores DTPA e Mehlich-1 apresentaram eficiência semelhante para determinar o teor de Zn disponível no solo, independentemente da espécie (C. arabica e C. canephora). A absorção máxima de Zn ocorreu com teor disponível de 5,6 mg dm^-3 (DTPA) e 6,6 mg dm^-3 (Mehlich-1) para a cultivar Mundo Novo (C. arabica). Para a espécie C. canephora cv. Apoatã e nas plantas enxertadas (MN/AP), não foi estabelecida a máxima absorção de Zn, independentemente dos extratores, nas doses utilizadas no experimento.

Termos de indexação: Coffea arabica, Coffea canephora, enxertia, DTPA, Mehlich-1.

SUMMARY

Two species of coffee (Coffea arabica L. and Coffea canephora Pierre) are cultivated in Brazil, but most research on Zn fertilization to date has focused on C. arabica. This study was carried out to determine the functional relationship between soil Zn availability determined by DTPA and Mehlich-1 extractors and Zn content in coffee plants belonging to the species C. arabica, cv. Mundo Novo IAC 379-19 (MN) and C. canephora, cv. Apoatã IAC 2258 (AP), as well as grafted plants (MN/AP). The treatments were a 3 x 3 factorial combination of cultivars (MN, AP and MN/AP) and Zn doses (0, 10 and 20 mg dm^-3). The plant Zn content, in relation to soil Zn availability, does not depend on the extractant, but varies with the coffee species or grafted species combination. The DTPA and Mehlich-1 extractants were similarly efficient to quantify the soil Zn availability, independent of the coffee species (C. arabica and C. canephora). Zn uptake peaked at soil Zn contents of 5.6 mg dm^-3 (DTPA) and 6.6 mg dm^-3 (Mehlich-1) for Mundo Novo (C. arabica) cultivar. Based on the Zn doses employed in the present study, the maximum Zn uptake of C. canephora (cv. Apoatã) and grafted plants (MN/AP) could not be determined, independently of the soil extractants.

Index terms:Coffea arabica, Coffea canephora, graft, DTPA, Mehlich-1.

INTRODUÇÃO

A deficiência de Zn é muito comum na cultura de café, por isso o fornecimento deste nutriente é recomendado por órgãos oficiais (Raij et al., 1996; Ribeiro et al., 1999). As pesquisas sobre aplicação de Zn são feitas, em geral, com cultivares arábica (Grillo & Silva, 1985; Moyses, 1988; Lima Filho, 1991; Souza, 1999), embora sejam cultivadas duas espécies no Brasil: Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre.

No estudo de calibração de Zn e B com a variedade Catuaí Amarelo (C. arabica) utilizando vários extratores, Lima Filho (1991) verificou que a produção de matéria seca total foi maior com o fornecimento de 5 mg dm^-3 de Zn. O autor determinou o coeficiente de correlação entre o teor de Zn na planta e a quantidade disponível do nutriente no solo estimada por vários extratores, cujos valores (r) foram significativos e iguais a 0,64 (HCl 0,05 mol L^-1), 0,66 (HCl 0,1 mol L^-1), 0,87 (EDTA), 0,79 (DTPA) e 0,64 (Mehlich-1).

Para nutrição da planta, é fundamental que o Zn possa ser extraído de uma das formas disponíveis no solo: solúvel em água, trocável e quelatizado. A solução de ácidos fortes diluídos denominada Mehlich-1 (HCl 0,05 mol L^-1 + H₂SO₄ 0,0125 mol L^-1) pode estimar o teor de Zn solúvel e trocável, bem como parte do nutriente que está complexado ou adsorvido na superfície de minerais oxídicos de Fe e Al (Raij & Bataglia, 1989; Abreu et al., 1994).

