UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PATRICIA ALVES … · FIGURA 02 Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e capitado (TGC) na face adaxial de folha

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

PATRICIA ALVES CASAE

ADUBAÇÃO ORGÂNICA E NUTRIÇÃO DE Mentha arvensis


PATRICIA ALVES CASAE S ALVES

ADUBAÇÃO ORGÂNICA E CALAGEM NO CRESCIMENMentha arvensis L. (LAMIACEAE) E PRODUÇÃO

DO ÓLEO ESSENCIAL

ILHÉUS – BAHIA

2012


CALAGEM NO CRESCIMEN TO E E PRODUÇÃO

ii

PATRICIA ALVES CASAES ALVES

ADUBAÇÃO ORGÂNICA E CALAGEM NO CRESCIMENTO DE Mentha arvensis L. (LAMIACEAE) E PRODUÇÃO DO ÓLEO

ESSENCIAL

Dissertação apresentada ao Programa de

Pós-graduação em Produção Vegetal da

Universidade Estadual de Santa Cruz-UESC

como parte dos requisitos para a obtenção

do título de Mestre em Produção Vegetal.

Área de concentração: Solos e nutrição de

Plantas em Ambiente Tropical Úmido.

Orientador: Prof. Eduardo Gross

Co-Orientadora: Profª Larissa C. do B. Costa

ILHÉUS – BAHIA

2012

iii

iv

DEDICO

Ao meu marido Adailton e meu filho Gustavo, pelo amor incondicional, pelo apoio emocional, pela paciência durante minha ausência, por estarem ao meu lado nos momentos mais difíceis e nos mais felizes.

OFEREÇO

Àqueles que me deram a vida e me ensinaram a viver, meus pais, Paulo e Marina, que mesmo longe, sempre acreditaram em mim e me apoiaram em todos momentos, pela dedicação continua e incansável, pela amizade e amor incondicional. Esta conquista tão importante também pertence a vocês. Muito Obrigada! Ser filha de vocês me deixa muito orgulhosa.

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AGRADECIMENTOS

A Deus pela vida, e por todas as oportunidades e bênçãos que tem me proporcionado.

A Natureza, que em seu esplendor fornece ao homem matéria prima para a nossa subsistência.

A minha grande família por toda força, pelos momentos felizes e amor incondicional. Em especial a Joab Luiz Casaes por todo apoio e carinho.

A minha cunhada, Débora Casaes, pela amizade e auxilio inestimável em algumas analises, colaborando nessa conquista.

À minha turma de mestrado, Cris, Lika, Carol, Mari, Nad, Adriano e Rodrigo pelo carinho, compreensão e amizade. E a turma 2011 com os quais compartilhei bons momentos.

Ao meu orientador e amigo, Prof. Dr. Eduardo Gross, pela oportunidade de aprendizado, pelas valiosas sugestões, pelo incentivo, pelas injeções de ânimo, apoio nos momentos de maiores dificuldades e pela confiança que sempre depositou em mim.

A Profª Drª Larissa C. do Bomfim Costa, minha co-orientadora, pela amizade, apoio, estímulo constante, incessante disposição para ajudar, por seu contagiante entusiasmo e exemplo de determinação.

Ao Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal – PPGPV que proporcionou a aquisição de novos conhecimentos e o desenvolvimento deste trabalho, pelo empenho dos professores na transmissão de seus ensinamentos e, em especial, à secretária Caroline Tavares pela atenção, competência e amizade.

À Coordenação do Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão da bolsa durante a realização do curso de mestrado.

Ao Prof. e amigo Luiz Alberto por ensinar-me os primeiros passos da pesquisa científica, pela contribuição na minha formação a minha eterna gratidão.

Aos Profs. Drs Pedro Mangabeira e Delmira Silva pelo carinho, apoio e incentivo.

A Profª Drª e amiga Jane Lima, pelas conversas, companhia, apoio, parceria, e pelos os conhecimentos compartilhados.

Aos Profs. Drs., Anibal Ramadan, George Sodré, José Olímpio de Souza Junior, Arlicélio de Queiroz Paiva, Raildo Mota, Agna Almeida Menezes e

vi

Rosilene Aparecida de Oliveira, pelo apoio, estímulo, amizade, profissionalismo e pelo auxílio imprescindível neste trabalho.

Ao Prof. Dr. Fábio Mathias Corrêa pelo auxílio inestimável nas análises estatísticas e amizade.

À CEPLAC, em especial a técnica Vilma Mororó pelo carinho e auxilio nas analises.

À Gisele Rocha (UEFS) por todo carinho, amizade e colaboração nas analises de microscopia eletrônica de varredura.

A Mars Cacau, em especial a Carolina, Cristiano e Marcos pela receptividade, atenção e auxílio nas análises realizadas no CG-MS.

Ao funcionário do Setor de Manutenção da UESC, Osmar Luna, pela amizade, valiosa contribuição e presteza aos meus apelos.

Aos funcionários, Roberto Hilário, Roberto, Manoel (Delino), Marcelo, Alan, Marcos pelo carinho, amizade e auxílio durante o desenvolvimento do experimento.

A querida amiga Valéria Fernandes, pelas informações preciosas sobre microscopia eletrônica, por ter sido presente em vários momentos decisivos e que com muito humor dividiu as angústias e alegrias deste processo, pelo apoio, compreensão e incentivo constante, a minha gratidão!

À Adeilma Carvalho, amiga de longos anos, por todos os momentos de companhia, pelas conversas e, em especial, pela força excepcional nos dias de fraqueza.

Ao Engº Agrônomo e amigo Luciano Ramos por ter fornecido o composto orgânico para realização deste estudo, pelo apoio, amizade e incentivo.

A equipe do Laboratório de Química e Fertilidade do Solo, Roberta, Carol, Nairane, Josie, Caique, Gedeon, Bruno, Miguel, Gerson e Pablo pelo carinho e amizade e em especial Verônica, Mariana, Lidiane, Leoberto pela companhia, precioso apoio e amizade que dividimos ao logo do curso de mestrado e pelas muitas vezes que chegaram ao limite comigo nas enfadonhas coletas.

Aos amigos, Diego, Alberto, Vânia, Priscila, Téssio, Alayana, Martiele, Jôsie Cloviane e Ilana, que conquistaram um lugar especial em meu coração e com os quais dividi grandes alegrias e tristezas, mas que continuamos lado a lado, cada um agora seguindo o seu rumo, mas certos de que o amor que nos uniu sempre existirá.

Aos colegas e amigos do Centro de Microscopia Eletrônica, Adriana, Ana Carolina, Augusto, Carol, Célia, Cristian, Elika, Jacira, José, Laíze, Lane,

vii

Lucinéia, Luiza, Ricardo, Anderson, Lucas, Luiza e Madson por toda ajuda, convívio e amizade compartilhando as alegrias e dificuldades dessa jornada.

A todos os amigos que não foram aqui citados, mas que sabem do meu reconhecimento e apreço. Todos são e serão sempre muito especiais.

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LISTA DE FIGURAS

REVISÃO DE LITERATURA

FIGURA 01 Vista geral de plantas de Mentha arvensis L., popularmente conhecida como menta-japonesa.

17

FIGURA 02 Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e capitado (TGC) na face adaxial de folha de Mentha arvensis.

18

FIGURA 03 Biossíntese dos principais metabólitos secundários de plantas de interesse para agricultura e medicina.

19

FIGURA 04 Representação esquemática da biossíntese de mentol. 20

CAPÍTULO I

FIGURA 01 Solos da Estação Experimental do Almada (Ilhéus, Bahia, Brasil). A localização do Argissolo utilizado no experimento é indicada pela seta.

40

FIGURA 02 Valores de pH em H2O do Argissolo Amarelo Distrófico típico com e sem aplicação de composto aos 20 dias após a incubação com diferentes doses de calcário dolomítico.

43

FIGURA 03 Teores de Ca2+ no Argissolo Amarelo distrófico típico, com e sem aplicação de composto aos 20 dias após a incubação com doses de calcário dolomítico.

45

FIGURA 04 Teores de Mg2+ no Argissolo Amarelo distrófico típico com e sem aplicação de composto, aos 20 dias após a incubação com doses de calcário dolomítico.

46

CAPÍTULO II

FIGURA 01 Aspecto geral das plantas de M. arvensis submetidas a doses de composto orgânico (da esq. para a dir, 0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3) e doses de calcário dolomítico 0 (A), 0,25 (B), 2,0 (C) e 3,72 g dm-3 (D).

56

FIGURA 02 Superfície de resposta para a produção de massa seca de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – massa seca da folha (MSF); B – massa seca do caule (MSC); C – massa seca da raiz (MSR); e D - massa seca total (MST).

59

FIGURA 03 Superfície de resposta dos teores de macronutrientes em folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – teor de cálcio (Ca); B – teor de

61

ix

magnésio (Mg); C – teor de potássio (K); D – teor de fósforo (P); e E – teor de enxofre (S).

FIGURA 04 Superfície de resposta dos teores de micronutrientes em folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – teor de cobre (Cu); B – teor de ferro (Fe); C – teor de manganês (Mn); e D – teor de zinco (Zn).

64

FIGURA 05 Morfologia das raízes de M. arvensis. A – vista geral de uma raiz não micorrizada; B – Vista geral de uma raiz micorrizada; C – detalhe de vesículas (setas); D – detalhe de arbúsculos (setas) no interior das células corticais; E – detalhe de esporo (seta) e hifas intracelulares (ponta de seta); F – seguimento de raiz com colonização micorrizica e hifa extraradicial.

68

FIGURA 06 Superfície de resposta do número de esporos em 50 g de solo sob cultivo com M. arvensis submetida as doses de calcário e composto orgânico.

70

CAPÍTULO III

FIGURA 01 Eletromicrografia de varredura das folhas de Mentha arvensis. A - superfície adaxial onde podem ser evidenciados os tricomas tectores (t), glandulares peltado (p) e capitado (seta); B - superfície abaxial onde podem ser observados os tricomas glandulares peltado (p) e capitado (seta).

81

FIGURA 02 Superfície de resposta de massa seca das folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico.

83

FIGURA 03 Superfície de resposta da produção de óleo essencial em M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A - teor de óleo essencial nas folhas; B - rendimento do óleo essencial das folhas.

84

FIGURA 04 Perfil cromatográfico do óleo essencial de M. arvensis no tratamento com maior dose de calcário e sem aplicação de adubo orgânico (T16). O primeiro pico corresponde ao solvente (clorofórmio) injetado juntamente com a amostra no aparelho e o segundo pico (seta) foi identificado como o neo-iso-mentol.

85

x

LISTA DE TABELAS

CAPÍTULO I

TABELA 01 Análise química do solo antes da incubação com calcário 40

TABELA 02 Análise granulométrica do solo 41

TABELA 03 Análise química do composto de esterco de ovino 41

CAPÍTULO II

TABELA 01 Análise de variância (p<0,05) da produção de massa seca da folha (MSF), caule (MSC), raiz (MSR) e massa seca total (MST) da planta

57

TABELA 02 Análise de variância (p<0,05) dos teores de macronutrientes das folhas de M. arvensis

60

TABELA 03 Analise de variância (p<0,05) dos teores de micronutrientes das folhas de M. arvensis

63

TABELA 04 Características químicas do solo analisadas após a aplicação dos tratamentos (composto e calcário) e do cultivo com Mentha arvensis

66

TABELA 05 Analise de variância (p<0,05) do número de esporos e grau de colonização micorrízica em raízes de M. arvensis

69

CAPÍTULO III

TABELA 01 Análise de variância (p<0,05) para a massa seca foliar, teor e rendimento de óleo essencial das folhas de M. arvensis

82

TABELA 02 Percentagem relativa dos constituintes do óleo essencial em plantas de M. arvensis submetidas a cinco diferentes doses de adubação orgânica e quatro doses crescentes de calcário

