O delineamento experimental foi blocos casualizados em parcelas subdivididas, com os seis regimes de déficits hídricos aplicados em diferentes fases fenológicas do algodoeiro (sem déficit em todo o ciclo, déficit na fase de crescimento inicial, na fase de aparecimento do primeiro botão floral, na fase de aparecimento da primeira flor, na fase de aparecimento da primeira maçã e na fase de aparecimento do primeiro capulho), formando as parcelas e, as duas cultivares de algodoeiro herbáceo (BRS 286 e BRS 336), as subparcelas, em 4 repetições.O déficit hídrico aplicado em determinada fase fenológica correspondeu à suspensão da irrigação por um período de 14 dias nessas fases, conforme o tratamento, realizando-se irrigações nas demais fases fenológicas da cultura com a lâmina equivalente ao tratamento sem déficit.
Na tabela 2 se encontram os tratamentos de déficit hídrico aplicados conforme as fases fenológicas do algodoeiro, especificando, por tratamento, o período e a idade das plantas (Época do déficit), quando os déficits foram aplicados ou não, e respectivas lâminas aplicadas.
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Tabela 2. Épocas, idades das plantas e consumo de água nos períodos de ocorrência dos tratamentos de déficit. |
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Déficit |
Época do déficit |
Lâmina aplicada (mm) |
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- |
Datas |
Idades das plantas |
- |
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Irrigado |
Sem |
- |
- |
732,41 |
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Cresc. Inicial |
22/07 a 05/08 |
29 DAG |
43 DAG |
686,65 |
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Botão Floral |
03/08 a 17/08 |
40 DAG |
54 DAG |
608,39 |
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Flor |
18/08 a 31/08 |
54 DAG |
68 DAG |
603,53 |
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Maça |
26/08 a 08/09 |
62 DAG |
7 DAG |
610,85 |
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Capulho |
03/10 a 16/10 |
100 DAG |
114 DAG |
649,67 |
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Cresc. = Crescimento; DAG = Dias após germinação |
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As sementes das cultivares de algodoeiro herbáceo foram disponibilizadas pela Embrapa Algodão, sendo plantadas em fileiras simples no espaçamento de 1,0 m entre linhas e 0,10 m entre plantas. Cada parcela foi constituída de uma linha de 6,0 m de comprimento por 1,0 m de largura, totalizando uma área útil de 6,0 m2. Cada bloco mediu no total 144,0 m2 de área e o experimento 24,0 m x 27,0 m (648,0 m²).
A umidade do solo foi monitorada utilizando-se sonda modelo Delta-T que determina a umidade do solo pelo método da reflectometria no domínio da frequência, com leituras diárias obtidas nas profundidades de 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,60 e 1,00m, em tubos de acesso instalados em cada tratamento estudado. Os valores do conteúdo volumétrico de água no solo foram utilizados nos cálculos de reposição de água com base em 100% da água disponível do solo, além do monitoramento da condição de umidade do solo nos tratamentos sem e com déficit hídrico.
O sistema de irrigação utilizado foi o localizado, determinando-se o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD = 91%). As irrigações foram efetuadas com turno de rega fixo de dois dias, sempre pela manhã, baseadas na disponibilidade de água no solo para as plantas. A quantidade de água de reposição (mm) e o tempo de irrigação foram calculados, por evento de irrigação, em função da média dos valores de umidade medidos nas camadas de 0,1 e 0,40m do perfil do solo que, segundo Amaral & Silva (2008), corresponde a área do solo onde estão 80% das raízes efetivas do algodoeiro, no tratamento sem déficit (D1 - 100% de água disponível – 100% AD), utilizando uma planilha eletrônica em Excel.
As variáveis analisadas foram rendimento de algodão em pluma (ProdAP) e características tecnológicas da fibra [Comprimento (UHM_mm), Uniformidade (UNF_%), Índice de fibras curtas (SFI_%), Resistência (STR_gf/tex-1), Alongamento à ruptura (ELG_%), Índice micronaire (MIC_ μg/pol) e Maturidade (MAT_%)].
O rendimento médio de algodão em pluma foi calculado pela multiplicação da produtividade de algodão em caroço, obtida por parcela no campo, pela percentagem de fibra, determinada em laboratório. As características tecnológicas da fibra foram determinadas numa amostra padrão de 20 capulhos coletados na área útil de cada parcela e no terço médio das plantas, um pouco antes da colheita; as mensurações foram efetuadas no HVI (High Volume Instrument) do Laboratório de Fibras e Fios da Embrapa Algodão, Campina Grande, PB.