Em trabalho realizado com 59 amostras de solos do Estado de São Paulo, Abreu et al. (1997) observaram que a solução quelante (DTPA) é um método viável para extração de Zn, cujo coeficiente de determinação foi igual a 0,64. Esse assunto, no entanto, tem sido pouco pesquisado na cultura do cafeeiro em relação à espécie, fato que motivou a realização deste estudo.

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar o teor de Zn em plantas de duas espécies de café cultivadas no Brasil (C. arabica cv. Mundo Novo e C. canephora cv. Apoatã), bem como em plantas obtidas pela enxertia entre ambas, em função do teor de Zn disponível do solo, determinado por meio dos extratores DTPA e Mehlich-1.

MATERIAL E MÉTODOS

Esta pesquisa foi realizada em casa de vegetação do Departamento de Produção Vegetal da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Universidade de São Paulo, em Piracicaba, SP.

Os tratamentos constituíram um fatorial 3 x 3, em que foram combinados três materiais genéticos (MN: C. arabica, cv. Mundo Novo IAC 379-19; AP: C. canephora, cv. Apoatã IAC 2258; e enxertia entre MN e AP: C. arabica cv. Mundo Novo IAC 379-19 sobre C. canephora Apoatã IAC 2258) e três doses de Zn (0, 10 e 20 mg dm^-3), instalados em blocos ao acaso com três repetições.

As mudas de café formadas em tubetes, com quatro pares de folhas, foram transplantadas em recipientes com 5 dm³ de solo, com a umidade mantida na "capacidade de campo" por 10 dias, em ambiente com 30 % de luz até o pegamento das plantas.

Os teores de Zn determinado no solo utilizado na pesquisa foram de 0,3 mg dm^-3 pelo extrator DTPA, classificado como teor baixo por Raij et al. (1996), assim como o teor determinado pelo extrator Mehlich-1 (0,5 mg dm^-3), também considerado baixo (Lopes & Guilherme, 1994).

Após incubação do solo com dose equivalente de calcário para elevar a saturação por bases a 70 %, foram adicionadas e misturadas à terra de cada vaso as seguintes doses de nutrientes por dm³: 200 mg de N; 250 mg de P; 200 mg de K; 50 mg de S; 0,75 mg de B; 1,5 mg de Cu; 10,0 mg de Fe; 10,0 mg de Mn; e 0,1 mg de Mo (Malavolta, 1980). A aplicação de Zn foi feita com solução preparada com sulfato de Zn contendo 20 % de Zn solúvel, de acordo com os tratamentos utilizados no experimento (0, 10 e 20 mg dm^-3). A solução nutritiva foi preparada com MAP (50 % de P₂O₅ e 10 % de N), KCl (60 % de K₂O), sulfato de manganês (32 % de Mn), solubor (20,5 % de B), sulfato de cobre (15 % de Cu), molibdato de amônio (54 % de Mo) e ferro pela solução complexante Fe-EDTA (5 g L^-1 de Fe).

A maior parte de N e de K (125 mg L^-1) foi aplicada em cobertura no 4º, 8º, 11º, 14º e 16º mês de idade das plantas, em que se utilizaram cinco doses iguais de N e K (25 mg L^-1) fornecidas pela uréia (duas coberturas), nitrato de amônio (três coberturas) e cloreto de potássio. A adubação das plantas foi complementada com três aplicações foliares de N e P por meio do MAP (10 g L^-1), realizadas no 4º, 8º e 14º mês de idade.

Para determinação do teor de Zn na planta, foram feitas análises químicas de acordo com o método descrito por Malavolta et al. (1997), enquanto para quantidade disponível de Zn utilizaram-se os extratores DTPA (Raij et al., 2001) e Mehlich-1 (Olsen & Dean, 1965). As análises de planta e do solo foram realizadas numa única época, no final do experimento, quando as plantas tinham 18 meses de idade, a contar do pegamento, que ocorreu 30 dias após o transplante nos vasos.

Os resultados das análises químicas de Zn foram para a planta inteira (PL: raízes, folhas, caule e ramos) e para a parte aérea (PA: folhas, caule e ramos). O conteúdo de Zn foi obtido pelo somatório do produto entre os teores de Zn de cada parte da planta pela respectiva massa de matéria seca.

