UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS

COMPORTAMENTO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE (CRAMBE ABYSSINICA HOECHST) EM FUNO DO MANEJO EMPREGADO

MIRIANNY ELENA DE FREITAS

DOURADOS MATO GROSSO DO SUL 2010

COMPORTAMENTO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE (CRAMBE ABYSSINICA HOECHST) EM FUNO DO MANEJO EMPREGADO

MIRIANNY ELENA DE FREITAS Engenheira Agrnoma

Orientador: Prof. Dr. Luiz Carlos Ferreira de Souza

Dissertao apresentada Universidade Federal da Grande Dourados, como parte das exigncias do Programa de Ps-Graduao em Agronomia Produo Vegetal, para obteno do ttulo de Mestre

Dourados Mato Grosso do Sul 2010

COMPORTAMENTO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE (CRAMBE ABYSSINICA HOECHST) EM FUNO DO MANEJO EMPREGADO

por

Mirianny Elena de Freitas

Dissertao apresentada como parte dos requisitos exigidos para obteno do ttulo de MESTRE EM AGRONOMIA

Aprovada em ........../.............../..................:

____________________________ Prof. Dr. Luiz Carlos Ferreira de Souza Orientador UFGD/FCA

____________________________ Prof. Dra. Marlene Estevo Marchetti Co-Orientadora UFGD/FCA

_____________________________ Prof. Dr. Csar Jos da Silva Embrapa Agropecuria Oeste

SUMRIO INTRODUO GERAL ...............................................................................................i CAPTULO I - ADUBAO DE FSFORO E POTSSIO EM SEMEADURA E NITROGNIO EM COBERTURA NO DESEMPENHO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE.............................................................................................1 RESUMO .........................................................................................................................1 1. INTRODUO............................................................................................................2 2. MATERIAIS E MTODOS.........................................................................................5 3. RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................... 11 4. CONCLUSO............................................................................................................ 26 5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 27 CAPTULO II - ESPAAMENTO E DENSIDADE DE PLANTAS NO DESEMPENHO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE ........................ 31 RESUMO ....................................................................................................................... 31 1. INTRODUO.......................................................................................................... 32 2. MATERIAIS E MTODOS....................................................................................... 34 3. RESULTADOS E DISCUSSO ............................................................................... 37 4. CONCLUSO............................................................................................................ 40 5. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................................... 41

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INTRODUO GERAL

O Brasil um pas que, por sua extensa rea territorial, clima tropical e subtropical favorece uma ampla diversidade de matrias-primas para a produo de biodiesel. Destacam-se, dentre as principais matrias-primas cotejadas para o biodiesel como o algodo, amendoim, dend, girassol, mamona, pinho manso e soja. Cada cultura, dependendo da regio na qual cultivada e segundo as condies de clima e de solo, apresenta caractersticas especficas na produtividade por hectare e na percentagem de leo obtida da amndoa ou gro, alm da produtividade obtida, tambm, est diretamente associada com as tecnologias de cultivo e de processamento praticadas. A produo de biodiesel nacional encontra-se, porm, alicerada em culturas anuais, principalmente de ciclo primavera/vero, faltando alternativas para o outono/inverno a fim de dar continuidade produo de biodiesel, alm de fazer o papel da rotao de cultura. As espcies escolhidas devem ter propsitos comerciais e de manuteno ou recuperao do ambiente. Para a obteno de mxima eficincia da capacidade produtiva do solo, o planejamento de rotao deve considerar, alm das espcies comerciais, aquelas destinadas cobertura do solo, que produzam grandes quantidades de biomassa, cultivadas quer em condio solteira ou em consrcio com culturas comerciais (JASPER, 2009). De acordo com o Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento (MAPA, 2005), o Brasil ainda dispe de mais 90 milhes de hectares de terras agricultveis no exploradas. Com emprego de tecnologia ser possvel liberar mais 30 milhes de hectares hoje destinados pecuria, para a agricultura, totalizando 120 milhes de hectares em novas reas para a produo de gros e cana. A pecuria brasileira tem 190 milhes de cabeas e utiliza 220 milhes de hectares; portanto, na mdia, a pecuria subutiliza as pastagens com menos de uma cabea por hectare.