86

xi

SUMÁRIO

RESUMO xii

ABSTRACT xiii

INTRODUÇÃO 14

1 REVISÃO DE LITERATURA 16

1.1 Mentha arvensis 16

1.2 Óleo essencial 18

1.3 Fatores que afetam a produção de óleos essenciais 21

1.3.1 Adubação orgânica 21

1.3.2 Calagem 24

1.3.3 Fungos Micorrizicos Arbusculares 26

1.4 REFERÊNCIAS 29

2 CAPÍTULO I – EFEITO DO COMPOSTO ORGÂNICO NO PH E NOS TEORES

DE Ca E Mg DE UM ARGISSOLO AMARELO DISTRÓFICO TÍPICO

36

2.1 INTRODUÇÃO 38

2.2 MATERIAL E MÉTODOS 39

2.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 42

2.4 CONCLUSÃO 46

2.5 REFERÊNCIAS 46

3 CAPÍTULO II – EFEITO DE COMPOSTO ORGÂNICO E CALAGEM NO

CRESCIMENTO E NUTRIÇÃO DE Mentha arvensis

49

3.1 INTRODUÇÃO 51



3.4 CONCLUSÃO 70

3.5 REFERÊNCIAS 71

4 CAPÍTULO III – EFEITO DE COMPOSTO ORGÂNICO E CALAGEM NA

PRODUÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE Mentha arvensis

74

4.1 INTRODUÇÃO 76



4.4 CONCLUSÃO 87

4.5. REFERÊNCIAS 87

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS 91

xii

RESUMO

O uso agrícola do composto de resíduos animais e vegetais, como fertilizante orgânico, além de melhorar as propriedades física, química e biológica do solo, representa uma alternativa importante para gestão de resíduos sólidos gerados na agricultura e na pecuária. A influência de composto orgânico e calcário sobre as propriedades químicas de um Argissolo Amarelo distrófico típico e sobre o crescimento, nutrição e produção de óleo em Mentha arvensis foram estudadas. No primeiro experimento, doses de calcário foram adicionadas ao Argissolo na ausência e presença do composto orgânico. A incorporação do composto orgânico promoveu aumento nos valores de pH do solo, mesmo sem o emprego da calagem (dose zero de calcário). A adição de calcário tanto ao solo com composto orgânico como àquele sem incorporação do composto tiveram efeito descrito pelo modelo de regressão quadrática para as variáveis pH e teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis do Argissolo. Valores mais altos do pH e dos teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis foram observados no solo com a adição do composto, sendo que na ausência do calcário o valor médio de Ca2+ e Mg2+ foi superior ao obtido na maior dose de calcário incorporada ao Argissolo. Os resultados demonstram que o composto orgânico obtido a partir de esterco de ovino e palha de Brachiaria humidicola pode ser utilizado na correção do solo elevando os teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis. O experimento posterior teve como objetivo avaliar a influência de doses de adubação orgânica e calcário no crescimento, nutrição e produção de óleo essencial de M. arvensis. Foi realizado em casa de vegetação, e constituído por um fatorial 4x5 com quatro doses de calcário (0,0, 0,25, 2,0 e 3,72 g dm-3, correspondendo ao pH 4, 5, 6 e 7) e cinco doses do composto de esterco ovino (0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3) constando de cinco repetições. Após 110 dias de cultivo, determinaram-se a produção de massa seca total e por compartimento das plantas, os teores de macro e micronutrientes foliares, e o teor e o rendimento do óleo essencial das folhas. O crescimento de M. arvensis sob as doses do composto orgânico e calcário propiciou incremento na produção de biomassa das plantas. As doses do composto orgânico para obtenção da maior produção de biomassa de M. arvensis variou entre 18 e 30 g dm-3 na dose de 3,72 g dm-3 de calcário. Dentre os macronutrientes, o potássio foi o que apresentou maior teor nas folhas de M. arvensis, enquanto que para os micronutrientes, o ferro foi o elemento com maior teor encontrado na folha dessa espécie de planta medicinal. A interação dos fatores influenciou o número de esporos, mas não o grau de colonização micorrizica de M. arvensis. Quanto ao teor de óleo essencial encontrado nas folhas a interação composto orgânico e o calcário foi significativa. O mentol foi o componente majoritário desse óleo, na forma de seu isômero neo-iso-mentol. Para obtenção da maior produção de óleo essencial de M. arvensis as doses do composto orgânico variaram entre 26 e 29 g dm-3 e o calcário entre 1,7 e 2 g dm-3. Essas doses correspondem a um pH de 5,8 a 6 no início do experimento. As doses de calcário e composto orgânico influenciaram tanto qualitativa (componentes) como quantitativamente (percentual dos componentes) a composição do óleo essencial de M. arvensis. Palavras-chave: calcário, nutrientes, compostagem.

xiii

ABSTRACT

The agricultural use of the compost from animal and vegetable waste as organic fertilizer, beyond to improve physical, chemical and biological properties of soil represents an important alternative for the management of solid waste generated by agriculture and livestock. The influence of organic compost and lime on the chemical properties of an Typic Hapludalf and on the growth, nutrition and production of oil in Mentha arvensis were studied. In the first experiment, limestone was added to Hapludalf in the absence and presence of the organic compound. The incorporation of organic compost increased pH of soil, even without the use of lime. The addition of lime to the soil with and without compost had an effect described by quadratic regression model for pH and available Ca2+ and Mg2+. Higher values of pH, and available Ca2+ and Mg2+ were observed in the soil with the addition of compost, whereas in the absence of lime average value of Ca2+ and Mg2+ was higher than that obtained at the highest dose of lime incorporated into soil. The results show that the organic compound obtained from sheep manure and straw of Brachiaria humidicola can be used in soil correction elevating available Ca2+ and Mg2+. Subsequent experiment was the aim to evaluate the influence of doses of compost and lime on the growth, nutrition and essential oil yield of M. arvensis. It was conducted in a greenhouse, and consisted of a 4x5 factorial with four lime doses (0.0, 0.25, 2.0 and 3.72 g dm-3, corresponding to pH 4, 5, 6 and 7) and five doses of sheep manure compost (0, 5, 10, 20 or 40 g dm-3) consisting of five replicates. After 110 days of cultivation, total dry matter production and per plant compartment, macro and micronutrient contents of leaf, and essential oil yield of leaves were determined. The growth of M. arvensis under doses of compost and lime resulted in increased production of plant biomass. Doses of the organic compost to obtain the highest biomass yield of M. arvensis varied between 18 and 30 g dm-3 at the dose of 3.72 g dm-3 lime. Among the macronutrients, potassium showed the highest content in the leaves of M. arvensis, while for micronutrients, iron has been the element with highest content in leaf of this medicinal plant species. Factors interaction influenced the number of spores, but not the degree of mycorrhizal colonization of M. arvensis. Regarding the essential oil content in the leaves, compost and lime interaction was significant. The menthol was the major component of this oil in the form of its isomer neo-iso-menthol. To obtain the highest production of essential oil of M. arvensis doses of the organic compound varied between 26 and 29 g dm-3 and lime between 1.7 and 2 g dm-3. Such doses correspond to a pH of 5.8 to 6 in the beginning of the experiment. The lime and compost influenced both qualitative (components) and quantitatively (percentage of components) the composition of the essential oil of M. arvensis.

Keywords: Limestone, nutrient, composting.

14

INTRODUÇÃO

Na sociedade em que vivemos é comum o uso de plantas medicinais

como alternativa terapêutica, em cosméticos e na alimentação, e o interesse

por fitoterápicos vem aumento cerca de 15% ao ano, ocupando um espaço

cada vez maior na medicina (RODRIGUES et al., 2004; CORRÊA JUNIOR;

SCHEFFER, 2009). O cultivo de plantas medicinais pode suprir a demanda

crescente, tornando necessárias informações agronômicas que são essenciais

para obtenção de matéria prima de melhor qualidade, especialmente quanto ao

teor de seu principio ativo que se relaciona à sua eficácia terapêutica (SILVA;

MORAIS, 2008; RODRIGUES et al., 2008).

A produção e a qualidade do óleo essencial das plantas medicinais são

influenciadas por vários fatores. Dentre estes, destacam-se a luminosidade,

temperatura, pluviosidade e a nutrição da planta que alteram significativamente

a produção dos metabólitos secundários, ocasionando a biossíntese de

diferentes compostos (MORAIS, 2009; CORRÊA JUNIOR et al., 1994).

A nutrição é um dos fatores que afeta diretamente o crescimento vegetal

e a produção de óleo essencial em diversas plantas medicinais (BIASI et al.,

2009). Segundo Mapeli et al. (2005), dentre todos os fatores que podem

interferir nos princípios ativos de plantas, a nutrição é um dos que requerem

maior atenção, pois o excesso ou a deficiência de nutrientes pode estar

diretamente correlacionado à variação na produção de substâncias ativas. E a

adubação orgânica é uma boa alternativa, relativamente barata, para fornecer

nutrientes para a planta, além de melhorar as propriedades químicas, físicas e

biológicas do solo.

Uma prática de manejo que contribui para o aumento da eficiência dos

adubos, melhorando o ambiente para o estabelecimento das plantas, é a

calagem; os seus efeitos já são conhecidos e consagrados para algumas

espécies medicinais, como mostra estudos feitos por Blank et al. (2006).

Como a planta absorve os nutrientes pela raiz, uma maior expansão

radicular (maior área de absorção) influencia diretamente na nutrição. Os

fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são responsáveis pelo aumento da

superfície de absorção através da associação com as raízes, o que ocorre na

15

maioria das espécies vegetais (MOREIRA; SIQUEIRA, 2006). Do ponto de

vista da produção vegetal, é importante conhecer o grau de colonização e a

influência do micobionte sobre o crescimento da planta.

A Mentha arvensis conhecida também como menta japonesa, é uma

planta aromática pertencente à família Lamiaceae (ex Labiatae), produtora de

óleo essencial com alto teor de mentol e alto valor econômico (LORENZI;

MATOS, 2008). Devido a sua importância econômica e suas propriedades

terapêuticas (antidispéptica, descongestionante nasal, antigripal etc.), seu

cultivo é uma atividade promissora e lucrativa, com mercado garantido, o que

confere a sua importância junto aos agricultores familiares.

As recomendações de calagem e de adubação para menta podem

contribuir para que se estabeleça o manejo adequado para essa espécie

aromática e de interesse medicinal, considerando os fatores regionais, nível de

produtividade e qualidade do óleo. Sendo assim, esse estudo teve por objetivo

avaliar o efeito da adubação orgânica e da calagem no crescimento da planta,

produção do óleo essencial e no teor de nutrientes foliar de Mentha arvensis.

16

1 REVISÃO DE LITERATURA

1.1 Mentha arvensis

O cultivo de plantas medicinais vem aumentado ao longo dos anos e

assumindo uma importância cada vez maior no mundo, devido ao grande

interesse das indústrias químicas, farmacêuticas, alimentícias e de cosméticos

(SOUZA et al., 2007). Esse aumento expressivo por fitofármacos, nas ultimas

décadas, fez o mercado mundial atingir mais de US$ 20 bilhões anuais,

destacando-se a Alemanha, os países asiáticos e os Estados Unidos como os

principais consumidores desses medicamentos (CALIXTO, 2003).

E dentro do grupo de plantas medicinais, a família Lamiaceae possui

várias espécies que vêm despertando interesse por seus efeitos terapêuticos.

É uma família com grande quantidade de espécies de plantas medicinais,

abrange cerca de 300 gêneros e 7500 espécies com distribuição cosmopolita,

mas com particular ocorrência na região Mediterrânea (SOUZA; LORENZI,

2005).

Dentre os gêneros pertencentes à família Lamiaceae, a Mentha,

conhecida popularmente como menta e, ou hortelã, se destaca por incluir

espécies medicinais e aromáticas. Este gênero ocupa posição de destaque na

produção de óleos essenciais, pois produz alguns dos mais importantes

compostos encontrados e utilizados na indústria alimentícia, cosmética e

farmacêutica (CASTRO et al., 2004; DESCHAMPS et al., 2006;

GERSHERZON et al., 2000).

Dos 500 mil hectares cultivados no mundo, com plantas da família

Lamiaceae, a maior parte dessa área é ocupada por Mentha arvensis L.,

Mentha x piperita L. e Mentha spicata L., com produção anual de biomassa de

8.600, 2.367 e 880 toneladas, respectivamente (SIMÕES; SPITZER, 2000). Há

muitas espécies e variedades de menta cultivadas em diferentes partes do

mundo, mas essas se destacam por despertar interesse comercial, devido aos

seus altos teores de mentol, carvona, linalol e acetato de linanil, presentes na

composição do seu óleo essencial (SUKHMAL CHAND et al., 2004).

17

Mentha arvensis é uma das principais espécies cultivadas, foi

introduzida no Brasil pelos japoneses e conhecida como menta-japonesa,

hortelã-japonesa ou vique (Figura 1). Trata-se de uma planta herbácea,

estolonífera, semi-perene, de caule ramificado, podendo atingir até 60 cm de

altura. Suas folhas variam de 2 a 7 cm de comprimento, oval-oblongas ou

oblongo-lanceoladas, levemente denteadas, pubescentes e muito aromáticas.

A inflorescência é em espiga terminal. Apresenta propriedades terapêuticas

antiespasmódica, expectorante, antidispéptica, carminativo e soporífero

(LÓPEZ et al., 1998; LORENZI; MATOS, 2008; PRICHARD, 2004). Entretanto,

sua maior importância é o fato de ser produtora de óleo essencial com alto teor

de mentol, componente químico de grande valor econômico e de grande

aceitação no mercado (LORENZI; MATOS, 2008; SHASANY et al., 2000).

Figura 1 – Vista geral de plantas de Mentha arvensis L., popularmente conhecida como menta-japonesa.

1.2 Óleo essencial

Os óleos essenciais são originados do metabolismo

plantas e possuem composição química

lipofílicas e geralmente odoríferas e líquidas. Sua principal característica físico

química é a volatilidade (

Embora, os óleos ess

órgãos da planta, como

algumas mentas estão concentrados em maior quantidade nas folhas (MORAIS

et al., 2006; SIMÕES; SPITZER, 2000).

maior número de estruturas especializadas para síntese e o armazenado do

óleo, e a estrutura especí

glandulares (SIMÕES; SPITZER, 200

menta, entretanto, apresen

glandulares), tricomas glandulares capitados e tricomas glandulares peltados

que estão distribuídos ao longo da superfície foliar, preferencialmente na face

abaxial, ocorrendo também na adaxial em menor de

1991; DESCHAMPS et al., 2006).

Segundo Turner et al. (2000), o

responsáveis pela maior produção dos óleos essenciais, enquanto os tricomas

glandulares capitados apresentam pequena quantidade de óleo

Figura 2 – Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e capitado (TGC) na face adaxial de folha de

Os óleos essenciais são originados do metabolismo secundário das

plantas e possuem composição química complexa de substâncias voláteis

lipofílicas e geralmente odoríferas e líquidas. Sua principal característica físico

(SIMÕES; SPITZER, 2000; AFLATUNI, 2005)

Embora, os óleos essenciais possam ser acumulados em diversos

mo raízes, caules, folhas, flores, frutos e sementes, em


et al., 2006; SIMÕES; SPITZER, 2000). Nas folhas, portanto, encontra


específica para a família Lamiaceae são tricomas

glandulares (SIMÕES; SPITZER, 2000; MCCASKILL; CROTEAU, 1998).

ntretanto, apresenta três tipos de tricomas: tricomas tectores (não

glandulares), tricomas glandulares capitados e tricomas glandulares peltados


abaxial, ocorrendo também na adaxial em menor densidade (BRUN; VOIRIN

1991; DESCHAMPS et al., 2006).

Segundo Turner et al. (2000), os tricomas glandulares peltados são


glandulares capitados apresentam pequena quantidade de óleo (Figura 2).

Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e capitado (TGC) na face adaxial de folha de Mentha arvensis.