A relação entre o conteúdo de Zn na planta inteira (Zn–PL) ou na parte aérea (Zn–PA) e o teor disponível desse nutriente no solo, pelos extratores DTPA ou Mehlich-1, foi obtida por análise de regressão.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O resultado dos atributos químicos, após incubação do solo com calcário, indica que houve pequena variação nos valores determinados, em relação àqueles verificados antes da incubação (Quadro 1).

A relação entre os conteúdos do nutriente na planta em C. arabica cv. Mundo Novo e o teor no solo foram obtidas com um modelo quadrático, independentemente do extrator utilizado. A máxima absorção de Zn (Zn–PL) ocorreu com os teores de 5,74 mg dm^-3 (DTPA, Figura 1) e 7,03 mg dm^-3 (Mehlich-1, Figura 2), enquanto na parte aérea (Zn–PA) os teores foram de 5,37 mg dm^-3 (DTPA, Figura 1) e 6,61 mg dm^-3 (Mehlich-1, Figura 2). Os resultados para planta inteira não corroboram aqueles obtidos por Lima Filho (1991), que verificou máximo acúmulo com o teor de 5,0 mg dm^-3 de Zn. O autor encontrou relação potencial entre o teor de Zn na matéria seca total em C. arabica cv. Catuaí Amarelo e o teor disponível pelo extrator DTPA, diferentemente do que foi constatado na presente pesquisa, cujo ajuste foi quadrático.

Na espécie C. canephora (cv. Apoatã), a relação entre os conteúdos de Zn na planta inteira (Zn–PL) ou na parte aérea (Zn–PA) em função da sua disponibilidade pelos extratores DTPA e Mehlich-1 apresentou coeficientes de determinação semelhantes: 0,97 (Zn–PL, DTPA), 0,96 (Zn–PA, DTPA), 0,99 (Zn–PL, Mehlich-1) e 0,97 (Zn–PA, Mehlich-1) (Figuras 3 e 4). Com base no conteúdo de Zn nas plantas dessas espécies, pode-se afirmar que há dependência do material genético em relação ao teor do nutriente disponível às plantas, na qual independe do extrator, sendo superior na espécie C. canephora cv. Apoatã, como indica a tendência de acúmulo crescente, sem ter sido verificado sintoma visual de toxidez.

A relação entre o conteúdo de Zn na planta e sua disponibilidade para as plantas da espécie C. canephora (cv. Apoatã) foi ajustada com modelo linear (Figuras 3 e 4), com valores semelhantes de R², em ambos os extratores. Esses resultados, comparativamente àqueles verificados na cv. Mundo Novo, podem ser atribuídos ao acúmulo crescente de Zn nas raízes da cv. Apoatã em função da dose de Zn. A adubação com 20 mg dm^-3 de Zn proporcionou maior conteúdo do nutriente nas raízes dessa cultivar (757,8 µg/planta), praticamente o dobro daquele determinado na cv. Mundo Novo (400,8 µg/planta; Quadro 2). O maior conteúdo de Zn nas raízes de AP, nesta dose (20 µg dm^-3), pode ser explicado pelo aumento de massa de raízes de AP (16,5 g/planta), comparada ao MN (10,0 g/planta; Quadro 3).

O aumento diferencial no conteúdo de Zn nas folhas de AP (990,4 µg/planta) e nas plantas enxertadas (MN/AP: 938,4 µg/planta), pela aplicação da maior dose do nutriente (20 mg dm^-3), pode ser indicativo de variação da capacidade de absorção e de acúmulo desse nutriente com a espécie e a enxertia, que deve ser considerada na avaliação do estado nutricional.