O crambe (Crambe abyssinica Hochst) surge como planta com grande potencial para a produo de matria-prima para biodiesel, alm de atuar na rotao de culturas. Em dados coletados em pesquisas realizadas pela Fundao MS (2007), em Maracaju/MS, observa-se que a cultura do crambe tem potencial para uma produo entre 1.000 e 1.500 quilos por hectare, tolerncia a seca e geadas depois de estabelecida, e elevada precocidade destacando-se como as principais vantagens da cultura, que floresce aos 35 dias e pode ser colhida aos 85-90 dias, dependendo da maturao das plantas.

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O crambe uma cultura importante por seu leo que contm alto teor de cido ercico, um cido graxo de cadeia longa que tem alto valor industrial. utilizado para fabricao de produtos qumicos intermedirios, que posteriormente so utilizados como insumos na fabricao de sacos plsticos, cosmticos, produtos de higiene pessoal, detergentes para roupa, etc. O leo de crambe um lubrificante com alta eficincia, sendo altamente biodegradvel quando comparado com os leos minerais, utilizado isoladamente ou como aditivo, nos mais diversos fins industriais (PITOL, 2008). O crambe ainda est em desenvolvimento como uma cultura agrcola e no amplamente cultivado. Nos Estados Unidos, apesar das inmeras tentativas, desde a dcada de 1950, em desenvolver a produo comercial de leo com alto teor de cido ercico (HEA High Erucic Acid) esta espcie ainda no se tornou cultura agrcola estabelecida. As sementes do crambe podem apresentar 37% de leo que constitudo por at 57% de cido ercico (CARLSON, 2007). Atualmente, este leo tem despertado o interesse dos agricultores para produo de biocombustveis, devido ao potencial de produo do leo. Nesse sentido objetivou-se neste trabalho avaliar o comportamento agronmico da cultura do crambe em funo do manejo empregado.

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CAPTULO I ADUBAO DE FSFORO E POTSSIO EM SEMEADURA E NITROGNIO EM COBERTURA NO DESEMPENHO AGRONMICO DA CULTURA DO CRAMBE RESUMO: O objetivo deste experimento foi avaliar a resposta do crambe s adubaes em diferentes doses de P2O5 e K2O em semeadura e N em cobertura. O experimento foi realizado em dois anos agrcolas consecutivos (2008 e 2009). No primeiro ano foi realizado na Fazenda experimental de Cincias Agrrias da Universidade Federal da Grande Dourados, e no segundo ano no Campus Experimental da FCA-UFGD, ambos localizados no municpio de Dourados, MS. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com tratamentos arranjados em parcelas subdivididas, com quatro repeties cada. No ano de 2008 as parcelas foram constitudas de quatro tratamentos de adubao de semeadura: zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de P2O5 e zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de K2O. Utilizando como fonte do P2O5 e de K2O o formulado 00-20-20. As subparcelas foram constitudas por quatro tratamentos com adubao nitrogenada em cobertura: zero, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N, aplicados aos quinze dias da emergncia, utilizando como fonte de N a uria. Os adubos foram aplicados manualmente nas linhas. A adubao com P2O5 e K2O em semeadura e N em cobertura no interferem na produtividade da cultura do crambe, mas contribui para o aumento dos teores de leo nos gros. A adubao nitrogenada diminui a massa especfica dos gros de crambe e afeta negativamente os teores de leo nos gros de crambe. Palavras-chave: Crambe abssynica; nutrio mineral; biodiesel.