18

secundário das

de substâncias voláteis,

lipofílicas e geralmente odoríferas e líquidas. Sua principal característica físico-

AFLATUNI, 2005).

enciais possam ser acumulados em diversos

raízes, caules, folhas, flores, frutos e sementes, em


ortanto, encontra-se o


família Lamiaceae são tricomas

MCCASKILL; CROTEAU, 1998). A

ta três tipos de tricomas: tricomas tectores (não

glandulares), tricomas glandulares capitados e tricomas glandulares peltados,


nsidade (BRUN; VOIRIN,

glandulares peltados são


(Figura 2).

Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e

19

Na composição química dos óleos essenciais, destacam-se a presença

de terpenóides e de compostos fenólicos (AFLATUNI, 2005).

Metabolicamente, terpenóides e fenilpropanóides (compostos fenólicos)

originam-se de diferentes precursores do metabolismo primário da planta e são

gerados através de diferentes vias biossintéticas (SANGWAN et al., 2001).

Terpenos ou terpenóides são os principais compostos dos lipídeos sintetizados

através do Acetil CoA na via do ácido mevalônico (Figura 3), enquanto os

fenilpropanóides são substâncias formadas na via do ácido chiquímico (TAIZ;

ZEIGER, 2004).

Figura 3 – Biossíntese dos principais metabólitos secundários de plantas de interesse para agricultura e medicina (adaptado de TAIZ; ZEIGER, 2004).

Os monoterpenos e sesquiterpenos são os principais terpenóides

encontrados nos óleos essenciais (TAIZ; ZEIGER, 2004). Os sesquiterpenos

são, em geral, menos voláteis que os monoterpenos, mas podem influenciar

sensivelmente o odor dos óleos (CASTRO et al., 2004).

Os óleos essenciais das mentas são ricos no monoterpeno ‘mentol’ que

confere sabor e odor de menta a remédios, balas, pastas de dentes e outros

produtos da indústria (GARLET et al., 2007; LORENZI; MATOS, 2008;

SHASANY et al., 2000).

20

A biossíntese do mentol compreende oito reações metabólicas e uma

complexa organização espacial, envolvendo enzimas localizadas nos

plastídeos, no retículo endoplasmático, mitocôndrias e citoplasma (WILDUNG;

CROTEAU et al., 2005).

O MEP (metil eritritol fosfato) plastídico é a primeira molécula nessa

cadeia de reações, originando o geranil difosfato que, pela ação da enzima

limoneno sintase é convertido em limoneno, composto que dá origem à maioria

dos terpenos do óleo essencial de Mentha (Figura 4). O mentol é derivado

direto da mentona pela ação da enzima citoplasmática mentona redutase

(MCGARVEY; CROTEAU, 1995).

Figura 4 – Representação esquemática da biossíntese de mentol (adaptado de CROTEAU et al., 2005).

A síntese do mentol (um metabólito secundário) pode ser influenciada

por fatores genéticos, climáticos e edáficos (adubação, irrigação, espaçamento,

pH do solo, microrganismos associados à planta), sendo necessário conhecer

os efeitos das condições ambientais na produção do principio ativo (MORAIS,

2009; MARTINS et al., 2000).

21

1.3 Fatores que afetam a produção do óleo essencial

Os benefícios das plantas medicinais para saúde humana são atribuídos

ao seu principio ativo que está diretamente relacionado à sua eficácia

terapêutica. No entanto, a qualidade e a concentração do principio ativo

procedem do metabolismo das plantas, constituindo-se, dessa forma, em

resposta do mecanismo de integração da planta com o ambiente. Geralmente,

o excesso ou deficiência de algum fator de produção para a planta é

caracterizado como situação de estresse, estimulando o vegetal a produzir

esses compostos responsáveis pelo efeito medicinal (MARTINS et al., 2000).

Assim, o conhecimento dos fatores que influenciam a variação dos compostos

químicos nas plantas medicinais permite obter uma matéria prima de melhor

qualidade (CASTRO et al., 2004).

A luminosidade, temperatura, pluviosidade e a nutrição da planta são

alguns fatores que alteram significativamente a produção dos metabólitos

secundários, ocasionando a biossíntese de diferentes compostos (MORAIS

2009; CORRÊA JUNIOR et al., 1994). Dentre esses fatores que alteram a

produção dos metabolitos secundários destaca-se a nutrição.

A nutrição, portanto, é um dos parâmetros que requerem maior atenção,

pois o excesso ou a deficiência de nutrientes pode estar diretamente

correlacionado à variação na produção de substâncias ativas. A nutrição é um

dos fatores que afeta diretamente a produção de biomassa e a produção de

óleo essencial em diversas plantas medicinais (BIASI et al., 2009).

1.3.1 Adubação orgânica

Para manter o solo fértil e possibilitar as plantas alcançarem a máxima

produção é necessário suprimento de nutrientes. E em sistemas orgânicos,

isso pode ser feito usando diferentes práticas de adubação (BORGES et al.,

2003).

Os adubos orgânicos, além do fornecimento de nutrientes, apresentam

diversos efeitos benéficos no solo. Malavolta et al. (2002) afirmam que a

adubação orgânica é importante para produtividade de muitos tipos de solos,

considerando, sobretudo, a grande variação das características físico-químicas

22

das diversas unidades edáficas. Entretanto, a melhoria da capacidade

produtiva do solo é um processo gradual onde a matéria orgânica tem

influência direta (BONILLA, 1992).

A aplicação de adubos orgânicos nos solos proporciona melhorias nas

propriedades físicas, aumentando a macro e microporosidade, melhorando,

através dessa prática, a aeração, a drenagem e a retenção de água no solo. As

modificações nas propriedades químicas incluem fornecimento de macro e

micronutrientes e a influência no poder tampão do solo, aumentando, assim, a

capacidade de troca catiônica. As modificações do aporte de matéria orgânica

nas propriedades biológicas do solo incluem a estimulação dos processos

biológicos por meio da manutenção do metabolismo energético (respiratório).

Portanto, a adubação orgânica é um componente chave para manutenção da

qualidade dos solos e, como consequência, para sustentabilidade dos sistemas

produtivos em médio e longo prazo (SILVA; MENDONÇA, 2007). Malavolta et

al. (2002) salienta que, em regiões tropicais e subtropicais úmidos, a matéria

orgânica decompõe-se com grande rapidez.

Como a matéria orgânica é de grande importância na garantia da

sustentabilidade do solo, a manutenção de restos culturais, a introdução de

compostos orgânicos, as adubações verdes, o uso de vermicompostos, a

rotação de culturas e a utilização de cobertura morta, devem ser práticas

constantes para a obtenção e manutenção da fertilidade dos solos no intuito de

possibilitar as plantas alcançarem máxima produção (BORGES et al, 2003).

A manutenção da matéria orgânica do solo é de especial importância

nas propriedades com produção orgânica (agroecossistema), pois segundo a

Instrução Normativa de Nº 007, de 17 de maio de 1999, do Ministério da

Agricultura e do Abastecimento, podem ser utilizados adubos e

condicionadores de solos obtidos na própria unidade de produção (desde que

livres de contaminantes), restos orgânicos e estercos (sólidos ou líquidos), ou

obtidos fora da unidade de produção, desde que autorizados pela certificadora,

na produção de alimentos orgânicos. Os resíduos utilizados como fonte de

nutrientes para as plantas medicinais são basicamente os de origem animal

(estercos) e os compostos orgânicos.

A adubação é um dos fatores que afeta diretamente o crescimento e a

produção de óleo essencial em diversas plantas medicinais (BIASI et al., 2009).

23

No caso da menta os nutrientes são fundamentais para o crescimento da

planta e a produção de óleos essenciais de alta qualidade (BROWN et al.,

2003). Nalepa e Carvalho (2007) observaram que o aumento da dose de cama-

de-aviário em até 10,3 kg m-2 proporcionou o máximo crescimento na altura

das plantas de camomila (Chamomilla recutita - Asteraceae). Para planta de

cidrão (Aloysia triphylla - Verbenaceae) verificou-se menor teor médio de óleo

essencial na ausência de adubação com esterco bovino e, assim, inferiu-se

que a utilização de esterco bovino favoreceu a produção de óleo essencial para

essa espécie (BRANT et al., 2010). Pegoraro et al. (2010) demonstraram que a

adubação orgânica proporcionou aumento da biomassa e área foliar, que

indiretamente levam à maior produção de óleos essenciais por planta. Costa et

al. (2008) verificaram que houve influência positiva das doses de adubação

com esterco bovino e de galinha sobre o crescimento da planta em altura e

diâmetro do caule, acúmulo de biomassa seca, teor de clorofila, espessura do

limbo foliar, rendimento e composição química do óleo essencial de Ocimum

selloi.

O emprego dos compostos orgânicos como base central de sistemas

orgânicos de produção é uma tecnologia adotada no mundo inteiro e é uma

alternativa viável para o aproveitamento racional de resíduos, sendo o método

mais antigo de reciclagem. O composto é a forma mais segura e eficaz de

realizar a adubação orgânica de plantas medicinais, sendo, o resultado de um

processo controlado de decomposição bioquímica de materiais orgânicos,

transformados em um produto mais estável e utilizado como fertilizante

orgânico (KIEHL, 1985).

De acordo com a Instrução Normativa SDA/MAPA nº 25 de 2009, os

fertilizantes orgânicos simples, mistos e compostos para aplicação no solo (Art.

7º) deverão atender os seguintes requisitos: N total (mín.) 0,5%, carbono

orgânico (mín.) 15 %, pH (mín.) de 6,0 e relação C/N (máx.) de 20. O composto

orgânico é um produto estável e passível de utilização para fins agrícolas, uma

vez que, devido a sua estrutura e composição, contribui para a melhoria da

constituição do solo e do desenvolvimento das plantas.

24

1.3.2 Calagem

Nos solos brasileiros ocorre intenso processo de intemperismo, o qual

favorece a remoção dos nutrientes catiônicos, que associado à presença de

alumínio ou manganês, torna os solos ácidos. Há outros fatores que promovem

acidificação do solo em cultivos: a exportação de cátions básicos pela colheita,

regiões com altas precipitações e o uso de fertilizantes de reação ácida como

os amoniacais (SOUSA et al., 2007).

Entretanto, os efeitos da acidez que causam limitações na produção de

muitas culturas, como toxidez pela alta saturação por alumínio, podem ser

minimizados através de um bom manejo. E a melhor alternativa de manejo

para correção da acidez, é a calagem, que além de anular os efeitos tóxicos

causados pela presença do alumínio e manganês, fornece cálcio e magnésio

ao solo (SOUSA et al., 2007).

O efeito positivo da calagem favorece um bom desenvolvimento das

raízes, promovendo absorção e translocação de nutrientes, além da absorção

de água. O uso adequado da calagem contribui também com o aumento da

disponibilidade da maioria dos nutrientes para as plantas, estimula a atividade

microbiana e uma melhor fixação de nitrogênio pela simbiose com leguminosas

(ALVAREZ-VENEGAS; RIBEIRO, 1999).

No entanto, uma calagem em excesso pode acarretar danos ao sistema

de produção, causando efeito negativo na disponibilidade dos micronutrientes,

sendo um problema mais difícil de corrigir (SOUSA et al., 2007).

A necessidade de calagem pode ser definida como a quantidade de

corretivo necessária para obter a máxima eficiência econômica da cultura, pela

adição de cálcio e magnésio no solo e elevação do pH a uma condição

adequada (ALVAREZ-VENEGAS; RIBEIRO, 1999).

Solos diferentes podem agir de forma diferente, por isso a necessidade

de calagem também está relacionada com a capacidade tampão do solo e sua

capacidade de troca catiônica. Os solos argilosos, que são mais tamponados,

normalmente requerem uma maior quantidade de calcário do que os solos

arenosos, estes sendo menos tamponados. Isso porque a capacidade tampão

está relacionada aos teores de argila e de matéria orgânica e tipo de argila

(ALVAREZ-VENEGAS; RIBEIRO, 1999).

25

A viabilidade da aplicação do calcário depende de fatores ligados a

planta, ao solo e ao corretivo empregado. Como as demais culturas de

interesse agronômico, as plantas medicinais reagem positivamente ao emprego

do calcário. Estudos comprovam os efeitos benéficos da calagem em plantas

medicinais por meio dos resultados positivos desta prática (BLANK et al.,

2006). Alguns trabalhos mostram que espécies medicinais respondem a

calagem e a adubação (AMARANTE et al., 2007)

A alta acidez associada a um baixo pH, prejudicam o crescimento

normal das plantas cultivadas, devido a diversos fatores que afetam

negativamente o desenvolvimento vegetal. A correção de acidez dos solos por

meio da calagem é fundamental para obter alta produtividade da cultura. O

aumento na produtividade das plantas medicinais em resposta a calagem é

bastante variado. No entanto, interações com a calagem ocorrem de maneira

especifica para cada espécie (SOUSA et al., 2007).

Segundo Unander e Blumberg (1990), dentre os fatores ambientais que

podem influenciar no desenvolvimento das plantas medicinais, o pH abaixo de

4,0, para algumas espécies de Phyllanthus (Euphorbiaceae) afetou de maneira

significativa, causando a morte das plantas em duas semanas. Estudando o

mesmo gênero, Becker et al. (2000), relatou que a planta medicinal conhecida

como quebra-pedra (P. niruri) respondeu muito bem a calagem, a qual

influenciou no crescimento e desenvolvimento da planta. A correção do solo e a

fertilização nitrogenada mostram-se importantes na produção de biomassa e no

aumento do teor de alcalóides de quebra-pedra (BECKER et al., 2000).

Souza et al. (2010), ao avaliarem o efeito da calagem associada à

adubação com esterco de curral curtido na produção de biomassa e no teor de

óleo essencial de Lippia citriodora (Lam.) Kunth (Verbenaceae), verificaram que

a falta da aplicação de corretivos e de nutrientes no solo limitaram o

crescimento da cultura, com uma paralisação do desenvolvimento vegetal,

seguido de morte de todas as plantas desse tratamento.