Nas plantas enxertadas (MN/AP), verificou-se que o conteúdo de Zn no cafeeiro apresentou tendência levemente crescente quando se aplicaram 10 mg dm^-3 de Zn e avaliou-se a planta inteira (Zn–PL), para ambos os extratores (Figuras 5 e 6). Entre as aplicações de 10 e 20 mg dm^-3 de Zn observou-se crescimento acentuado em relação à situação anterior.

A variação no conteúdo de Zn na planta pode ser explicada, em parte, pelo comportamento das raízes das plantas de C. canephora cv. Apoatã, utilizada como porta-enxerto, a qual apresentou tendência de absorção linear com o aumento da dose.

Os conteúdos de Zn nas plantas MN/AP em função dos extratores DTPA e Mehlich-1 são, aparentemente, regulados pelas plantas do enxerto (C. arabica cv. MN), que influenciam a quantidade do nutriente acumulada nas plantas do porta-enxerto (C. canephora cv. Apoatã). A absorção, por sua vez, também é influenciada, positivamente, pela ação do enxerto (C. canephora), como indica o crescimento acentuado (Figuras 5 e 6), em resposta à absorção crescente evidenciada na cultivar Apoatã (Figuras 3 e 4).

O acúmulo de Zn nas raízes de AP (757,8 µg/planta) e nas plantas enxertadas (MN/AP: 393,7 µg/planta) pela adubação com 20 mg dm^-3 pode estar relacionado à eficiência na regulação estomática das plantas da espécie C. arabica cv. Mundo Novo, uma vez que não houve diferença no conteúdo de Zn nas raízes de Mundo Novo (400,8 µg/planta) e nas plantas MN/AP (393,7 µg/planta) (Quadro 2).

A absorção de nutrientes depende da quantidade disponível, da aeração, da temperatura, da umidade na zona radicular e do material genético. A espécie C. canephora cv. Apoatã apresentou maior potencial para absorção de Zn do que a C. arabica cv. Mundo Novo. Uma explicação seria a diferença de tamanho do sistema radicular da cv. Apoatã, cuja produção de matéria seca de raízes foi superior (Zn – 10 mg dm^-3, AP: 17,7 g/planta) em relação à Mundo Novo (13,2 g/planta), que não diferiu das plantas enxertadas (MN/AP: 13,3 g/planta). Essa observação também ocorreu com a maior dose de Zn (20 mg dm^-3), pois a produção de matéria seca de raízes decresceu significativamente, na seguinte ordem: AP (16,5 g/planta), MN/AP (12,6 g/planta) e MN (10,0 g/planta) (Quadro 3).

A espécie C. canephora cv. Apoatã influenciou, por meio da enxertia, o conteúdo de Zn na planta da cv. Mundo Novo (C. arabica), em particular com a aplicação de 20 mg dm^-3, como indica o conteúdo do nutriente na parte aérea (MN/AP: Zn – folha = 938,4 µg/planta e Zn – caule + ramos = 365,4 µg/planta), comparativa-mente aos conteúdos encontrados na cultivar Mundo Novo (Zn – folha = 648,6 µg/planta e Zn – caule + ramos = 262,8 µg/planta) (Quadro 2).

CONCLUSÕES

1. O teor de Zn na planta, em relação à disponibilidade do nutriente no solo, independentemente dos extratores, varia com a espécie e a combinação entre espécies pela enxertia.

2. Os extratores DTPA e Mehlich-1 apresentaram eficiência semelhante para avaliar a disponibilidade de Zn no solo, independentemente da espécie (C. arabica e C. canephora).

3. A absorção máxima de Zn ocorreu com teor disponível de 5,6 mg dm^-3 (DTPA) e 6,6 mg dm^-3 (Mehlich-1) para a cultivar Mundo Novo (C. arabica).

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em junho de 2005 e aprovado em junho de 2007.

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1

Pesquisa financiada pela FAPESP, apresentada no IV Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  13 Dez 2007
• Data do Fascículo
  Out 2007

Histórico

• Recebido
  Jun 2005
• Aceito
  Jun 2007