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1. INTRODUO

Atualmente mais de 25 pases tem produzido biodiesel a partir de sementes de plantas oleaginosas. Existe mais de 300 espcies vegetais de oleaginosas, porm, apenas 40 espcies tm potencial para produo de biodiesel, sendo as mais utilizadas a soja, a canola, a palma e o girassol. A principal dificuldade em recomendar a semeadura em escala comercial de outras espcies de oleaginosas para produo de gros como matria prima para o biodiesel deve-se ao pouco conhecimento de cultivo, que est associado diretamente com as adaptaes das espcies s condies edfoclimaticos, incidncia de pragas e doenas, produtividade, rendimento de leo, comercializao, preo da matria prima e o preo do biodiesel na indstria (DE LA FUENTE ET AL., 2006, citado por PENELA, 2007). O biodiesel pode ser produzido de qualquer leo vegetal, como de todas as gorduras de animais, e ainda, de leos e gorduras residuais, onde se incluem os leos usados de frituras e os leos contidos nos esgotos urbanos. Possui, portanto, uma ampla gama de matrias primas, permitindo a prtica dos mais diversificados arranjos produtivos, os quais podem interagir positivamente na produo de alimentos (PARENTE, 2008). Mas a produo do biodiesel tem enfrentado uma competio quando se trata de alimentao, pois as culturas mais utilizadas para a produo do biodiesel tambm so usadas na alimentao, como as do girassol, soja, milho, canola, etc. O crambe (Crambe abyssinica Hoechst) por sua vez, uma planta que apresenta grande potencial para ser cultivada com a finalidade de produo de biodiesel, devido o leo no ser recomendado para o consumo humano, por possuir alto teor de cido ercico (50-60%). A cultura tem despertado interesse dos produtores de soja, porque todo seu cultivo mecanizado e, por ser uma cultura de inverno, semeada aps a colheita da soja em maro a maio, apresenta baixo custo de produo, com percentual de leo total entre 26% e 38%. A produtividade de 1.000 a 1.500 quilos por hectare (PITOL, 2008). O alto teor de cido ercico (50-60%), classificado como cido graxo de cadeia longa, utilizado como lubrificante industrial, na fabricao de tintas, de plsticos, nylon, colas, entre outros. O farelo pode ser utilizado como suplemento protico para bovinos, contm entre 46 e 58% nas sementes. Porm, no recomendado para alimentao de animais no ruminantes, devido existirem glucosinatos, os quais

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podem ser desdobrados no trato digestivo formando compostos que podem causar danos no fgado e nos rins dos animais. O crambe foi avaliado por muitos anos como cultura para cobertura do solo, mas tem boas possibilidades de ser uma cultura voltada produo de biodiesel, devido aos elevados teores de leo, com baixo custo de produo, semelhana do nabo forrageiro e aveia preta. Seu custo de produo varivel se resume basicamente semente (12 a 15 kg ha-1), dessecao, operao de plantio, operao de colheita e transporte, variando de R$ 200,00 a R$ 300,00 por hectare (PITOL, 2008). De acordo com Pitol (2009) o solo para o cultivo do crambe deve ter ausncia ou baixo teores de alumnio e pH acima de 5,0. Para o bom desenvolvimento radicular da planta, necessrio que haja boas condies fsicas e qumicas nas primeiras camadas do terreno numa profundidade entre 20 e 40 centmetros. O crambe tolerante ao clima seco e tambm a temperaturas baixas e geadas, desde que no seja exposto a essas condies na fase de plntula e no florescimento. A adubao fosfatada em quantidades adequadas para a planta estimula o desenvolvimento radicular, garante uma arrancada vigorosa, apressa a maturao fisiolgica, estimula o florescimento, ajuda a formao das sementes, aumenta a resistncia ao frio dos cereais e tambm aumenta a produtividade (Malavolta, 1989). Segundo Ramos et al. (2005), o manejo da adubao fosfatada de grande importncia para a obteno de leo de melhor qualidade, garantindo ao produtor maior ganho em qualidade. De acordo com Coedeiro et al., (1999) a canola uma planta muito exigente em nutrientes, de maneira geral, requer mais nitrognio que a maioria das culturas, alm de ser eficiente na utilizao de fsforo do solo. Por serem plantas da mesma famlia (Brassicae), espera-se que o crambe tambm o seja. A deficincia de nitrognio reduz a produtividade da canola, no entanto doses excessivas alongam a fase vegetativa, podendo aumentar a susceptibilidade a patgenos, diminuir o teor de leo e promover a queima das folhas. A resposta fertilizao fosfatada influenciada pelo desenvolvimento radicular da planta, mtodo de aplicao, teor de fsforo no solo, tipo de solo, seu contedo de umidade e sua temperatura. Em relao ao potssio, a canola extrai boa quantidade, mas transloca muito pouco s sementes, requerendo menos fertilizantes potssicos que as demais culturas (COEDEIRO et al., 1999).