Os resultados foram submetidos à análise de variância (Teste F) e, as médias dos fatores, comparadas pelo Teste de Tukey a 5% de probabilidade utilizando-se o programa estatístico Sisvar (FERREIRA, 2011).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Verificou-se, separadamente, efeitos significativos dos fatores déficit (D) e Cultivar (C) nas variáveis produtividade de algodão em pluma (ProdAP) e percentagem de fibra (F) (p ≤ 0,01). Observa-se que o tratamento sem déficit hídrico diferenciou-se de todos os tratamentos com déficit nas fases fenológicas, obtendo o melhor resultado (2053,39 Kg ha-1) para produtividade algodão em pluma (Figura 1). Quando submetido ao déficit hídrico o algodoeiro herbáceo nas fases de flor (905,1 Kg ha-1) e maça (544,95 Kg ha-1) apresentou menores valores de produtividade de algodão em pluma com decréscimos de 55,92 e 73,46% respectivamente em relação ao tratamento sem déficit. Segundo Luz et al., (1997) e Echer (2014), o déficit durante as fases de florescimento e de enchimento das maçãs tem ocasionado mais reduções de produtividade e qualidade do algodoeiro, por ocorrer o abortamento dos frutos mais jovens da planta para manter o provimento de carboidratos para as maçãs mais velhas.
Nas fases fenológicas antes do florescimento o déficit supostamente pode ter interferido no tamanho do dossel das plantas sobre essas condições, pois Echer (2014) afirma que o déficit hídrico afeta o tamanho do dossel na fase de pré-florescimento e também o crescimento após o florescimento, e consequentemente, a produção. Também Dagdelen et al., (2009) afirmam que durante o período de crescimento do algodoeiro herbáceo a ocorrência de deficit hídrico pode reduzir o rendimento de pluma.
Complementando, Brito et al., (2011) afirmam que, a fase de desenvolvimento e a eficiencia das plantas de se recuperarem após serem submetidas a períodos de déficit hidrico, estão intimamente relacionados com o rendimento das culturas.
Figura 1. Produtividade em pluma (ProdAP - kg ha-1) das cultivares de algodoeiro herbáceo submetidas a déficits hídricos nas fases fenológicas.
Quanto as cultivares, a BRS 286 apresentou maior produção de algodão em pluma que a BRS 336, com produtividades médias de 1353,26 e 1114,17 kg ha1, respectivamente (Figura 2).
Isso se explica pela percentagem de fibra da BRS 286 ser geralmente superior, em 17,66%, a da BRS 336, conforme relatos de Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011). No geral, o desempenho das cultivares BRS 286 e BRS 336 apresentou-se abaixo do esperado conforme pesquisas realizadas por Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011), em condições de cerrado, onde se produziu, em média, 1995 kg ha1 e 1527 kg ha1 de pluma, respectivamente. Por outro lado, Zonta et al., (2015) afirmam que, embora essas cultivares tenham sido desenvolvidas para o cerrado brasileiro, apresentam potencial e ampla adaptabilidade para cultivo no Semiárido em condições irrigadas.
Figura 2. Cultivares de algodoeiro herbáceo BRS 286 e BRS 336 submetidas a déficits hídricos, aplicados nas fases fenológicas.
Na variável percentagem de fibra (PF), no fator déficit hídrico, o algodoeiro, quando submetido a déficit na fase de botão floral apresentou o maior valor médio (43,22%) sendo superior aos demais tratamentos, enquanto que, na fase de maça apresentou o menor valor (38,42%). Os demais tratamentos não se diferenciaram entre si. Somente os déficits aplicados nas fases logo acima mencionadas se diferenciaram do tratamento sem déficit e dos demais. Contrariamente, Almeida et al., (2017), estudando estas mesmas cultivares sob déficit nas fases fenológicas, em casa de vegetação, não observaram estes efeitos. Assim, os resultados desta pesquisa também diferem de resultados de outros autores, dentre os quais Basal et al. (2009), Onder et al. (2009), Brito et al. (2011) e Hussein et al. (2011), que afirmam que a percentagem de fibra não é afetada pelo déficit hídrico, mas sim determinada pelas características hereditárias das cultivares. Echer (2014), por sua vez, argumenta que há variabilidade genética em atributos associados à tolerância ao déficit hídrico. Brito et al. (2011), estudando genótipos de algodoeiro tolerantes e sensíveis ao déficit hídrico imposto na fase de emissão da primeira flor, obtiveram diferenças para o fator genótipo sobre a variável percentagem da fibra. Complementando, conforme Rosolem (2001), o adequado suprimento hídrico beneficia o processo fotossintético, concorrendo para adequada deposição de celulose na fibra em crescimento. Por fim, Silva (2011) afirma que os danos causados à cultura variam de acordo com a duração e a severidade do período de déficit a que a planta foi submetida.