Arrigoni-Blank et al. (1999) concluíram que, após 120 dias do

transplantio, no cultivo da erva-baleeira (Cordia verbenacea) em solos ácidos e

de baixa fertilidade, a calagem e a adubação foram essenciais para o

crescimento da planta. Além da prática da calagem, a adubação com N, K e B

26

apresentou as maiores respostas quanto ao crescimento e à nutrição dessa

espécie (ARRIGONI-BLANK et al.,1999).

A calagem e adubação mineral também foram essenciais no cultivo de

melissa (Melissa officinalis L.) e hortelã-pimenta (Mentha piperita L.). No solo

utilizado, a falta da calagem e da adubação com N e P causaram as maiores

quedas na produção de folhas, órgão usado na medicina popular e que contém

os princípios ativos em maior proporção. A omissão de calagem em melissa

não permitiu o crescimento das plantas (BLANK et al., 2006).

Amarante et al. (2007) trabalhando com erva-de-são-joão (Hypericum

perfortum) verificaram que esta espécie responde positivamente à calagem,

especialmente com a suplementação adicional de fósforo, através do aumento

no acúmulo de Ca, Mg, K, N e P na parte aérea, promoção do crescimento e

produção comercial desta espécie. Trabalhando com a mesma espécie, Souza

et al. (2006) observaram que a adição de calagem combinada com adubação

fosfatada promoveu o rendimento de massa seca e do composto hipericina nas

plantas.

Em estudo com mudas de arnica (Lychonophora ericoides), Oliveira

Junior et al. (2006) observaram que a adubação orgânica, com aplicação de

calcário, promoveu maior produção de matéria seca da parte aérea. Aflatuni et

al. (2003) estudando o impacto da calagem no rendimento e qualidade das

espécies Mentha x piperita e Mentha arvensis var. sachalinensis concluíram

que a calagem deve ser recomendada para alcançar um maior rendimento de

massa fresca e óleo essencial.

1.3.3 Fungos Micorrizicos Arbusculares

A prática da agricultura, em alguns locais, está mudando de um enfoque

convencional para uma abordagem sustentável. Os sistemas agrícolas

sustentáveis são caracterizados pela reduzida introdução de insumos sintéticos

tais como pesticidas e fertilizantes e uma utilização de práticas

conservacionistas. Os microrganismos, devido a uma complexidade, nem

sempre são levados em consideração na agricultura sustentável e o seu papel

tem sido amplamente negligenciado, apesar desses organismos

27

desempenharem atividades imprescindíveis para manutenção e sobrevivência

de animais e vegetais, por meio de algumas funções como decomposição da

matéria orgânica, produção de húmus, ciclagem de nutrientes e energia,

controle biológico de pragas e doenças entre outras (MOREIRA; SIQUEIRA,

2006).

Existe uma grande quantidade de organismos micro e macroscópicos

que habitam no solo. Em um grama de solo pode haver mais de 10.000

espécies diferentes de microrganismos. Essa biomassa microbiana é

constituída de fungos, bactérias, actinobactérias, algas, protozoários. Além

destes, outros seres compõe a microbiota do solo, a exemplo de ácaros,

nematóides, formigas, aranhas, centopéias, minhocas (PAULUS; MULLER;

BARCELLOS, 2000).

Dentre a diversidade de microrganismos que habitam no solo, os fungos

micorrízicos se destacam por estabelecerem uma relação de simbiose

complexa, sendo um dos membros importantes nos sistema solo-planta, os

quais apresentam forte relação e interdependência (MOREIRA; SIQUEIRA,

2006).

As micorrizas são fungos antigos que por ter desenvolvido a capacidade

de comunicação com as plantas, garantiram a existência de ambos facilitando

a evolução, a diversidade das espécies e a colonização do habitat terrestre.

Tudo isso, tornou as micorrizas fenômeno generalizado na natureza. A maioria

das espécies de plantas é capaz de formar micorrizas, sendo que 80% formam

micorriza do tipo arbuscular, incluindo principalmente as espécies de interesse

agronômico, pastoril e espécies florestais nativas dos trópicos (MOREIRA;

SIQUEIRA, 2006).

Pertencentes à ordem Glomales (Glomeromycota), os fungos

micorrízicos arbusculares (FMA) são formados por filamentos tubulares finos

chamados de hifas, que estabelecem uma associação simbionte com várias

espécies vegetais permitindo a absorção de água e nutrientes pela planta e a

transferência de carboidratos das plantas para os fungos. As hifas se estendem

pelo solo e permitem o aumento da superfície de absorção da raiz e

mobilização de nutrientes escassos no solo. Entretanto, as hifas quando

penetram nas células corticais da raiz podem originar estruturas denominadas

de arbúsculos, que parecem ser os possíveis locais de troca de metabólitos e

28

nutrientes entre o fungo e a planta hospedeira. Em alguns casos ocorre o

intumescimento terminais formando uma estrutura oval denominada de

vesícula, que funciona como um compartimento de reserva para o fungo (TAIZ;

ZEIGER, 2004; RUSSOMANNO et al., 2008).

Os fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) podem estar associados a

uma variedade de espécies vegetais. Entretanto o grau de benefícios entre o

fungo e a planta hospedeira pode ser variável, a depender das espécies

envolvidas (DETMANN et al., 2008). Os benefícios desta associação podem

ser observados no aumento dos números de galhos, altura, biomassa,

concentração e qualidade do óleo essencial de algumas plantas medicinais

(KAPOOR et al., 2002; RUSSOMANNO et. al, 2008). Porém os benefícios não

se restringem ao aumento de biomassa e rendimento de óleo essencial, uma

vez que pesquisas relatam uma ação positiva na defesa contra patógenos,

auxílio na fixação de nitrogênio, produção de hormônios e aumento da

capacidade de tolerar estresses ambientais (ARPANA et al., 2008).

Os Fungos Micorrízicos Arbusculares (FMAs) possuem características

típicas como micélio externo com ramificações e projeções angulares, e hifas

principais cenocíticas. Nessa simbiose, a planta supre o fungo com energia

para crescimento e reprodução via fotossintatos, e o fungo provê a planta e o

solo com uma gama de serviços (SOUZA et al., 2008).

Dentro do sistema micorrízico (o fungo, a planta e o solo) existem vários

fatores que podem influenciar direta ou indiretamente a formação, o

funcionamento e a ocorrência das FMAs. Alguns desses fatores são:

disponibilidade de nutriente, pH do solo, metais pesados e espécie hospedeira.

Sistemas biologicamente equilibrados contribuirão para aumentar a ocorrência

e atividade das FMAs nos sistemas agrícolas, trazendo efeitos benéficos ao

crescimento das plantas. São vários os benefícios que as FMAs promovem

para comunidade vegetal, sendo um dos principais, o efeito nutricional que

ocorre devido a uma maior expansão radicular (maior área de absorção) pelas

hifas dos FMAs que explorando lugares onde as raízes dificilmente alcançariam

aumenta a absorção de nutrientes pela raiz. O micélio que explora o solo

absorve água e nutrientes, especialmente o fósforo e zinco, além do nitrogênio,

potássio, enxofre, cálcio, magnésio, dentre outros, e os transfere às plantas

29

hospedeiras por intermédio de estruturas altamente ramificadas, típicas das

FMAs, os arbúsculos (BERBARA et al., 2006).

Além desses, outros benefícios podem ser citados como: resistência a

patógenos, tolerância ao estresse hídrico, aumento da eficiência fotossintética,

deixando a planta mais competitiva e tolerante as condições ambientais. Muitos

estudos têm sido desenvolvidos para comprovar os efeitos benéficos das

micorrizas nas plantas. Esses valores chegam a ser altíssimos, como por

exemplo em Mentha arvensis, onde a inoculação com as espécies Gigaspora

margarita e Glomus clarum promoveu maior incremento na matéria seca com

relação ao controle (FREITAS et al., 2006). Resultados semelhantes foram

encontrados em Baccharis trimera (FREITAS et al., 2004). Genótipos de

orégano (Origanum sp.) diferiram quanto a inoculação com Glomus moseae

com relação a biomassa (KAPOOR et al., 2002). Efeitos são observados na

produção de metabólitos secundários da planta, como por exemplo o aumento

do teor de óleo em manjericão Ocimum basilicum (RUSSOMANNO et al.,

2008).

O papel dos microrganismos nos sistemas agrícolas apresenta grande

importância econômica e ambiental. Aspectos da relação fungo-planta devem

ser considerados para o estabelecimento da simbiose micorrízica, uma vez que

o efeito da variação ambiental e genotípica dos vegetais sobre a colonização

tem sido apresentado por grande número de espécies de plantas.

1.4 REFERÊNCIAS

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36

2 CAPÍTULO I - EFEITO DE COMPOSTO ORGANICO NO pH E NOS

TEORES DE Ca E Mg DE UM ARGISSOLO AMARELO DISTRÓFIC O TÍPICO

RESUMO

O uso agrícola do composto de resíduos animais e vegetais, como fertilizante orgânico, além de melhorar as propriedades física, química e biológica do solo, representa uma alternativa importante para gestão de resíduos sólidos gerados na agricultura e na pecuária. Foram estudados os efeitos da aplicação de sete doses de calcário dolomítico (0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 g dm-3 de solo) na ausência e presença de composto orgânico (40 g dm-3) sobre o pH e os teores de Ca2+ e Mg2+ de um Argissolo Amarelo distrófico típico. O experimento foi conduzido no Laboratório de Química e Fertilidade do Solo da UESC em delineamento inteiramente casualizado com amostras de 0,5 dm3 de solo acondicionadas em sacos plásticos fechados e quatro repetições. A incorporação do composto orgânico promoveu aumento nos valores de pH do solo, mesmo sem o emprego da calagem (dose zero de calcário). A adição de calcário, tanto ao solo com composto orgânico como àquele sem incorporação do composto, tiveram um efeito descrito pelo modelo de regressão quadrática para as variáveis pH e concentração de Ca2+ e Mg2+ disponíveis no solo. Valores mais altos de pH e das concentrações Ca2+ e Mg2+ foram observados no solo em que foi adicionado o composto, sendo superior ao obtido no solo com maior dose de calcário e na ausência de composto. Os resultados demonstram que o composto orgânico obtido a partir de esterco de ovino e palha de Brachiaria humidicola pode ser utilizado na correção do solo elevando os teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis. Palavras-chave: calcário, acidez do solo, compostagem.

37

2 CHAPTER I - EFFECT OF ORGANIC COMPOST ON pH AND C a AND Mg

CONCENTRATIONS OF A TYPIC HAPLUDALF

ABSTRACT

The agricultural use of the compost of animal and vegetable waste as organic fertilizer, besides that improve physical, chemical and biological properties of soil, represents an important alternative for the management of solid waste generated in agriculture and livestock. Effects of the application of seven dolomitic limestone dose (0,0, 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 and 3,0 g dm-3 of soil) in absence and presence of organic compost (40 g dm-3) on the pH and the concentration of Ca+2 and Mg+2 of an Typic Hapludalf were studied. The experiment was conducted in the Laboratory of Chemistry and Fertility of Soil on UESC in a completely randomized design with samples of 0,5 dm-3 of soil packed in sealed plastic bags and four replications. The incorporation of organic compost increased pH of the soil, even without the use of lime (limestone zero). The addition of limestone in both soils with and without organic compost addition presented an effect described by quadratic regression model for pH and Ca+2 and Mg+2 available in soil. Highest values of pH and Ca+2 and Mg+2 concentrations were observed in soil which was added the compost, and being superior to that obtained in soil with the highest dose of limestone added and absence of compost. The results show that the organic compost obtained from sheep manure and straw of Brachiaria humidicola can be used in soil correction elevating the Ca+2 and Mg+2 available. Keywords: limestone, soil acidity, composting.

38

2.1 INTRODUÇÃO

A produção de resíduos resultantes da atividade humana altera o meio

ambiente e pode resultar em graves problemas, levando à degradação do solo

e da água (DEMAJOROVIC, 1995). Dentre as diversas atividades que geram

enormes quantidades de resíduos, podemos citar a agricultura e a pecuária

que produzem quantidades significativas de dejetos de animais, restos de

culturas, palhas e resíduos agroindustriais, contribuindo para poluição

ambiental (MATOS et al, 1998; KIEHL, 1985).

O gerenciamento destes resíduos tem merecido atenção crescente,

devido esses materiais possuírem valor econômico e possibilitarem

reaproveitamento no próprio processo produtivo. Torna-se necessário,

entretanto, converter esses resíduos em formas disponíveis e utilizáveis, e uma

alternativa de manejo para os estercos e restos vegetais é a compostagem

(SILVA; VILLAS BOAS; SILVA, 2009). Esta é caracterizada como um método

de reciclagem, em que o processo controlado da decomposição bioquímica da

matéria orgânica leva a obtenção de material humificado, um produto mais

estável e que pode ser utilizado como adubo orgânico (KIEHL, 1985).

A compostagem traz grandes benefícios, pois além de ser uma solução

para problema dos resíduos sólidos, o composto orgânico proporciona o

retorno de matéria orgânica, fornecendo nutrientes e melhorando as

propriedades física, química e biológica do solo. A compostagem pode ser

considerada como uma alternativa viável visando o manejo sustentável da

matéria orgânica, a qual, segundo Silva e Mendonça (2007) é fundamental para

manutenção da capacidade produtiva dos sistemas agrícolas. A manutenção

da matéria orgânica, seja em clima temperado ou tropical, é claramente um dos

fatores principais no desenvolvimento de agroecossistemas sustentáveis

(PRIMAVESI, 1988).