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O crambe por ser uma cultura de importncia agronmica no que diz a respeito de teor de leo para o biodiesel, precisa-se estabelecer doses de N, P e K na sua adubao para o aumento do teor de leo, na regio de Dourados - MS Em funo dos poucos resultados de pesquisas sobre a adubao mineral e exigncias nutricionais do crambe, objetivou-se neste trabalho avaliar a resposta do crambe s adubaes em diferentes doses de P2O5 e K2O em semeadura e N em cobertura.

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2. MATERIAIS E MTODOS A presente pesquisa foi realizada em dois anos agrcolas consecutivos (2008 e 2009). No primeiro ano foi realizado na Fazenda experimental de Cincias Agrrias da Universidade Federal da Grande Dourados, e no segundo ano no Campus experimental da FCA-UFGD, ambos localizados no municpio de Dourados, MS. A Fazenda Experimental esta localizada na latitude 221316S, longitude 54482W e altitude de 430 m de altitude e o Campus exprimental da Faculdade de Cincias Agrrias est situado na latitude de 2214 s e longitude 5449 w, com 452 m de altitude. O solo de ambas as reas classificado como Latossolo Vermelho Distrofrrico (EMBRAPA, 1999), textura muito argilosa (80% de argila, 14% de silte e 6% de areia), originalmente sob vegetao de cerrado. E as anlises qumicas do solo de acordo com Embrapa (2009). Os resultados das anlises qumica do solo, realizada antes da semeadura dos experimentos, na profundidade de 0-20 cm, so apresentados no Quadro 1. Os dados da pluviosidade e de temperatura mximas e mnimas registrados durante o perodo dos experimentos podem ser observados na Figura 1A E 1B. QUADRO 1. Valores mdios das anlises qumicas do solo realizada antes da semeadura das safras de 2008 e 2009. Dourados MS, 2009.MO g dm-3 29,9 30,7 pH H 2O 5,4 5,3 P K mg dm-3 mmolc dm-3 26,4 7,4 23,6 6,4 Al Ca Mg H+Al SB T V(%) ...............................mmolc dm-3.............................. 0,9 46,1 30,4 63,0 83,9 147,7 56,6 0,7 44,9 29,0 65,3 80,2 146,3 54,6

2008 2009

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com tratamentos arranjados em parcelas subdivididas, com quatro repeties cada. Safra 2008: As parcelas foram constitudas de quatro tratamentos de adubao de semeadura: zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de P2O5 e zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de K2O. Utilizando como fonte do P2O5 e de K2O o formulado 00-20-20. As subparcelas foram constitudas por quatro tratamentos com adubao nitrogenada em cobertura: zero, 60, 120 e 180 kg ha-1 de N, aplicados aos quinze dias da emergncia, utilizando como fonte de N a uria.