Figura 3. Percentagem de fibra (PF) de algodoeiro herbáceo submetidas a déficits hídricos, aplicados nas fases fenológicas.
Para o fator cultivar, a BRS 286 também apresentou maior porcentagem de fibra que a cultivar BRS 336 (Figura 4). Ambas as cultivares apresentaram valores médios de percentagem de fibra dentro do padrão varietal que é de 39,5 a 41,0% para a cultivar BRS 286 e de 38,0 a 40,0% para a BRS 336 conforme estudos de Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011).
Segundo Morello et al. (2012), a BRS 336 produz 1,4% mais algodão em caroço e menos 5,1% de algodão em pluma do que a Delta Opal em testes de campo nas regiões central, nordeste, sudeste e norte do Brasil; complementando, estes mesmos autores, esse menor desempenho da BRS 336 na produtividade de pluma é devido a sua natural baixa porcentagem de pluma, com média de 39,5% (variando de 38,2 a 43,5%).
Figura 4. Percentagem de fibras das cultivares de algodoeiro herbáceo BRS 286 e BRS 336 submetidas a déficits hídricos, aplicados nas fases fenológicas.
De acordo com Cordão Sobrinho et al. (2015) essa característica é importante, pois os produtores de algodão herbáceo preferem cultivares com percentual de pluma/fibra superior a 40%, devido ao preço da fibra ser superior ao da semente do algodoeiro.
Quanto a qualidade da fibra (características tecnológicas), constatou-se que apenas o comprimento das fibras (UHM) foi influenciado pelo fator Déficit (T), (p ≤ 0,01). Com relação ao fator cultivar, ocorreu significância para todas as variáveis analisadas (p ≤ 0,01).
Quanto ao comprimento das fibras (figura 5), a fase de botão floral (30,17 mm) foi a mais sensível ao déficit hídrico, mas diferenciando somente dos tratamentos sem déficit (31,88 mm) e de déficit aplicado na fase de maçã (31,43 mm), ocorrendo redução de 5,36% comparado ao tratamento sem déficit (Figura 5). Segundo Coutinho et al. (2015), essa característica é importante para a comercialização da fibra do algodão, devido estar relacionado diretamente à transformação do algodão em fio, salientando AMPA e IMAMT (2014), que o comprimento das fibras afeta a resistência, a uniformidade do fio e a eficiência do processo de fiação.
Figura 5. Comprimento das fibras (UHM mm) das cultivares de algodoeiro herbáceo submetidas a déficits hídricos nas fases fenológicas.
Vasconcelos (2016), por sua vez, estudando diversos genótipos de algodão, verificou que houve redução do comprimento da fibra quando foi aplicado déficit hídrico. Já para Dagdelen et al. (2009), o efeito do déficit hídrico no comprimento das fibras depende da duração e do momento no ciclo em que ele ocorre, complementando que vários estudos mencionam que a qualidade das fibras é afetada pelo déficit hídrico. Resende (2013) relatou que o clima afeta a qualidade da fibra, por exemplo, baixa umidade relativa no período inicial pode reduzir o comprimento e a uniformidade das fibras. Conforme Almeida et al. (2017), com satisfatória disponibilidade hídrica, há aumento na produtividade e melhor qualidade da fibra.
Quanto as cultivares observa-se que a BRS 336 obteve maior comprimento da fibra em relação à BRS 286, sendo superior em 10,76%. Isso pode estar relacionado às características intrínsecas de cada cultivar (Figura 6).
Figura 6. Cultivares de algodoeiro herbáceo BRS 286 e BRS 336 submetidas a déficits hídricos, aplicados nas fases fenológicas.
Para
uniformidade da fibra (UNF), que indica a variação do comprimento
das fibras em uma totalidade da amostra, a cultivar BRS 336 também
apresentou maior UNF do que a BRS 286, superando-a em 1,64%, com
valores respectivos de 86,7% e 85,3% (Figura 7 A). Conforme AMPA e
IMAMT
(2014), as fibras das cultivares estudadas foram classificadas como
muito uniforme e, segundo Silva Filho et al. (2009) e Morello et al.
