Geraldo Deffune G. de Oliveira EngºAgro (USP), M.Sc., Ph.D. (Univ. of London) ALELODINÂMICA: Agricultura Biológico-Dinâmica, Agroecologia e Alelopatia Aplicada E-mail:
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“Influências Alelopáticas de Tratamentos Orgânicos e Biodinâmicos na Produtividade e Qualidade de Trigo e Batata” Resumo da Tese de Doutorado (Ph.D.) no Imperial College at Wye (ex-Wye College), Faculdade de Agricultura, Ambiente, Ciências da Terra e Engenharia da Universidade de Londres, com bolsa do CNPq Geraldo Deffune Gonçalves de Oliveira
Palavras Chave: alelopatia, biodinâmica, orgânico, qualidade, sustentabilidade, silício. 1. Introdução Com o objetivo de verificar a efetividade de um conjunto estabelecido de técnicas agrícolas que envolvem a aplicação de soluções e extratos naturais, rotações e associações culturais - aqui coletivamente designado como Método BiológicoDinâmico ou Biodinâmica (Koepf et al. 1976 e 1983) e Alelopatia Aplicada (Almeida, 1988; Rice, 1995); uma seqüência de oito experimentos de campo, dois de estufa ou casa de vegetação e várias análises de laboratório foi realizada entre Março de 1993 e Setembro de 1997. 2. Materiais e Métodos Duas espécies cultivadas de importância mundial - trigo e batata, foram escolhidas para prover respostas a sistemas comparativos de cultivo (Agroquímico, Orgânico e Biológico-Dinâmico) tanto de uma Mono como uma Dicotiledônea, com diferentes caraterísticas fisiológicas, hábitos de crescimento e produtos finais (grãos, tubérculos). Uma serie consecutiva de oito experimentos de campo em blocos completos casualizados (cinco destes em parcelas subdivididas ou “split-plots”) e dois experimentos fatoriais de casa de vegetação (estufa, também em blocos completos casualizados) foram conduzidos como experimentos codificados denominados “duplo-cegos”, por serem tanto os tratamentos codificados (A= Testemunha; A+ = Agroquímico; B= Orgânico e C= Biodinâmico) como as amostras de colheita renumeradas por dois Professores independentes dos Supervisores da Tese, que guardaram segredo dos códigos até a entrega final de todos os resultados de quatro anos de experimentação. Os experimentos de campo compararam os quatro sistemas básicos acima mencionados, que consistiam nos seguintes tratamentos de solo, combinados com suas respectivas pulverizações à base de “sprays” de campo: Testemunha (sem adubação alguma, pulverizações de água pura), NPK (mais pulverização de adubos foliares), Composto Orgânico (mais pulverização de extratos do mesmo composto) e composto Biodinâmico (com aplicação dos Preparados Biodinâmicos ao composto, mais pulverização dos “sprays” biodinamicos). Os dois experimentos fatoriais de casa de vegetação testaram em plantas de trigo os diversos “sprays” e extratos naturais que demonstraram efeitos de campo em diferentes diluições, com vista a identificar os possíveis mecanismos de ação fisiológica. Os seguintes tratamentos biodinâmicos foram testados (Koepf et al. 1976, 1983 e 1996; Koepf, 1993; Sattler & Wistinghausen, 1992; Steiner; 1974 e 2000) em comparação a seus equivalentes em concentração de nutrientes:
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Pulverizações (”sprays”) de campo - usadas em seqüência e adicionalmente a tratamentos de solo acima mencionados: “spray” de solo P500 (esterco bovino fermentado), “spray” foliar P501 (quartzo moído), extrato aquoso de urtiga (Urtica dioica - planta tota), decocção de cavalinha-do-campo (Equisetum arvense) e suspensão de Kieselguhr (diatomita ou terra diatomácea). 2. Aditivos para composto P502 a P507 (200 mg.m -3): flores de Achilea millefolium, flores de Matricaria recutita, Urtica dioica - planta tota, casca de Quercus robur, flores de Taraxacum officinale e extrato líquido das flores de Valeriana officinalis. Alem disso, para simular a situação num sistema agrícola comercial, foram realizadas rotações com uma mistura de centeio (Secale cereale) e ervilhaca (Vicia sativa) para avaliação de respostas alelopáticas do trigo e batata à adubação verde e cobertura morta (“mulching”) e da eficiência destas na supressão de espécies invasoras (inços). O objetivo especifico foi identificar se e/ou quais dos preparados biodinâmicos, extratos orgânicos e minerais e rotações com adubos verdes supressores de inços, efetivamente têm efeitos alelopáticos sobre a produtividade e qualidade (e.g., panificação e resistência à armazenagem) do trigo e da batata. Um objetivo geral importante foi desenvolver e testar um conjunto integrado de delineamentos metodológicos simples que pudesse combinar as abordagens sistêmica (holística, qualitativa) e analítica (quantitativa), construído sobre as bases coerentes do modelo filosófico-científico crítico-racionalista (Popper, 1994). Embora o foco principal desta pesquisa esteja concentrado nos aspectos agronômicos, são oferecidas algumas indicações sobre os mecanismos fisiológicos, semioquímicos e bioquímicos envolvidos, mais provavelmente responsáveis pelos resultados obtidos (Nordlund et al. 1981; Rice, 1995). Foram escolhidos para avaliação parâmetros de importância direta para agricultores e consumidores, como produtividade, peso específico, conteúdo de matéria seca e qualidades nutricionais, que são descritos em mais detalhes nos resultados. 