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A rea de cada parcela foi de 11,2 metros de comprimento e 6 metros de largura (67,2 m2). As subparcelas corresponderam a seis linhas de plantas de crambe com seis metros de comprimento com espaamento de 0,40 metros entre linhas e densidade de 25 plantas por metro. A semeadura da cultura do crambe e a adubao de semeadura de P2O5 e K2O foram feitas manualmente no dia 02 de maio de 2008. A adubao nitrogenada de cobertura foi feita aos 15 dias aps a emergncia das plntulas. A colheita foi realizada manualmente, colhendo as 3 linhas centrais de cada subparcela, no dia 07 de agosto de 2008.Precipitao T mx T min

30 25 20 15

35 30 Temperatura (C) 25 20 15

Precipitao pluvial (mm)

10 5 0 1 2 Maio 3 1 2 Junho Meses 3 1 2 Julho 3 1 2 Agosto 3

10 5 0

SEM AD. N.

COLH.

FIGURA 1A. Precipitao pluvial, temperaturas mximas e mnimas por decndio no perodo de maio a agosto de 2008. (SEM) = Semeadura do crambe; (AD. N.) = Adubao nitrogenada do crambe; (COLH.) = Colheita do crambe. Fonte: Estao Metereolgica da UFGD. Dourados MS, 2008. Safra 2009: As parcelas foram constitudas de quatro tratamentos de adubao de semeadura: zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de P2O5 e zero, 20, 40 e 60 kg ha-1 de K2O. Utilizando como fonte do P2O5 e K2O o formulado 00-20-20. As subparcelas foram constitudas por trs tratamentos com adubao nitrogenada em cobertura: zero, 60 e 120 kg ha-1 de N, aplicados aos quinze dias da emergncia, utilizando como fonte de N a uria. Os adubos foram aplicados manualmente nas linhas.

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A rea de cada parcela foi de 7,2 metros de comprimento e 5 metros de largura (36 m2). As subparcelas corresponderam a seis linhas de plantas de crambe com cinco metros de comprimento com espaamento de 0,40 metros entre linhas e densidade de 25 plantas m-1. A semeadura da cultura do crambe e a adubao de semeadura de P2O5 e K2O foram feitas manualmente no dia 15 de maio de 2009. A adubao nitrogenada de cobertura foi feita aos 15 dias aps a emergncia das plntulas. A colheita foi realizada manualmente, colhendo as 3 linhas centrais de cada subparcela, no dia 26 de agosto de 2008.

30 25 20 15

Precipitao T mx T min

35 30 Temperatura (C) 25 20 15

Precipitao pluvial (mm)

10 5 0 1 2 Maio 3 1 2 Junho 3 1 2 Julho 3 1 2 Agosto 3

10 5 0

SEM

AD. N.

Meses

COLH.

FIGURA 1B. Precipitao pluvial, temperaturas mximas e mnimas por decndio no perodo de maio a agosto de 2008. (SEM) = Semeadura do crambe; (AD. N.) = Adubao nitrogenada do crambe; (COLH.) = Colheita do crambe. Fonte: Estao Metereolgica da UFGD. Dourados MS, 2009. As analises realizadas foram as seguintes: Altura de plantas: Foi determinada no momento da colheita, onde se mediram dez plantas ao acaso dentro de cada subparcela, com rgua graduada, a distncia entre o nvel do solo at o pice da planta. Nmero de siliquas por planta: O nmero de siliquas por planta foi determinado na colheita, contando-se o nmero de siliquas, de dez plantas escolhidas ao acaso na rea til da subparcela.