Os solos brasileiros, em geral, necessitam de correção da acidez para

sua utilização na agricultura (MARCOLAN; ANGHINONI, 2006) e geralmente

são bastante intemperizados. No território brasileiro as classes de solos

predominantes são Latossolos e Argissolos que ocupam extensas áreas

agriculturáveis (FONTES; CAMARGO; SPOSITO, 2001). Os Argissolos são

constituídos por material mineral com argila de atividade baixa, podendo estar

39

conjugada com saturação por bases baixa e, ou caráter alítico na maior parte

do horizonte B (EMBRAPA, 1999). De maneira geral, os solos podem ser

ácidos em decorrência do material de origem, devido ao manejo inadequado e

pela constante exportação dos cátions básicos pela cultura, entre outros. As

consequências da acidez dos solos para esses cultivos são as mais variadas e

contribuem para a baixa produtividade das mesmas. O uso de corretivos, como

por exemplo, o calcário, é extremamente recomendado para atenuar ou

eliminar esses efeitos negativos provocados pela acidez do solo e toxidez do

alumínio (SILVA; MENDONÇA, 2007). Entretanto, o sucesso dessa prática está

muito relacionada a dosagem adequada que é estabelecida com base na

análise de solos e no método de determinação de calagem. O calcário tem por

finalidade reduzir a acidez do solo, disponibilizando os nutrientes Ca2+ e Mg2+ e

diminuindo os efeitos tóxicos das elevadas concentrações de Al (SENA et al.,

2010).

Uma alternativa a utilização do calcário é o emprego de certos materiais

orgânicos como corretivo e condicionador do solo. De acordo com Sousa et al

(2007), têm-se observado que a adição de esterco de suíno e bovino eleva o

pH dos solos, assim como também a incorporação de restos vegetais. É

necessário, entretanto, conhecer o comportamento do composto orgânico, bem

como da incorporação do calcário ao solo com intuito de subsidiar o manejo

orgânico e estimular a reciclagem e o reaproveitamento dos restos de culturas

promovendo a sustentabilidade do agroecossistema.

O presente estudo teve por objetivo avaliar o efeito de um composto

orgânico e doses de calcário dolomítico sobre o pH, e os teores de Ca e Mg em

um Argissolo Amarelo distrófico típico.

2.2 MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido no laboratório de Química e Fertilidade do

Solo, na Universidade Estadual de Santa Cruz, Ilhéus, BA.

40

2.2.1 Caracterização do solo e do composto orgânico

Uma amostra do horizonte Ap de um Argissolo Amarelo Distrófico Típico

(AA), foi coletado em área de pastagem de Brachiaria humidicola com

remanescente de dendê (Elaeis guineensis) na Estação Experimental do

Almada com as coordenadas geográficas de 14° 38’ S e 39° 10’ W (Figura 1),

que constitui-se área de campo para o desenvolvimento de atividades

relacionadas às Ciências Agrárias e Ambientais da Universidade Estadual de

Santa Cruz. Uma subamostra desse solo foi retirada para caracterização

química e granulométrica (Tabelas 1 e 2). O solo restante foi seco ao ar,

destorroado, passado em peneira de 5 mm e utilizado no experimento de

incubação.

Figura 1 – Solos da Estação Experimental do Almada (Ilhéus, Bahia, Brasil). A localização do Argissolo utilizado no experimento é indicada pela seta. Fonte: Araujo et al., 2004.

Tabela 1 – Análise química do solo antes da incubação com calcário

pH MO P S K Ca Mg Al H+Al SB CTC V m B Cu Fe Mn Zn CaCl2 g dm-3 mg dm-3 --------------------------mmolc dm-3----------------------- % % --------mg dm-3--------

3,9 58 5 3 0,4 4 4 5,4 64 8,4 72,7 12 39,2 0,3 0,7 88 0,7 1,7 Ca, Mg, P e K (Resina trocadora de íons); Cu, Fe, Mn e Zn (extração DTPA - TEA em pH 7,3)

41

Tabela 2 – Análise granulométrica do solo

Areia Grossa Areia Fina Areia Total Silte Argila Classe de textura ----------------------------g/Kg-------------------------------

142 720 862 13 125 arenosa

O composto orgânico utilizado no experimento, produzido na Fazenda

São Sebastião (Ilhéus, BA), foi preparado com esterco de ovino retirado de um

aprisco e misturado com resto de corte de capim Brachiaria humidicola. A pilha

foi constituída de camada de aproximadamente 20 cm, sendo que a primeira

camada era composta por esterco, a camada seguinte composta por capim,

seguindo nesta ordem até atingir 1,70 m de altura. Durante o processo de

compostagem as pilhas foram reviradas a cada 15 dias visando manter a

aeração e umidade do composto. Aos 90 dias o composto apresentou aspecto

de "terra preta", característica de adubo orgânico. Para a utilização no

experimento, a amostra do composto foi seca ao ar, passada em peneira de

malha de 5 mm e analisada quimicamente (Tabela 3).

Tabela 3 – Análise química1 do composto de esterco de ovino

pH P N K Ca Mg S B Cu Fe Mn Zn CaCl2 -----------------------g kg-1 --------------------- ------------------ mg kg-1 ------------------------

8,9 11,7 11 21,6 32,2 8 5,3 16 57 7656 185 195 1Teores totais.

2.2.2 Instalação e condução do experimento

Os tratamentos constaram da aplicação de calcário dolomítico comercial

(29% de CaO, 19% de MgO, PN de 99%, PRNT de 82%) nas doses: 0; 0,5;

1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0 g dm-3 de solo na ausência e presença (40 g dm-3 de

solo) do composto orgânico. Cada unidade experimental foi representada por

uma amostra de 0,5 dm3 de TFSA com 4 repetições em delineamento

inteiramente casualizado. As amostras de terras foram acondicionadas em

sacos plásticos fechados, homogeneizadas com as diferentes doses de

calcário e colocados para incubar por 20 dias. Para incubação, cada amostra

recebeu uma quantidade de água equivalente a 60% da capacidade campo e

42

para promover melhor homogeneização os sacos plásticos contendo solo

foram abertos e revolvidos uma vez por semana.

2.2.3 pH e teores de Ca e Mg

Após o período de incubação os solos de cada parcela foram secos ao

ar, passados em peneira de 2 mm de abertura e utilizados para determinação

do pH em água na relação 1:2,5 p/v no Laboratório de Química e Fertilidade do

Solo. Os teores de Ca e Mg trocáveis foram extraídos por KCl 1,0 mol L-1 e

determinados por espectrofotometria de absorção atômica (EMBRAPA, 1999)

realizada no Laboratório de Solos do Centro de Pesquisa do Cacau - CEPEC

(CEPLAC, Ilhéus, BA).

2.2.4 Análise estatística

Os dados foram submetidos à análise de variância e regressão

utilizando-se o programa Statistica versão 7.0. Através de análise de regressão

foram determinados os valores para elevar o pH para uma faixa entre 5,0 a 7,0

comparando o solo com e sem adição do composto orgânico.

2.3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A incorporação do composto orgânico promoveu aumento nos valores

de pH do solo, mesmo sem o emprego da calagem (dose zero de calcário da

Fig. 2). A adição de calcário tanto ao solo com composto orgânico como àquele

sem incorporação do composto tiveram efeito descrito pelo modelo de

regressão quadrática para a variável pH do solo (Fig. 2). Por meio da análise

de regressão foi possível verificar que as doses de calcário 0,25, 2,0 e 3,72 g

dm-3 correspondem ao pH 5, 6 e 7 do solo sem composto, respectivamente.

43

Figura 2 – Valores de pH em H2O do Argissolo Amarelo Distrófico típico com e sem aplicação de composto aos 20 dias após a incubação com diferentes doses de calcário dolomítico.

Nota-se pela Figura 2 que após 20 dias de incubação houve elevação do

pH em todos os solos que receberam doses de calcário, tendo o efeito maior

ocorrido nos solos que receberam composto orgânico. Na ausência de calcário,

a adição de 40 g dm-3 de composto orgânico no Argissolo resultou em valor

médio de pH de 6,6, valor que é superior ao obtido com a aplicação da dose

mais alta de calcário (3 g dm-3). Conforme Primavesi (1988), o efeito corretivo

sobre o pH do solo ocorre por qualquer material orgânico, desde que seja

aplicado em condições que favoreçam uma microvida, em parte, aeróbica.

Verificou-se o efeito corretivo do composto de esterco de ovino aplicado em

solo ácido que pode ser devido à maior mineralização da matéria orgânica e

produção subsequente de íons OH- (HARGREAVES et al., 2008), bem como

pela introdução pelo composto orgânico de cátions básicos como o K+, Ca2+ e

Mg2+, além do alto valor do pH 8,9 (ver valores na Tabela 3). Observou-se

também que o pH dos solos com composto orgânico apresentou menor

amplitude de variação. Isso demonstra o poder tampão do composto que pode

44

ser observado nas declividades (δy/δx) das equações e que tem implicação na

maior resistência a variação do pH do solo (KIEHL, 1985).

Vale ainda salientar que para se obter pH 6 no Argissolo sem composto

orgânico é necessária a aplicação de 2 g dm-3 de calcário (o que

corresponderia a 4 t ha-1) enquanto que para o Argissolo com adição de 40 g

dm-3 de composto não seria necessária a correção do solo, visto que o pH

inicial do solo com composto está acima desse valor.

Krob et al (2011) utilizando composto de lixo urbano em um Argissolo

Vermelho observaram aumento do pH. Estes autores sugerem que aplicações

anuais de composto de lixo urbano de até 80 t ha-1 podem ser consideradas

como adequadas para melhorar ou manter as propriedades químicas do solo.

Amaral et al (2004) observaram o efeito de resíduos vegetais na correção da

acidez na camada superficial do solo, tanto isoladamente como junto com o

calcário.

Os teores de Ca2+ e Mg2+, extraíveis com KCl, do Argissolo Amarelo

distrófico aumentaram proporcionalmente em função da adição das doses de

calcário, conforme esperado (Fig. 3). O solo com incorporação do composto

orgânico obtido de esterco de ovino, entretanto, resultou em valores mais

elevados para os teores de Ca2+ (Fig. 3) e também de Mg2+ (Fig. 4).

A adição de calcário tanto ao solo com composto orgânico como àquele

sem incorporação do composto resultou em efeito descrito pelo modelo de

regressão linear para a variável teor de Ca2+ (Fig. 3) e de Mg2+ (Fig. 4)

disponível no solo.

45

Figura 3 – Teores de Ca2+ no Argissolo Amarelo distrófico típico, com e sem aplicação de composto aos 20 dias após a incubação com doses de calcário dolomítico.

No solo em que foi incorporado o composto orgânico, os teores de Ca e

Mg disponíveis tiveram valores mais altos do que no solo sem adição do

composto, independentemente da dose de calcário aplicada. A média do teor

de Ca2+ no Argissolo com composto orgânico (3,20 mmolc dm-3) foi

estatisticamente superior do que a do solo sem aplicação do composto (2,80

mmolc dm-3). Para o Mg2+ a média do teor no Argissolo com composto orgânico

(0,38 mmolc dm-3) também foi estatisticamente diferente do que a do solo sem

aplicação do composto (0,33 mmolc dm-3). Esses resultados com teores de

Ca2+ e Mg2+ estatisticamente diferente, com e sem incorporação de composto

orgânico, também foram relatados por Krob et al. (2011), utilizando um

composto obtido a partir de lixo urbano.

Vale salientar que valores mais discrepantes e significativamente

diferentes entre os teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis no Argissolo Amarelo

Distrófico com e sem a adição do composto orgânico foram observados na

ausência da calagem (dose zero de calcário).

46

Figura 4 – Teores de Mg2+ no Argissolo Amarelo distrófico típico com e sem aplicação de composto, aos 20 dias após a incubação com doses de calcário dolomítico.

Os resultados demonstram que o composto orgânico obtido a partir de

esterco de ovino e palha de Brachiaria humidicola pode ser utilizado na

correção do solo elevando os teores de Ca2+ e Mg2+ disponíveis.

2.4 CONCLUSÃO

O uso do composto orgânico apresentou efeito corretivo sob o pH e

elevou teores de Ca2+ e Mg2+ do Argissolo Amarelo distrófico utilizado, além de

proporcionar efeito tampão para as doses de calcário dolomítico aplicadas.

2.5 REFERÊNCIAS

AMARAL, A. S.; ANGHINONI, I.; DESCHAMPS, F. C. Resíduos de plantas de cobertura e mobilidade dos produtos da dissolução do calcário aplicado na

47

superfície do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 28, p. 115-123, 2004.

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KIEHL, E. D. Fertilizantes orgânicos. Piracicaba: Ceres, 1985. 492p.

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PRIMAVESI, Ana. Manejo ecologico do solo: a agricultura em regiões tropicais. 9.ed. São Paulo: Nobel, 1988. 549p. SENA, J. dos; TUCCI, C. A. F.; LIMA, H. N.; HARA, F. A. dos S.. Efeito da calagem e da correção dos teores e Ca e Mg do solo sobre o crescimento de mudas de Angelim-pedra (Dinizia excelsa Ducke). Acta Amazonica, v.40, p. 309-318, 2010.

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48

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49

3 CAPÍTULO II - EFEITO DE COMPOSTO ORGÂNICO E CALAG EM NO

CRESCIMENTO E NUTRIÇÃO DE Mentha arvensis

RESUMO

M. arvensis (Lamiaceae) é uma espécie considerada medicinal e produtora de óleo essencial de interesse para indústria farmacêutica e alimentícia. Atualmente, estudos sobre a nutrição de plantas medicinais visam identificar a melhor dose de diferentes compostos orgânicos para o crescimento vegetal. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de doses de adubação orgânica e calcário no crescimento e nutrição de M. arvensis. O experimento foi realizado em casa de vegetação, e constituído por um fatorial 4x5 com quatro doses de calcário (0,0, 0,25, 2,0 e 3,72 g dm-3, correspondendo ao pH 4, 5, 6 e 7) e cinco doses do composto de esterco ovino (0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3) constando de cinco repetições. Após 110 dias de cultivo, determinaram-se a produção de massa seca total e por compartimento das plantas e os teores de macro e micronutrientes das folhas. O crescimento de M. arvensis foi influenciado pelas doses do composto orgânico e calcário. A maior produção de biomassa foi obtida nas doses entre 18 e 30 g dm-3 do composto orgânico e de 3,72 g dm-3 de calcário. Entre os macronutrientes, o potássio foi que obteve maior teor nas folhas, enquanto que para os micronutrientes, o ferro foi o elemento com maior teor encontrado na folha dessa espécie de planta medicinal. A interação do composto e calcário influenciou o número de esporos, mas não o grau de colonização micorrizica de M. arvensis. Palavras-chave: calcário, nutrientes, compostagem.