(2011), essa característica está de acordo com o comportamento
varietal dessas cultivares.
No índice de fibras curtas, a BRS 286, entretanto, apresentou maior SFI do que a BRS 336, cujos valores foram, respectivamente, de 6,62 e 5,85% (Figura 7B). As cultivares apresentaram-se dentro do padrão varietal que é de 5,5 a 6,0 e 4,3 a 7,0 (SILVA et al., 2008; MORELLO et al., 2011) respectivamente. Segundo Cordão Sobrinho et al. (2015), a vantagem de uma fibra com SFI baixo (< 12%) é que se diminui o nível de ruptura dos fios, aumentando a resistência no processo de torção e estiramento na fiação e conforme Vasconcelos (2016), o SFI é bastante demandado pela indústria têxtil, porque quanto menor esse índice, maior é o comprimento da fibra.
Para resistência da fibra, a cultivar de algodoeiro herbáceo BRS 336 apresentou maior valor médio do que a cultivar BRS 286 (Figura 7 C). Esse resultado pode ser devido ao menor índice médio de fibras curtas apresentado por essa última cultivar. Entretanto, no geral, conforme Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011), as cultivares apresentaram valores médios dentro do padrão varietal que atendem as exigências da indústria têxtil. Segundo Zhao et al. (2012), quanto maior a resistência da fibra maior o seu valor comercial, melhorando, assim, o desempenho na tecelagem, no ganho de qualidade e na produtividade. Segunda AMPA e IMAMT (2014), fibras acima de 31 gf/tex são classificadas na categoria de muito resistentes. Nunes et al. (1999) complementam que, a resistência das fibras é resultado de cada variedade de algodão, mas também é influenciada pelas condições climáticas, umidade, desidratação e descaroçamento.
Figura 7. Uniformidade das fibras (A), índice de fibras curtas (B) e resistência da fibra (C), das cultivares de algodoeiro herbáceo BRS 286 e BRS 336 submetidas a déficits hídricos nas fases fenológicas.
Quanto ao Alongamento à ruptura a BRS 286 apresentou maior valor médio (4,98%), do que a cultivar BRS 336 (3,75%) (Figura 8 A). Conforme Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011), no geral, as cultivares apresentaram-se abaixo do padrão varietal que é de 7,5 a 9,5% para BRS 286 e de 4,6 a 7,1% para BRS 336.
O índice micronaire da cultivar BRS 336 (5,06 μg pol-1) foi maior do que o da BRS 286 (4,87 μg pol-1) (Figura 8B). Conforme Silva Filho et al. (2008) e Morello et al. (2011), no geral, ambas as cultivares apresentaram-se dentro do padrão varietal que é de 3,9 a 4,47 e de 4,0 a 4,9 μg pol-1 para BRS 26 e BRS 336 respectivamente. Segundo Santana et al. (2008) e Kljun et al., (2014), quanto à classificação industrial, os valores médios obtidos pelas cultivares BRS 286 e BRS 336 para o índice de micronaire foram classificados como de finura média e grossa, respectivamente. Segundo AMPA e IMAMT (2014), essa característica é importante devido que as fibras com baixo valor de índice micronaire e com altos valores de maturidade, resistência e alongamento à ruptura das fibras são ideais para o processo têxtil.
Na maturidade da fibra (MAT), a cultivar BRS 336 teve maior valor médio que a cultivar BRS 286 (Figura 8C). Segundo Santana et al. (2008), quanto à classificação industrial, os valores médios obtidos pelas cultivares BRS 286 e BRS 336 foram classificados como algodão de fibra de maturidade muito alta.
Figura 8. Alongamento á ruptura (A), índice de micronaine (B) e maturidade (C), das cultivares de algodoeiro herbáceo BRS 286 e BRS 336 submetidas a déficits hídricos nas fases fenológicas
CONCLUSÕES
O déficit hídrico foi mais relevante nas fases de flor e maça. As fases mais tolerantes ao déficit foram as de crescimento inicial e de capulho.
As características tecnológicas das fibras como comprimento, uniformidade, índice micronaire e maturidade, inerentes a cada cultivar, se apresentaram dentro do padrão varietal requerido pela indústria têxtil.
As duas cultivares apresentaram bom potencial de cultivo para o semiárido, considerando as características distintas, mas a escolha é de acordo com o interesse do produtor.
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