3. Resultados Os resultados se basearam na avaliação de campo dos parâmetros de crescimento, produção de biomassa, infestação de inços, produtividade, resistência à armazenagem e análises laboratoriais de parâmetros de qualidade, tais como: Peso de Mil Grãos e “Hagberg Falling Number” (TGW e HFN, trigo; Hagberg, 1988; Perten, 1964), Conteúdo de Matéria Seca e Minerais, Perdas por Armazenagem, Classificação e Escurecimento de Tecidos (batatas). O método de Contrastes Ortogonais Selecionados de Interesse para o partilhamento das somas dos quadrados dos tratamentos foi usado para permitir comparações específicas entre os tratamentos (Pearce, 1992). Diferenças significativas usando o “teste F”, foram encontradas tanto para a interação de tratamentos de solo e “sprays” em geral nos experimentos de campo, como para várias outras comparações envolvendo tratamentos individuais e suas diluições. Os sistemas biodinâmico e orgânico ofereceram diferenças significativamente positivas em relação à testemunha (nil), tanto em termos de produtividade (em trigo Geraldo Deffune - Wye College - University of London, Sustainable Agriculture Research Group; Wye, Ashford, Kent TN25 5AH, England, U.K. Tel.:(44-1233) 812401, ext.311; Fax: (44-1233) 812855; WEB http://www.wye.ac.uk/agriculture/sarg/index.html
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e batatas) como de qualidade. Isto se expressou especialmente na mais baixa porcentagem de escurecimento de tecidos da batata armazenada por seis meses e a mais alta produtividade líquida de tubérculos comercializáveis resultante, mas também na qualidade ideal do trigo para panificação, obtida com o tratamento biodinâmico. Esses aumentos de produtividade propiciados pelos sistemas biodinâmico e orgânico não afetaram negativamente a parâmetros qualitativos como o Peso de Mil Grãos (TGW) do trigo e a porcentagem de matéria seca (MS%) da batata, que permaneceram tão altas como na testemunha sem adubação. Esses tratamentos também não causaram quaisquer aumentos significativos nos conteúdos de nitrato ou de amônio do solo em relação à testemunha sem adubação, efetivamente apresentando os mesmos níveis destes compostos nos resultados das análises de solo (Raupp, 1995a). O tratamento agroquímico (Nitrato de Amônio para o trigo, NPK para a batata) apresentou produtividades significativamente mais altas apenas nos experimentos com trigo, mas ofereceu valores significativamente mais baixos em termos de Peso de Mil Grãos (TGW) do trigo e porcentagem de matéria seca (MS%) da batata. O uso de N químico aumentou muito significativamente os conteúdos de nitrato do solo em relação aos outros tratamentos, mesmo nas épocas de colheita, o que oferece claros riscos de contaminação de águas subterrâneas (Raupp, 1995b). Os tratamentos biodinâmico e orgânico não diferiram em termos de produtividade em geral, a despeito do Experimento Dois (batata’93), no qual o sistema orgânico rendeu significativamente menos que o tratamento agroquímico, enquanto o sistema biodinâmico não apresentou diferenças em relação à aplicação de NPK. Foi nos parâmetros qualitativos tanto do trigo como da batata que o sistema biodinâmico ofereceu as vantagens mais significativas, mesmo sobre o comparativamente equivalente sistema orgânico: Qualidade ideal da farinha de trigo para panificação no Experimento Um (trigo’93), indicada por um valor HFN muito próximo de 250, correspondente a uma equilibrada atividade enzimática da alfa-amilase, que converte parcialmente os amidos em açúcares nos bons pães (Perten, 1964). Significativamente menos danos aos tubérculos por pragas no campo e menos perdas de armazenagem por escurecimento de tecidos nas batatas obtidas de todos os experimentos com essa cultura (Experimentos Dois, Seis e Oito). Pulverizações biodinâmicas e alelopáticas (“sprays”), como a sílica P501 e o “chorume de urtiga” (Urtica dioica), melhoraram significativamente a produtividade e a qualidade tanto da batata como do trigo (Raupp, 1985; Peterson & Jensén, 1985 e 1986). Contudo, seu modo geral de ação pode ser definido como regulador ou “normalizador”, considerando que, se aplicadas em excesso, essas pulverizações ou preparados podem reduzir produtividades e afetar negativamente parâmetros de qualidade de culturas já próximas de suas condições ótimas de desempenho (Raupp & König, 1996). A rotação e cobertura morta com uma cultura mista de centeio e ervilhaca, usadas nos Experimentos Três e Quatro (1994), mostraram efeitos significativos tanto benéficos como antagônicos dependendo da cultura subseqüente: Efeitos alelopáticos negativos - ação alomônica de aleloquímicos inibidores de monocotiledôneas em geral (e.g.; compostos fenólicos como os ácidos cinâmico, Geraldo Deffune - Wye College - University of London, Sustainable Agriculture Research Group; Wye, Ashford, Kent TN25 5AH, England, U.K. Tel.:(44-1233) 812401, ext.311; Fax: (44-1233) 812855; WEB http://www.wye.ac.uk/agriculture/sarg/index.html
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penta-cumárico e ferúlico; metabólitos tóxicos da decomposição da palha de cereais, como a patulina produzida pelo fungo Penicillium urticae) presentes nos resíduos do centeio, que reduziu significativamente a germinação e vigor do trigo do Experimento Sete de 1995. Efeitos alelopáticos positivos - melhor produtividade da batata do Experimento 8 de 1995, aumento da orgânica matéria do solo e supressão vegetativa de inços em ambos Experimentos Sete e Oito, subseqüentes. Estes resultados confirmam a literatura existente sobre efeitos alelopáticos e plantas companheiras, que têm efeitos específicos de acordo com a sensibilidade da espécie receptora dos estímulos ou semioquímicos (Philbrick & Gregg, 1979; Nordlund et al. 1981; Rice, 1984; Bottenberg et al., 1997). Os “sprays” baseados no silício (Si) como seu principal princípio ativo, produziram interessantes resultados nos Experimentos de campo Um e Dois (trigo e batata) em parcelas subdivididas de 1995. Especialmente o preparado biodinâmico P501 em sua interação com o sistema BD de tratamento do solo, ofereceu uma resposta significativamente oposta em relação aos três outros sistemas. Este fenômeno se expressou nos seguintes resultados: A biomassa das amostras destrutivas (“DGAs – destructive growth analyses”) de plantas de trigo, batata e inços, que apresentaram curvas de crescimento e pesos secos significativamente contrastantes entre as aplicações de P501 e do “spray” testemunha com água pura dinamizada. Enquanto o P501 aumentou o valor HFN (índice de atividade de alfa-amilase; Perten, 1964) no sistema biodinâmico (BD), ele diminuiu os valores de HFN nos outros três sistemas. Enquanto o P501 diminuiu drasticamente a produtividade total e líquida (“ware”, ou seja de tubérculos selecionados de diâmetro maior que 40 mm) no sistema BD, ele aumentou as mesmas nos outros três sistemas. O contraste oposto ocorreu em relação à produção de tubérculos com diâmetros menores que 40 mm (“chat”), que aumentou no sistema BD, enquanto diminuiu nos outros três sistemas. P501 também aumentou a porcentagem de tubérculos perdidos por escurecimento de tecidos durante armazenagem no sistema BD, enquanto diminuiu essa mesma porcentagem nos outros três sistemas. 4. Discussão e Conclusões Estes resultados e o fato de que o sistema Biológico-Dinâmico completo de tratamentos (de solo e plantas/foliar) produziu resultados significativamente contrastantes em relação aos outros três sistemas para a maior parte das interações observadas, incluindo os resultados obtidos nos experimentos de campo da abordagem analítica (tratamentos em parcelas subdivididas com “sprays” individuais), apoiam a hipótese do efeito regulador ou normalizador dos preparados biodinâmicos. Estes geralmente aumentam as produtividades e melhoram a qualidade dos produtos sob condições “sub-ótimas”, mas causam limitações sempre que aplicados além destes níveis ótimos ou ideais em relação a parâmetros específicos (Spiess, 1979; Raupp & König, 1996). Os resultados positivos obtidos com essa seqüência de experimentos repetidos nas mesmas parcelas oferecem um modelo simples e eficiente para a abordagem e Geraldo Deffune - Wye College - University of London, Sustainable Agriculture Research Group; Wye, Ashford, 4 Kent TN25 5AH, England, U.K. Tel.:(44-1233) 812401, ext.311; Fax: (44-1233) 812855; WEB http://www.wye.ac.uk/agriculture/sarg/index.html
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comparação de sistemas de produção agropecuária (Reganold, 1995). 5. Referencias Bibliográficas 1.
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