50

3 CHAPTER II - EFFECT OF ORGANIC COMPOST AND LIME O N GROWTH

AND NUTRITION OF Mentha arvensis

ABSTRACT

M. arvensis (Lamiaceae) is a species considered medicinal and produces of essential oil of interest for pharmaceutical and food industries. Currently, studies on medicinal plants nutrition had focused to identify the best dose of different organic compost for plant growth. Our study aimed to evaluate the influence of organic fertilizer and limestone doses on growth and nutrition of M. arvensis. The experiment was conducted in a greenhouse, and consists of a 4x5 factorial with four limestone doses (0,0, 0,25, 2,0 and 3,72 g dm-3, corresponding to pH 4, 5, 6 and 7) and five doses of the compost of sheep manure (0, 5, 10, 20 or 40 g dm-3) consisting of five replicates. After 110 days of grow, were determined the total dry matter production and by plant compartment and macro and micronutrients concentrations in leaves. The growth of M. arvensis under different doses of compost and limestone resulted in increased production of plant biomass. Highest biomass production was obtained on doses between 18 and 30 g dm-3 of organic compost and 3.72 g dm-3 of limestone. Among macronutrients, potassium has higher concentration in the leaves, while for micronutrient, iron has been the element with highest concentration in leaves of this medicinal plant. The interaction between compost and limestone influenced the number of spores, but not the degree of mycorrhizal colonization of M. arvensis. Keywords: lime, nutrients, composting.

51

3.1 INTRODUÇÃO

A adubação é de extrema importância para se obter altas produtividades

nas diversas culturas agrícolas. O manejo do solo se constitui de práticas

indispensáveis ao bom desenvolvimento das culturas e diferentes técnicas de

manejo em sistemas agrícolas interferem na dinâmica da matéria orgânica do

solo. A adição de fertilizantes, principalmente os orgânicos influenciam

positivamente nos processos biológicos de decomposição e mineralização da

matéria orgânica (LEITE et al., 2003).

A matéria orgânica é o componente fundamental no desenvolvimento da

estrutura e na manutenção das propriedades físicas, químicas e biológicas do

solo. Dentre os papéis relevantes que a matéria orgânica desempenha no solo

destacam-se a liberação gradativa de nutrientes, aumento da infiltração e

retenção de água no solo, do poder tampão e da CTC (SILVA; MENDONÇA,

2007). Quando adicionada ao solo na forma de adubos orgânicos, de acordo

com o grau de decomposição dos resíduos, a matéria orgânica pode ter efeito

imediato no solo, ou efeito residual, por meio de um processo mais lento de

decomposição e liberação dos nutrientes para a solução do solo (SANTOS et

al., 2001).

A crescente demanda por alimentos produzidos sem a utilização de

agroquímicos e com respeito ao meio ambiente é uma tendência mundial

acompanhada também no território nacional (MAPA, 2007). De modo geral, o

consumidor procura adquirir produtos naturais e, ou orgânicos, e isso inclui os

fitoterápicos (NAGUIB, 2011), que apresentam um mercado crescente tendo

em vista a busca de plantas como fonte de produtos naturais biologicamente

ativos. Isso ocorre tanto nos países em desenvolvimento, onde os recursos

vegetais assumem um papel importante como terapêuticos, como também nos

países desenvolvidos, onde a indústria utiliza os compostos obtidos de plantas

no preparo de um largo espectro de derivados, desde extratos até substâncias

isoladas (MATOS; INNECCO, 2002).

A Mentha arvensis é uma espécie medicinal muito utilizada por seus

efeitos terapêuticos, que exercem ação tônica e estimulante sobre o aparelho

digestivo, combatendo cólicas, gases, náuseas e vômitos (DUARTE et al.,

2005; CHAGAS et al., 2011). É uma fonte potencial de mentol natural,

52

amplamente utilizado nas indústrias farmacêutica, alimentar, cosmética (RAM;

KUMAR, 1997).

A produção de biomassa e de princípios ativos, como óleo essencial das

plantas podem ser alterados em decorrência de diversos fatores ambientais,

tais como: temperatura, sazonalidade, disponibilidade hídrica, tipo de solo e os

nutrientes disponíveis no mesmo. Atualmente, estudos com plantas medicinais,

com enfoque nutricional vem sendo desenvolvidos, visando identificar a melhor

dose de diferentes compostos orgânicos no crescimento das plantas medicinais

(BRANT et al., 2010; COSTA et al., 2008; CORRÊA et al., 2010). O presente

trabalho teve como objetivo avaliar doses de um composto orgânico e de

calcário na produção de biomassa e nutrição de Mentha arvensis.


O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Universidade

Estadual de Santa Cruz, Ilhéus – BA, no período de maio a setembro de 2011.

3.2.1 Preparo do solo e material vegetal

Foi utilizado um Argissolo Amarelo distrófico típico (camada superficial –

20 cm), coletado na Estação Experimental do Almada, em área de pastagem

de Brachiaria humidicola com remanescente de dendê (Elaeis guineensis). O

solo foi seco ao ar e tamisado em peneira com malha de 5 mm e suas

características químicas e granulométrica foram previamente determinadas no

Laboratório de Analises Químicas – Departamento de Ciência do Solo

ESALQ/USP, apresentando as seguintes características: pH em CaCl2 = 3,9,

matéria orgânica (MO) 58 g dm-3; P resina = 5 mg dm-3; K, Ca, Mg, Al, SB e

CTC (mmolc dm-3) = 0,4; 4; 4; 5,4; 8,4 e 72,7; Cu, Fe, Zn, Mn e B (mg dm-3) =

0,7; 88; 1,7; 0,7; 0,34; V e m (%) = 12 e 39,2. Os resultados para a análise

granulométrica (em g kg-1) do solo foram: areia grossa = 142, areia fina = 720,

areia total = 862, silte = 13, argila = 125 com textural arenosa.

Mudas de Mentha arvensis foram obtidas junto ao Horto de Plantas

Medicinais da UESC e produzidas por estacas apicais de aproximadamente 5

cm, plantadas em bandejas de poliestireno contendo o próprio solo. Exsicata

53

da espécie encontra-se depositada no herbário da Universidade Estadual de

Santa Cruz (HUESC), sob o nº 14.524. Após enraizamento, as mudas foram

transplantadas para vasos de 5 dm3.

3.2.2 Condução do experimento

O experimento constitui-se por um fatorial 4x5 com quatro doses de

calcário (0,0, 0,25, 2,0 e 3,72 g dm-3, correspondendo ao pH 4, 5, 6 e 7) e cinco

doses do composto de ovino (0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3), o qual foi previamente

caracterizado quanto a suas propriedades químicas gerando os seguintes

valores: pH em CaCl2 = 8,9; P, K, Ca, Mg e S (g kg-1) = 11,7; 21,6; 32,2, 8,0 e

5,3; Cu, Mn, Zn, Fe e B (mg Kg-1) = 57; 185; 195; 7656 e 16 respectivamente.

As doses de composto foram definidas a partir de dados obtidos por Garlet e

Santos (2008), que sugerem que doses de K na faixa entre 276 e 414 mg dm-3,

resultam em bom crescimento para espécies de Mentha e que uma valor acima

desta maior concentração de K, afeta negativamente o crescimento e

acumulação de fitomassa nas plantas. A unidade experimental foi constituída

por um vaso contendo uma planta. O calcário dolomítico (PRNT 82%) foi

aplicado vinte dias antes do plantio das mudas, visando permitir a correção do

pH desse tipo de solo para valores desejados, conforme método de incubação

feito anteriormente. As plantas foram irrigadas periodicamente com água

deionizada.

3.2.3 Avaliação da massa seca

Após a coleta, as plantas foram separadas em parte aérea (folha e

caule) e sistema radicular, embaladas em sacos de papel Kraft e secadas a 70

°C, em estufa de circulação forçada até peso constante e posterior pesagem.

Foram avaliadas a massa seca da folha (MSF), massa seca do caule (MSC),

massa seca da raiz (MSR) e massa seca total (MST).

Ao final do experimento o solo de cada tratamento foi coletado (amostra

composta) homogeneizado e encaminhado para analise química no Laboratório

de Analises Químicas – Departamento de Ciência do Solo ESALQ/USP.

54

3.2.4 Teor de nutrientes na folha

Depois da secagem das folhas a 70 ºC até peso constante, as amostras

foram moídas em moinho de bola (Tecnal, modelo TE-350), para serem

analisadas com relação aos teores de macro e micronutrientes. Para digestão

foi pesado 0,2 g (±0,001) da amostra de folha previamente seca e moída,

diretamente nos tubos de digestão. A cada tubo foram adicionados 3 mL de

ácido nítrico P. A. concentrado, sob temperatura ambiente. Em seguida, os

tubos foram aquecidos em bloco digestor (50 - 120°C) por aproximadamente 2

h, para evaporar o ácido nítrico. Depois foi adicionado 1 mL de peróxido de

hidrogênio P. A. concentrado mantendo a mesma temperatura 120º C por 20

min. repetindo essa etapa por três vezes. Posteriormente, foi adicionada água

ultrapura até completar 12 mL, sendo que a solução estava pronta para análise

em espectrofotômetro óptico (ICP AOS) Variant 710-ES do Centro de

Microscopia Eletrônica da UESC.

3.2.5 Extração e contagem dos esporos de fungos mic orrízicos

arbusculares (FMAs)

Para determinação da quantidade de esporos de FMAs, foi utilizado o

método de peneiramento úmido de Gerdemann e Nicolson (1963) modificado.

Amostras de solo dos vasos ao final do experimento foram coletadas e

armazenadas em refrigerador. Dessas amostras foram utilizadas 50 g, que

após serem peneiradas foram centrifugadas por duas vezes, a primeira vez

com água destilada por três minutos a 2.500 rpm depois com sacarose 50 %

por um minuto também à 2.500 rpm, e por fim os esporos foram contados

utilizando estereomicroscópio no aumento de 40X.

3.2.6 Porcentagem de colonização micorrízica

A porcentagem de colonização micorrízica foi realizada a partir de

amostras aleatórias das raízes que foram clarificadas e coradas de acordo com

o método de Phillips e Haymann (1970) modificado. Durante a coleta as raízes

mais finas e claras foram selecionadas e armazenadas em álcool 50 %, depois

55

elas foram lavadas em água corrente e clareadas, primeiro com a remoção dos

compostos fenólicos utilizando solução de KOH 10 % em banho Maria a

aproximadamente 60°C durante 20 min., lavadas com água em abundância,

depois o clareamento foi finalizado com peróxido de hidrogênio a 10 % por 20

min. em temperatura ambiente. Em seguida as raízes foram lavadas com água

destilada e coradas com corante acidófilo a base de tinta de caneta preta e

ácido acético a 5 % e armazenadas em lactoglicerol na proporção 1 : 1 : 1

(v/v/v) de ácido láctico, glicerina e água.

A estimativa da colonização foi calculada pelo método de placa riscada

modificada (McGONIGLE et al., 1990). Foram feitas 10 listras verticais em

lâminas e as raízes foram depositadas horizontalmente e na interseção entre a

listra e a raiz foi observado em microscópio fotônico (objetivas de 20X e 40X) a

presença ou a ausência de micorrização.

3.2.7 Análises estatísticas

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância considerando

o delineamento inteiramente casualizado. Para análise das variáveis foram

utilizadas quatro repetições para massa seca e teor de nutrientes na folha, e

três repetições para número de esporos e colonização micorrízica. A média dos

tratamentos foi ajustada a regressão linear múltipla. O processo de seleção do

modelo foi o de análise sequencial até as interações dos efeitos quadráticos

dos principais fatores. Para número de esporos e grau de colonização

micorrízica foi utilizado um modelo linear generalizado com distribuição de

Poisson. O software utilizado foi o R.2.15.1.


3.3.1 Produção de massa seca

No tratamento em que não foi incorporado nem composto orgânico e

nem calcário ao solo, as plantas apresentaram crescimento reduzido em

relação às demais (Fig. 1). Como consequência uma baixíssima produção de

56

massa seca, mostrando a necessidade da aplicação de nutrientes e calagem

para o crescimento da Mentha arvensis.

Figura 1 – Aspecto geral das plantas de M. arvensis submetidas a doses de composto orgânico (da esq. para a dir, 0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3) e doses de calcário dolomítico 0 (A), 0,25 (B), 2,0 (C) e 3,72 g dm-3 (D).

57

A análise da variância revelou interação significativa entre as doses de

composto orgânico e calcário para as variáveis analisadas (Tabela 1).

Tabela 1 – Análise de variância (p<0,05) da produção de massa seca da folha (MSF), caule (MSC), raiz (MSR) e massa seca total (MST) da planta

A massa seca das plantas foi afetada significativamente (p<0,05) pela

interação entre as doses de composto orgânico e calcário. A superfície de

resposta dos dados foi ajustada pela equação de regressão linear múltipla, por

meio da qual foi possível estimar os valores máximos, das doses de composto

orgânico e calcário, e a correspondente massa seca obtida. Obteve-se para

massa seca de folha uma produção máxima de 8,61 g planta-1, com 23,3 g dm-1

de composto orgânico na presença de 3,72 g dm-1 de calcário (Fig. 2).

