CO2 application via drip irrigation in Capsicum frutescens cultivated in a protected environment

O presente trabalho teve como objetivo verificar os efeitos de diferentes doses de dióxido de carbono (CO2), aplicadas via água de irrigação por gotejamento na produção da cultura da pimenta Tabasco (Capsicum frutescens L.). O experimento foi conduzido em duas estufas agrícolas de 122,5 m2 equipadas com sistema de irrigação por gotejamento, fertirrigação e injeção de CO2. As estufas foram instaladas na área experimental do Departamento de Engenharia Rural da ESALQ USP, em Piracicaba. O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados com quatro tratamentos e oito repetições. Os tratamentos aplicados foram 4 doses de CO2: antes da poda as doses foram de 0 (T1), 206,6 (T2); 309,9 (T3) e 413,2 (T4) kg ha-1 e após a poda foram 0 (T1), 245,35 (T2); 368,03 (T3) e 490,72 (T4) kg ha-1. O CO2 foi aplicado via água de irrigação com freqüência de quatro dias e a irrigação foi realiza com turno de rega de dois dias, sendo monitorada por tensiômetro digital. A Lâmina total de água aplicada durante o ciclo (432 dias) foi de 1032,47 mm. As variáveis analisadas foram: estado nutricional das plantas, parâmetros de crescimento, aspectos produtivos, eficiência do uso da água, concentração de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos e na planta. Os resultados permitiram as seguintes conclusões: (a) a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 antes da poda proporcionou aumento de 21% na produção de frutos da pimenta. Durante os dois ciclos de cultivo, a aplicação de 452 kg CO2 ha-1 proporcionou aumento de 16% na produção, em relação ao tratamento sem CO2; (b) o número de frutos produzidos por planta durante os dois ciclos aumentou segundo uma relação quadrática com o aumento da dose de CO2 aplicada via água de irrigação, decrescendo a partir da dose de 409 kg CO2 ha-1. A resposta ao CO2 foi maior no primeiro ciclo (antes da poda) atingindo um máximo de 696 frutos por planta com a aplicação de 220 kg CO2 ha-1; (c) a aplicação de CO2 via água de irrigação não alterou a massa verde, massa seca, comprimento e diâmetro de frutos; (d) as concentrações de capsaicina e dihidrocapsaicina nos frutos reduziram com a aplicação de CO2, mas o rendimento desses capsaicinóides por planta aumentou em decorrência do aumento do número de frutos e da produção com a aplicação de CO2; (e) a eficiência do uso da água aumentou com o aumento da aplicação de CO2, atingindo um máximo para a aplicação de 207 kg CO2 ha-1 no primeiro ciclo e de 452 kg CO2 ha-1 para os dois ciclos; (f) a aplicação de CO2 não proporcionou efeito consistente para as variáveis de crescimento; (g) na última colheita (484 dias após o transplantio) a concentração de cálcio nas folhas reduziu linearmente com o aumento das doses de CO2 aplicadas; (h) ao final do primeiro ciclo de colheita (187 dias após o transplantio) os teores de Zn, Fe e Mn na folhas apresentaram redução quadrática em função do aumento das doses de CO2 e o teor de nitrogênio apresentou aumento quadrático.The objective of the present work was to verify the effect of different doses of carbon dioxide (CO2) supplied via drip irrigation on the production of Tabasco pepper (Capsicum frutescens L.). The experiment was carried out in two 122.5 m2 greenhouses equipped with drip irrigation, fertirrigation and CO2 injection. The greenhouses were installed in the experimental área of the Department of Rural Engineering at ESALQ USP in Piracicaba. The experimental design consisted of randomized blocks with four treatments and eight repetitions. The treatments comprised 4 doses of CO2 before trimming as follow: 0 (T1), 206.6 (T2), 309.9 (T3) and 413.2 (T4) kg ha-1; after the trimming the treatments applied were 0 (T1), 245.35 (T2); 368.03 (T3) and 490.72 (T4) kg ha-1. CO2 was supplied via drip irrigation with four days frequency and the irrigation was scheduled on a two-day basis and monitored by a digital tensiometer. During the cycle (432 days), the total water supplied was 1032.47 mm. The variables analysed were: nutritional condition of plants, growing parameters, productive aspects, efficiency of water use, capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits and plant. The results allowed the following conclusions: (a) the application of 207 kg CO2 ha-1 before trimming promoted an increase of 21% in the yeld of fruits. During the two cycle of cultivation, the application of 452 kg CO2 ha-1 increased the production by 16% in relation to the treatment without CO2; (b) the number of fruits per plant during the two cycles increased in a quadratic relation with the increase of CO2 dose supplied via drip irrigation, decreasing from the dose of de 409 kg CO2 ha-1. The response to CO2 was greater in the first cycle (before trimming), achieving the maximum of 696 fruits per plant with the application of 220 kg CO2 ha-1; (c) CO2 injection via drip irrigation did not altered green matter, dry matter, lenght or diameter of fruits; (d) capsaicin and dihydrocapsaicin concentration in the fruits diminished with application of CO2, but the yeld of these capsains per plant increased as a result of the greater number of fruits and the production with the application of CO2; (e) the efficiency of water usage increased with the increase of CO2 application, achieving a maximum in the application of 207 kg CO2 ha-1 in the first cycle, and 452 kg CO2 ha-1 in both cycles; (f) CO2 injection did not propitiated a consistent effect on the growing variables; (g) in the last harvest (484 days before transplantation), the concentration of calcium in the leaves was linearly reduced with the increase in the doses of CO2; (h) at the end of the first cycle of harvest (187 days after transplantation), the tenor of Zn, Fe and Mn in the leaves presented quadratic reduction due to the increase in CO2 doses while nitrogen tenor presented quadratic increase