Cultivo de girassol em sistema agroflorestal na região sul do Brasil

Orientador : Prof. Dr. Anibal MoraesCo-orientadora : Profª. Drª. Claudete Reisdofer LangCo-orientador : Dr. Edilson Batista de OliveiraCo-orientadora : Drª. Maria de Fátima dos Santos RibeiroDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agronomia. Defesa: Curitiba, 24/05/2013Bibliografia: f.38-39,55-57,64-71Área de concentração: Produção vegetalResumo: Os Sistemas Agroflorestais (SAFs), também chamados de sistemas integrados, representam a abordagem sustentável da integração do uso da terra, possibilitando a utilização racional dos recursos naturais e a melhoria na qualidade de vida do produtor rural. No entanto, carecem de informações sobre o uso potencial e limitações de algumas culturas para constituírem o sistema. O objetivo desse estudo foi avaliar a produtividade da cultura do girassol (Helianthus annuus L.), entre as faixas duplas de Eucaliptus dunni Maiden na região de Ponta Grossa, Paraná. O delineamento foi de blocos ao acaso com quatro repetições em cinco posições equidistantes (D1 à D5) entre os renques de eucaliptos [20 m (4 m x 3 m)], e foi conduzido na área experimental da Fazenda Modelo/IAPAR. O experimento controle (D6) consistiu no cultivo solteiro de girassol (CS) em sistema de plantio direto a pleno sol. As cultivares Aguará 04, Catissol e NTO 2.0 foram semeadas a uma densidade de 45.000 plantas ha-1. A adubação de base foi realizada de acordo com a análise de solo e os requerimentos nutricionais da cultura. A fim de caracterizar a área experimental, foram realizados mapas do sombreamento causado pelo eucalipto, monitoradas a Radiação Fotossinteticamente Ativa (RFA) interceptada pelas plantas, e a umidade volumétrica do solo, durante os estádios críticos de desenvolvimento do girassol: abertura da inflorescência (R4), antese (R5) e enchimento de aquênios (R7-R8). O Índice de Área Foliar (IAF) foi obtido pelo método não destrutivo da estimava da área foliar utilizando-se apenas a maior largura de todas as folhas de 10 plantas em florescimento pleno (R 5.5) por parcela. A incidência de podridão branca, doença causada pelo fungo Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, o diâmetro de capítulos, a altura e a densidade de plantas foram obtidas no momento da colheita. As análises bromatológicas do girassol foram realizadas no laboratório de nutrição animal do IAPAR em Ibiporã. A ANOVA indicou diferenças significativas para as distâncias na RFA incidente entre os renques de eucalipto em R4 e R5. A faixa mais elevada do terreno e próxima ao renque de eucalypto (D5) foi a área mais sombreada, com uma redução na RFA incidente nas parcelas de 57.35% em R4, 62.57% em R5 e 53.05% em R7-R8. Não houve diferenças significativas para umidade do solo, exceto para a avaliação realizada entre R4 e R5 evidenciando maior umidade na faixa central (D3) e na faixa D5 e o maior déficit hídrico no tratamento a pleno sol (CS). A incidência média de S.sclerotiorum foi de até 24.85% na faixa D2. O sombreamento provocado pelo eucalipto proporcionou aumento no teor de Proteína Bruta (PB) e no teor de Nutrientes Digestíveis Totais (NDT) dos grãos cultivados no SAF. O maior incremento em PB foi observado para a cultivar NTO 2.0 (23.19%). A cultivar Aguara 04 apresentou o maior conteúdo em extrato etéreo (51.84%) e matéria seca (95.44%) no tratamento a pleno sol (CS). No entanto, o diâmetro de capítulos, a altura de plantas, o IAF e a massa de 1000 aquênios foram afetados negativamente pelo sombreamento. Consequentemente, o rendimento em grãos foi reduzido em aproximadamente 60% no SAF. Sendo assim o cultivo de girassol consorciado com eucalipto com cinco anos de idade mostrou baixo rendimento nessas condições. Contudo, mais estudos são necessários para esclarecer os mecanismos fisiológicos do girassol sob condições de estresse de luz e selecionar genótipos tolerantes as condições microclimáticas dos sistemas integrados.Abstract: Agroforestry systems (AFS), also known as integrated systems, represent a sustainable approach of integrated land use, which provide the rational use of natural resources and contribute to improve the farmer's livelihoods. However, there is a lack of information about the potential uses and limitations of some crops to integrate the system. The aim of this study was to evaluate the productivity of sunflower grains (Helianthus annuus L.), in an alley cropping system, using hybrid Eucalyptus dunni Maiden in Ponta Grossa, Paraná State. The experiment (AFS) was carried out in a split-block randomized block design with four replicates, in five equidistant positions (D1-D5) between two adjacent eucalyptus double line rows [20 m (4 mx 3 m)], at the Agricultural Research Institute of Paraná (IAPAR) experimental station. The control experiment (D6) consisted of sole cropping (SC) in no-tillage system. The genotypes Aguará 4, Catissol and NTO 2.0 were sown at the plant density of 45.000 plants ha-1. Plots were fertilized according to soil testing and sunflower nutrient requirements. In order to characterize the experimental site, we produced shade distribution maps, we measured the Photosynthetically Active Radiation (PAR) incident at the top of sunflower canopy, and the volumetric soil water content, during the critical periods for sunflower growth: floret growth (R4), anthesis (R5) and grain filling (R7-R8). The leaf area index (LAI) was determined by non-destructive measurements of the leaf maximal width, taken on all leaves of ten plants per plot at full flowering (R5.5). The incidence of white rot, a disease caused by the fungus Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, the head diameter and the plant height were obtained at harvest. The chemical composition analysis was performed in the IAPAR's animal nutrition laboratory. There were statistically significant differences between distances into AFS for PAR means incident during R4 and R5 by ANOVA. The track up the slope nearer to the tree rows (D5) was the most shaded area, with a reduced PAR incident by approximately 57.35% in R4, 62.57% in R5 and 53.05% in R7-R8. There were no significant differences for the mean soil moisture, except for the measurement performed between R4-R5 with increased soil moisture in the middle track (D3) and in D5. The highest water deficit was observed in the SC. The average incidence of S.sclerotiorum was up 24.85% in the track D2. Shading caused by eucalyptus showed slight increase in Crude Protein (CP) and Total Digestible Nutrients (TDN) of the grain grown in the AFS. The highest increase in CP was observed for the genotype NTO 2.0 (23.19%). The genotype Aguara 04 showed the highest ether extract (51.84%) and dry matter (95.44%) contents in SC. However, the head diameter, plant height, LAI and 1000 achenes weight were negatively affected by shading. Consequently, grain yield was reduced by up to 60% into AFS. Thus, at this stage of eucalyptus development (five years old trees) the sunflower grown within tree-based intercropping systems indicated a low-yielding environment. Nonetheless, further studies are required to clarify the sunflower physiological mechanisms under light stress conditions and to select genotypes tolerant to microclimate conditions produced by the integrated systems