A massa seca do caule aumentou com as doses da adubação

independentemente da aplicação de calcário, atingindo a produção máxima de

15,64 g planta-1 quando as plantas foram adubadas com 30,1 g dm-1 de

composto. A maior produção da massa seca da raiz (4,05 g planta-1) foi obtida

nas doses de 28,4 g dm-1 para composto orgânico, sem a necessidade de

calagem. Em contraposição, na avaliação da massa seca total e da folha, a

FV Quadrado Médio

GL MSF MSC MSR MST

calc 1 0,062 24,63* 188407* 91,24*

comp 1 108,352 * 276,56* 73141* 884,69*

I(calc2) 1 2,673 17,34* 0,4902 42,24*

I(comp2) 1 83,809 * 575,38* 112155* 1331,57*

calc:comp 1 16,938 * 186,34* 54593* 404,12*

calc:I(calc2) 1 0,911 3,12 0,6827 3,59

comp:I(calc2) 1 0,000 0,02 27480* 2,33

calc:I(comp2) 1 3,302 42,14* 0,5022 57,77*

comp:I(comp2) 1 29,254 * 253,66* 36537* 540,42*

I(calc2):I(comp

2) 1 0,232 0,00 0,0443 0,09

calc:comp:I(calc2) 1 1,328 0,36 10190* 7,61

calc:comp:I(comp2) 1 0,263 1,24 0,2959 4,71

calc:I(calc2):I(comp

2) 1 1,373 14,78 0,0002 25,31

comp:I(calc2):I(comp

2) 1 0,164 2,51 0,0384 3,22

calc:comp:I(calc2):I(comp

2) 1 0,029 0,22 0,1744 0,51

Resíduos 64 0,849 3,86 0,2241 8,69

58

qual é o órgão da planta de interesse da indústria, observou-se que a

adubação orgânica conjuntamente com a correção do solo, propiciou a

produção máxima na dose de 3,72 g dm-3 calcário. No caso da massa seca

total a produtividade máxima (27,43 g dm-3) foi obtida com 18,5 g dm -3 de

composto orgânico.

Em solos onde foram utilizados adubos orgânicos têm-se observado

maior produção de massa seca, como mostra estudos para algumas espécies

medicinais, Lippia citriodora (SOUZA et al., 2010), Calendula officinalis L.

(ARAUJO et al., 2009), Ocimum selloi (COSTA et al., 2008), Stevia rebaudiana

(XIANGYANG et al., 2011), Mentha x piperita L. var. piperita (PEGORARO et

al., 2010), Chamomilla recutita (NALEPA; CARVALHO, 2007). No entanto,

Santos e Innecco (2004) verificaram que a adubação orgânica não influenciou

a produção de massa seca foliar de Lippia alba.

Na espécie de M. arvensis houve maior acúmulo de massa seca em

caules e menor em raízes e folhas, o que pode estar associado as suas

características anatômicas. A espécie apresenta hábito de crescimento

rasteiro, com intensa ramificação estolonífera.

Os maiores valores de massa seca podem ser explicados pela maior

disponibilidade dos nutrientes em decorrência do aumento das dosagens de

composto orgânico, observando que houve uma leve redução da massa seca

na última dose de composto orgânico. Isso pode ser explicado pelo alto teor de

K que pode ter afetado o acúmulo de massa seca, como observado por Garlet

et al. (2007) para uma espécie de Mentha em sistema hidropônico. Esse

comportamento de redução na produção massa seca na maior dose de

adubação orgânica também foi observada por Costa et al. (2008) para

biomassa seca de elixir paregórico submetido a dois adubos orgânicos com

diferentes doses.

59

Figura 2 – Superfície de resposta para a produção de massa seca de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – massa seca da folha (MSF); B – massa seca do caule (MSC); C – massa seca da raiz (MSR); e D - massa seca total (MST).

Analisando o efeito do calcário na ausência de composto orgânico para

massa seca da raiz foi observada uma redução desta conforme o aumento das

doses, o que pode ser explicado pelo menor efeito prejudicial do Al devido a

calagem e menor necessidade de expansão do sistema radicular. Benedetti et

al. (2009) comparando os tratamentos sem adubação observou que com a

calagem o volume radicular apresentou redução para a espinheira-santa

(Maytenus ilicifolia). Esse efeito não afetou o desenvolvimento de massa seca

da parte aérea.

60

Em trabalho realizado por Blank et al. (2006), com melissa e hortelã-

pimenta, a falta da calagem e dos nutrientes N e P causaram as maiores

quedas na produção de folhas; e a omissão de calagem em melissa não

permitiu o crescimento das plantas. A calagem e a adubação também foram

essenciais para o crescimento da erva-baleeira (ARRIGONI-BLANK et al.,

1999). Souza et al. (2010) verificaram que a correção do solo mostrou-se

prática necessária para o desenvolvimento da Lippia citriodora. Enquanto que,

Sales et al. (2009) não observou influência da calagem no acúmulo da massa

seca da folha, caule e raiz em hortelã-do-campo.

Para Mentha arvensis esse efeito positivo da calagem demonstra que a

correção do solo deve ser adotada visando principalmente à obtenção de uma

maior produção de folhas, órgão de maior interesse e que contém o principio

ativo utilizado pela indústria.

3.3.2 Teor de nutrientes da folha

Pelo resumo das análises de variância (Tabela 2), verifica-se que houve

efeito significativo na interação dos tratamentos (composto e calcário) nos

teores de macronutrientes das folhas de Mentha arvensis.

Tabela 2 – Análise de variância (p<0,05) dos teores de macronutrientes das folhas de M. arvensis

Quadrado Médio

FV GL K P S Ca Mg

calc 1 362086207* 120537 10241076* 32044140* 156136840*

comp 1 5148820483* 25370915* 11208192* 219857832* 174874512*

I(calc2) 1 8377336 109395 5492369* 29192851* 30748981*

I(comp2) 1 1693126539* 1906720* 1167791* 62721433* 82761115*

calc:comp 1 5165566 3671 32016 26146558* 14536068*

calc:I(calc2) 1 4719490 6217 84876 201845 803042

comp:I(calc2) 1 53463045* 298351* 14784 2446925 199093

calc:I(comp2) 1 11597911 110230 449288 4363558 6044038*

comp:I(comp2) 1 229664378* 13547 7069984* 17634421* 47264227*

I(calc2):I(comp

2) 1 675648 34578 490179 37017 217687

calc:comp:I(calc2) 1 4054686 166 143713 286368 489555

calc:comp:I(comp2) 1 3868861 12567 395911 39488 9436162*


2) 1 12580329 9859 151607 6426092 641569


2) 1 8237854 264837 1105713* 4436725 3818138


2) 1 4708916 45291 153025 1911786 615656

Resíduos 64 3227109 68514 199012 2096144 1408897

61

Todos os macronutrientes analisados na folha de M. arvensis foram

influenciados pela interação das doses de calcário e composto orgânico (Fig.3).

Figura 3 – Superfície de resposta dos teores de macronutrientes em folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – teor de cálcio (Ca); B – teor de magnésio (Mg); C – teor de potássio (K); D – teor de fósforo (P); e E – teor de enxofre (S).

62

Analisando o efeito da calagem na ausência do composto, verificou-se

que o teor de Ca e Mg na folha elevou-se conforme o aumento nas doses de

calcário. Entretanto, os teores de Ca e de Mg na folha reduziram-se quando foi

adicionado as diferentes doses de composto orgânico. Os teores de Ca, Mg e

K nos tecidos foliares são influenciados pela disponibilidade e pelo equilíbrio

estabelecido entre os mesmos no solo (SOUSA et al., 2007). Sendo assim,

pode-se observar que à medida que o teor de Ca e Mg nas folhas é reduzido

os teores de K se elevam. Altas concentrações do K no solo provocadas pela

adição do composto orgânico inibiram a absorção de Ca e Mg pelas plantas de

M. arvensis, através do antagonismo entre os íons. Para a M. arvensis em

sistema hidropônico verificou-se que Ca e K foram um dos macronutrientes

mais requeridos pela planta (GARLET; SANTOS, 2008). Esse comportamento

foi verificado para essa mesma espécie em outros estudos (MAIA 1998a;

1998b; PAULUS, et al. 2008).

Houve um aumento do teor foliar de P à medida que as doses de adubo

orgânico aumentaram o que pode ser explicado pelo conteúdo de P adicionado

pelo composto. Uma das principais características que influem na

disponibilidade de P é a matéria orgânica, a qual interage com os óxidos de Al

e Fe resultando em redução dos sítios de fixação, por causa do recobrimento

da superfície desses óxidos por moléculas de acidos húmicos, acético e málico,

ou pela formação de compostos na solução do solo (NOVAIS et al., 2007).

Ocorre, assim, uma tendência de menor fixação e, portanto, maior

aproveitamento pela planta do P oriundo da adubação.

A adição de composto orgânico e de calcário proporcionou aumentos

dos valores de S na folha. O enxofre encontrado no solo está ligado a matéria

orgânica. O composto utilizado é fonte natural de enxofre, por ter em sua

composição dejetos de animais, fornecendo para o solo 5,3 g Kg-1. Sousa et al.

(2007) explica que no solo a decomposição da matéria orgânica liberando S é

favorecida pela elevação do pH, sendo assim absorvido pela planta.

De acordo com os resultados da análise de variância (Tabela 3), verifica-

se que houve interação entre os tratamentos (composto e calcário) para teor de

micronutrientes, com exceção do Zn.

63

Tabela 3 – Analise de variância (p<0,05) dos teores de micronutrientes das folhas de M. arvensis

Quadrado Médio

FV GL Fe Cu Mn Zn

calc 1 127556* 17998,1* 61219* 4425,5*

comp 1 19603* 46,3 1795* 919,1

I(calc2) 1 69697* 5224,4* 12187* 471,7

I(comp2) 1 152 111,2 30 90,8

calc:comp 1 4542 66,8 2166* 71,8

calc:I(calc2) 1 15459* 553,5* 149 18,3

comp:I(calc2) 1 10892* 77,0 486* 2,7

calc:I(comp2) 1 4 17,7 1 69,8

comp:I(comp2) 1 7826 64,2 1497* 3,0

I(calc2):I(comp

2) 1 16264* 26,4 121 234,3

calc:comp:I(calc2) 1 5392 28,6 12 670,1

calc:comp:I(comp2) 1 1900 5,5 825* 64,4


2) 1 2098 2,7 2348* 88,2


2) 1 190 203,2* 605* 491,6


2) 1 2697 0,4 1843* 247,4

Resíduos 64 2197 42,7 67 246,4

Quanto aos micronutrientes houve um comportamento variado para os

teores nas folhas de M. arvensis conforme a aplicação de calcário e composto

orgânico (Figura 4). Para os teores de Mn e Zn onde sua disponibilidade foi

afetada pelo aumento do pH no solo, a absorção pela planta também foi

influenciada, resultando em uma redução com aplicação do calcário.

Observando ainda para o Mn houve uma interação entre as doses de calcário

com composto.

A absorção do Fe pela planta foi influenciada com adição de calcário

(Fig. 4B), enquanto no solo, de maneira oposta, sua disponibilidade foi reduzida

(Tabela 4). Esse comportamento pode ser justificado pelo processo de

absorção característico das eudicotiledôneas, onde prótons são liberados do

interior das raízes, acidificando a rizosfera (DECHEN; NACHTIGALL, 2006).

Sales et al. (2009) analisando os teores foliares dos micronutrientes, em

hortelã-do-campo, observou um ajuste linear positivo para o Fe em função da

adubação orgânica.

As doses de calcário e de composto afetaram negativamente a

disponibilidade de Cu no solo, o que não interferiu na absorção pela planta,

sendo a maior absorção nos tratamentos com maiores doses de calcário onde

64

houve menor disponibilidade de Cu no solo. Isso pode ser explicado pelo fato

da planta absorver o Cu como Cu-quelato, sendo que seu teor no tecido foliar é

geralmente baixo (DECHEN; NACHTIGALL, 2006).

Figura 4 – Superfície de resposta dos teores de micronutrientes em folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A – teor de cobre (Cu); B – teor de ferro (Fe); C – teor de manganês (Mn); e D – teor de zinco (Zn).

As características químicas do solo analisadas após a aplicação dos

tratamentos (doses de composto e calcário) e do cultivo de Mentha arvensis

mostra que a adição das doses de composto favoreceu o aumento do pH, da

CTC efetiva e CTC potencial, soma de bases e saturação por base de forma

65

mais intensa onde o solo foi corrigido com calcário (Tabela 4). O mesmo foi

observado para os teores de P, Ca e Mg no solo.

No geral, houve um tendência de aumento nos teores de nutrientes

disponíveis do solo após cultivo de M. arvensis, conforme aumento das doses

do composto orgânico.

Para os micronutrientes no solo que tem seus teores influenciados por

vários fatores, principalmente pH, observou-se que a aplicação de doses de

calcário reduziu os teores de Cu, Fe e Mn, como também as doses de

composto que apesar de ser fonte de micronutrientes podem formar complexos

estáveis com esses metais (Tabela 4). Aparentemente, o teor de B disponível

no solo tendeu a elevação conforme aumento das doses de composto e

calcário, o que não foi observado para o teor de Zn.