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Nmero de ramificaes por planta: O nmero de ramificaes por planta foi determinado na colheita, contando-se, ao acaso, o nmero de ramificaes de dez plantas tomadas ao acaso. Massa especfica: Aps a medida de produtividade de cada subparcela foi efetuada a massa especfica em balana apropriada e os valores transformados para kg m-3. Massa de 1000 gros: Aps a medida da produtividade e da massa especfica foi efetuada a contagem de 8 sub-amostras de 100 gros por subparcela. As amostras foram pesadas em balana de preciso com trs casas decimais, corrigindo-se o grau de umidade para 13%. A massa de 1000 gros foi determinada de acordo com as Regras para Anlises de Sementes (BRASIL, 1992). Produtividade: A produtividade foi medida aps a trilha e limpeza dos gros, feita por peneiras de diferentes malhas das plantas colhidas dentro da rea til de cada subparcela, representada por trs linhas de crambe com 5 metros de comprimento. A massa foi determinada em balana de preciso com duas casas decimais, com os valores expressos de kg ha-1, corrigindo-se o grau de umidade para 13%. Massa seca de plantas: Na fase de florescimento foram amostradas 3 plantas por subparcela e estas foram secas em estufa com circulao forada de ar a 65C por 72 horas e pesadas em balana de preciso com trs casas decimais, para a determinao da massa seca por planta. Nitrognio (N) no tecido foliar: A amostragem foi na emisso da inflorescncia das plantas, onde foram coletadas a terceira folha do pice para a base, de cerca de 30 plantas tomadas aleatoriamente em cada subparcela. A anlise de nitrognio foliar foi determinada de acordo com Malavolta et. al., (1997). Fsforo (P) e Potssio (K) foliar: A amostragem foi realizada na emisso da inflorescncia das plantas, onde foram coletadas a terceira folha do pice para a base de cerca de 30 plantas aleatoriamente em cada subparcela. A anlise de fsforo e potssio foliar foi determinada de acordo com Malavolta et. al., (1997). Teor de N e protena nos gros do crambe: Os gros foram macerados em cadinho de porcelana. Em seguida foi feita a digesto sulfrica (Malavolta et al., 1997) determinada pelo mtodo Kejldahl, descrito pela AOAC (1985) e Cai & Chang (1998).O teor de protena no gro foi feita uma converso nos dados de N multiplicando-os por 6,25. Teor de leo nos gros do crambe: A determinao do teor de leo foi realizada no Laboratrio de Espectrofotometria e Cromatografia Aplicada da UFGD, por um mtodo

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modificado do da literatura, pelos prprios qumicos do local, a qual dividida em duas etapas: Preparo das amostras: Foram macerados os gros manualmente em um cadinho de porcelana, em seguida foi separado aproximadamente 3 g desse material e adicionados 12 ml de Hexano PA ACS e agitado por 24 horas, no dia seguinte foi centrifugado para decantar as impurezas. Dessa soluo foi retirado 1 ml e diludo em 9 ml de etanol, e ainda diludo 2 ml da diluio anterior para 2 ml de etanol. Determinao: Para serem realizadas as leituras das amostras de teor de leo de crambe foram feitos alguns procedimentos no aparelho: A varredura ( ) 190 a 400 nm com padro de cido olico e mais uma amostra do leo de crambe, com isso encontrouse o melhor comprimento de onda para a determinao de leos (270 nm). Ainda foi desenvolvido a curva de calibrao com o padro de cido olico utilizando 5 pontos (0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 g L-1). E em seguida foram feitas as leituras das amostras no equipamento de absoro molecular (Figura 2). Os dados foram submetidos aos testes de normalidade de Lilliefors e ao teste F, ao nvel de 5 % de probabilidade. As doses de fsforo e potssio na semeadura e as doses de N em cobertura foram analisadas por meio de ajustes de equaes de regresso, no ano de 2008. Da mesma forma, no ano de 2009, as doses de P2O5 e K2O foram analisados com equaes de regresso, entretanto, como foram apenas trs doses de nitrognio, utilizou-se o teste de Tukey ao nvel de 5% de probabilidade. O software estatstico utilizado foi o Assistat, desenvolvido por Silva e Azevedo (2002).

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A

B

Cy = 0, 00109+0,27605x R2 = 0, 99607

Figura 2. A: Espectro de varredura do padro; B: Espectro de varredura da amostra de crambe aps a extrao; C: Curvas de calibrao empregando o padro.

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3. RESULTADOS E DISCUSSO

A anlise de varincia das variveis foi significativa (P