66

Tabela 4 - Características químicas do solo analisadas após a aplicação dos tratamentos (composto e calcário) e do cultivo com Mentha arvensis

Calcário (g dm-3)

Composto (g dm-3)

pH P K Ca Mg Al H+Al SB CTC V m Fe Cu Mn Zn B

CaCl2 mg dm-3 --------------------------mmolc dm-3--------------------------------- -------%------ -------------------mg dm-3------------------

0

0 4,0 3 0,4 5 2 4 38 8,1 46,1 18 33 141 2,2 1,1 2,1 0,4

5 4,3 7 0,4 7 4 2 38 11,4 49,4 23 15 125 1,1 1,0 1,6 0,4

10 4,5 10 1,6 11 6 1 31 18,3 49,1 37 5 137 1,1 1,4 2,1 0,5

20 4,9 19 4,2 13 8 1 28 25,7 53,4 48 4 86 0,6 1,2 2,1 0,6

40 5,9 58 15,3 28 18 0 20 61,2 81,3 75 0 101 0,6 2,1 3,5 1,0

0,25

0 4,5 4 0,5 7 4 2 34 11,6 45,7 25 15 118 1,1 <0,9 1,4 0,4

5 4,6 7 0,5 9 6 1 31 15,7 46,4 34 6 108 0,7 1,0 1,3 0,4

10 4,9 12 1,8 13 8 1 28 23,0 50,6 45 4 92 0,6 1,2 1,7 0,4

20 5,1 25 4,8 17 10 0 28 32,0 59,7 54 0 101 0,4 1,6 2,0 0,6

40 5,8 42 9,4 25 17 0 15 51,7 66,4 78 0 58 0,5 1,8 3,0 0,8

2

0 5,9 4 <0,3 27 20 0 15 47 61,7 76 0 40 <0,3 <0,9 1,0 0,2

5 5,8 8 0,5 23 18 0 16 41,4 57,8 72 0 56 0,3 <0,9 1,2 0,3

10 5,9 12 1,5 25 19 0 16 45,7 62,0 74 0 48 <0,3 <0,9 1,2 0,3

20 6,2 32 4,4 31 21 0 13 56,5 69,8 81 0 42 0,4 1,4 2,0 0,5

40 6,5 67 12,4 40 29 0 12 81,2 93,1 87 0 31 0,4 1,6 3,0 0,8

3,72

0 6,5 5 <0,3 32 29 0 12 61,1 73,0 84 0 26 0,5 <0,9 0,6 0,2

5 6,3 7 0,4 32 28 0 15 60,2 74,9 80 0 46 <0,3 <0,9 0,8 0,2

10 6,4 19 1,4 40 32 0 12 73,2 85,1 86 0 32 <0,3 <0,9 1,2 0,3

20 6,6 56 7,0 49 34 0 11 90,0 100,7 89 0 33 0,3 1,5 2,4 0,8

40 6,9 79 15,4 45 32 0 10 92,9 102,5 91 0 30 0,5 1,9 3,5 0,5

67

O grau de colonização das raízes de M. arvensis nos 20 diferentes

tratamentos (doses de calcário e composto) variou entre 19,35 e 100 %. Embora, as

doses de calcário e composto não tenham influenciado significativamente o grau de

colonização (Tabela 5). Trabalhando com cultivares de M. arvesnsis, Gupta et al.

(2002) observou a máxima colonização de 68,0 % para Glomus faciculatum no

cultivar Shivalic.

Muthukumar et al. (2006) investigando as raízes de 107 espécies de plantas

medicinais e aromáticas do sudeste da Índia quanto ao grau de micorrização

encontrou que para Ocimum tenuiflorum (Lamiaceae) 73,6 % das raízes finas

estavam colonizadas por FMAs. Para Leucas asperas os mesmos autores

encontraram o grau de colonização de 71,3 % nas raizes dessa planta medicinal. A

morfologia da micorríza encontrada para essa espécie de Ocimum foi do tipo Arum,

que é caracterizado pelo crescimento intercelular das hifas no córtex da raiz com

pequenas ramificações laterais no interior das células corticais formando arbúsculos.

A micorriza do tipo Arum também foi encontrada em M. arvensis submetidas as

doses crescentes de calcário e composto (Figura 5). Este resultado é corroborado

pela literatura em que Muthukumar e Tamilselvi (2010) estudando a morfologia das

micorrizas de M. arvensis observou a ocorrência do tipo Arum. Micorrizas do tipo

Arum tem sido frequentemente relatadas para os cultivos agrícolas (SMITH; SMITH,

1987). Kubato et al. (2005) afirmam que a morfologia da micorriza arbuscular é o

resultado da interação entre o genoma da planta e do fungo. Dessa interação

depende a formação do arbúsculo, estrutrura considerada fundamental para o

desenvolvimento da simbiose micorrízica, altamente ramificadas como haustório,

presente no interior do córtex radicular e responsáveis pela troca de nutrientes

(BONFANTE; PEROTTO, 1995).

Radhika e Rodrigues (2010), trabalhando com 36 espécies medicinais e

diferentes localidades da região de Goa Índia, observou que Mentha sp. cultivada

apresentou 30 % de colonização micorrízica nas raízes e densidade de esporos de

85 em 100g de solo.

68

Figura 5 – Morfologia das raízes de M. arvensis. A – vista geral de uma raiz não micorrizada; B – Vista geral de uma raiz micorrizada; C – detalhe de vesículas (setas); D – detalhe de arbúsculos (setas) no interior das células corticais; E – detalhe de esporo (seta) e hifas intracelulares (ponta de seta); F – seguimento de raiz com colonização micorrizica e hifa extraradicial.

69

A quantidade de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs)

encontrados no solo após o cultivo com M. arvensis variou de acordo com as doses

de calcário e de composto adicionados ao argissolo. A interação entre esses dois

fatores (calagem e adubação orgânica) foi significativa para o número total de

esporos de FMAs encontrados em 50 g do solo cultivado com M arvensis (Tabela 5

e Figura 6). Entretanto, considerando outros trabalhos utilizando solo de Mata

Atlântica, o número total de esporos encontrado no solo de M. arvensis submetida a

doses crescentes de calcário e de composto pode ser considerado alto. Kumar

(2012) observou que em M. spicata inoculada com Glomus mosseae e Acaulospora

laevis a quantidade de esporos encontrada em 100 g de solo foi de 270 e de 356

esporos aos 45 e aos 90 dias após inoculação, respectivamente. Este mesmo autor

encontrou a máxima colonização micorrízica em M. spicata (91,54% aos 90 dias

após inoculação) quando da inoculação dos dois FMAs.

Tabela 5 – Analise de variância (p<0,05) do número de esporos e grau de colonização micorrízica em raízes de M. arvensis

Quadrado Médio

FV GL Esporos FMA

calc 1 7,796* 651,50

comp 1 49,185* 1012,80

I(calc2) 1 11,426* 75,69

I(comp2) 1 0,001 41,68

calc:comp 1 14,500* 1,00

calc:I(calc2) 1 3,462 21,49

comp:I(calc2) 1 11,693* 0,42

calc:I(comp2) 1 68,0,92* 22,76

comp:I(comp2) 1 0,112 1732,03

I(calc2):I(comp

2) 1 6,314* 88,25

calc:comp:I(calc2) 1 3,739 186,66

calc:comp:I(comp2) 1 3,929* 3,05


2) 1 1,160 1080,62


2) 1 0,444 0,01


2) 1 17,952* 166,55

Resíduos 64 476,7 379,38

Muthukumar e Tamilselvi (2010), avaliando a ocorrência e morfologia de

fungos micorrizicos em plantas com interesse agronômico, relataram que para M.

arvensis o grau de colonização micorrizica foi de 76,18% em áreas naturais e que o

número de esporos de FMAs em 50 gramas foi de apenas 10.

70

Figura 6 – Superfície de resposta do número de esporos em 50 g de solo sob cultivo com M. arvensis submetida as doses de calcário e composto orgânico.

3.4 CONCLUSÃO

O cultivo de M. arvensis sob adubação orgânica e calagem propiciou

incremento na produção de biomassa das plantas.

As doses do composto orgânico para obtenção da maior produção de

biomassa de M. arvensis variou entre 18 e 30 g dm-3 na dose de 3,72 g dm-3 de

calcário.

Dentre os macronutrientes, o potássio foi o que apresentou maior teor nas

folhas de M. arvensis, enquanto que para os micronutrientes, o ferro foi o elemento

com maior teor encontrado na folha dessa espécie de planta medicinal.

A interação dos fatores influenciou o número de esporos, mas não o grau de

colonização micorrizica de M. arvensis.

71

3.5 REFERÊNCIAS

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74

4 CAPÍTULO III – EFEITO DE COMPOSTO ORGÂNICO E CALA GEM NA

PRODUÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL DE Mentha arvensis

RESUMO

Produto do metabolismo secundário, os óleos essenciais podem apresentar uma variação na composição de acordo com a forma de cultivo. O sistema de cultivo orgânico tem sido considerado um dos fatores-chave para uma maior produção de biomassa e de óleo essencial em plantas medicinais, por fornecer nutrientes e aumentar a absorção pelas espécies vegetais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de doses de adubação orgânica e de calcário no teor e rendimento do óleo essencial de M. arvensis. O experimento foi realizado em casa de vegetação e foi constituído por um fatorial 4x5 com quatro doses de calcário (0,0, 0,25, 2,0 e 3,72 g dm-3, correspondendo ao pH 4, 5, 6 e 7) e cinco doses do composto de esterco ovino (0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3), constando de cinco repetições. Após 110 dias de cultivo, foi determinada a produção de massa seca das folhas (MSF), o teor e rendimento do óleo essencial nas folhas. O crescimento de M. arvensis foi influenciado pela adubação orgânica e calagem, as quais propiciaram acúmulo máximo de massa seca de folha de 7,98 g por planta. O composto orgânico e o calcário apresentaram interação influenciando no rendimento do óleo essencial das folhas de M. arvensis. O mentol foi o componente majoritário desse óleo, na forma de seu isômero neo-iso-mentol. Para obtenção da maior produção de óleo essencial de M. arvensis as doses do composto orgânico variaram entre 26 e 29 g dm-3 e o calcário entre 1,7 e 2,0 g dm-3. Essas doses correspondem a um pH de 5,8 a 6,0 no início do experimento. As doses de calcário e composto orgânico aplicadas ao solo sob cultivo de M. arvensis influenciaram tanto qualitativa (componentes) como quantitativamente (percentual dos componentes) a composição do óleo essencial dessa planta medicinal.

Palavras-chave: óleo essencial, mentol, adubação orgânica.

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4 CAPÍTULO III - EFFECT OF ORGANIC COMPOST AND LIME ON ESSENTIAL

OIL PRODUCTION OF Mentha arvensis

ABSTRACT

Products of secondary metabolism, essential oils may exhibit a variation in the composition according to the shape of cultivation. Organic cropping system has been considered one of the key factors for increased biomass production and essential oil in medicinal plants by provide nutrients and increase absorption by plant species. Our study aimed to evaluate the influence of doses of organic fertilizer and limestone in the content and yield of essential oil of M. arvensis. The experiment was conducted in a greenhouse and consisted of a 4x5 factorial with four limestone doses (0,0, 0,25, 2,0 and 3,72 g dm-3, corresponding to pH 4, 5, 6 and 7) and five doses of the compost of sheep manure (0, 5, 10, 20 or 40 g dm-3), consisting of five replicates. After 110 days of cultivation we determined the production of leaf dry weight, the content and essential oil yield of leaves. The growth of M. arvensis was influenced by organic fertilization and liming, which favored maximum accumulation of dry leaf that was 7,98 g per plant. The organic compost and limestone showed interaction influencing the yield of the essential oil from the leaves of M. arvensis. The menthol was the major component of this oil in the form of its isomer iso-neomenthol. To obtain the highest production of essential oil of M. arvensis organic compost doses varied between 26 and 29 g dm-3 and limestone doses between 1,7 and 2,0 g dm-3. Such doses correspond to a pH of 5,8 to 6,0 at the begin with of the experiment. The lime and organic compost to the soil under cultivation of M. arvensis influenced both qualitative (components) and quantitatively (percentage of components) the composition of this medicinal plant essential oil.

Keywords: Essential oil, menthol, organic fertilization.

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4.1 INTRODUÇÃO

A Mentha arvensis L., popularmente conhecida como menta, vique ou hortelã

- japonesa, é uma planta medicinal e aromática pertencente à família Lamiaceae

(LORENZI; MATOS, 2002). Suas folhas e inflorescências são ricas em óleo

essencial, que tem como constituinte majoritário o mentol de amplo interesse

econômico, principalmente para as indústrias de produtos alimentícios, cosméticos,

farmacêuticos e de aromatizantes (GARLET, 2007; PAULUS et al., 2004). Na

medicina popular a menta é utilizada, na forma de chás, no tratamento de problemas

gastrointestinais, respiratórios e de verminoses (LORENZI; MATOS, 2002). Estudos

recentes demonstraram, que o seu óleo essencial combate as formas promastigotas

de Leishmania chagasi, doença conhecida com calaza ou ferida brava (BRITO,

2007). Além disso, comprovou-se que o óleo essencial possui uma ação fungicida

no crescimento micelial dos fungos Aspergillus sp., Penicillum rubrum e Fusarium

moniliforme (DINIZ et al., 2008) e Moniliophthora perniciosa (CHAUSSÊ et al, 2011).

A produção de biomassa e de princípios ativos, como óleo essencial das

plantas, podem ser alterados em decorrência de diversos fatores ambientais, tais

como: temperatura, sazonalidade, disponibilidade hídrica, tipo de solo e os

nutrientes disponíveis no mesmo, que ocasionam alterações no teor e no rendimento

do óleo. Apesar da sua composição química ser determinada geneticamente, os

estímulos ambientais também podem alterar as rotas metabólicas, ocasionando a

biossíntese de diferentes compostos (COSTA et al., 2008; GOBBO-NETO; LOPES,

2007; LIMA et al., 2003).

Portanto, é de extrema importância avaliar as alterações nas concentrações

destes compostos, em função da fertilidade do solo, visando também maior

produtividade, sem comprometer o valor terapêutico das plantas medicinais,

atendendo assim, as exigências do mercado consumidor (CASTRO et al., 2004;

COSTA et al., 2007). Dessa forma, o conhecimento desses fatores, principalmente

no que se refere às exigências nutricionais da cultura, que pode variar com o tipo de

solo, devido à diversidade de atributos físicos, químicos e biológicos é fundamental

para o aprimoramento da produção.

A adubação orgânica fornece nutrientes às espécies vegetais, sendo

considerado, um dos fatores-chave para uma maior produção de biomassa e de óleo

77

essencial em plantas medicinais. Além disso, propicia benefícios nas características

física, química e biológica do solo (ROSAL et al., 2011).

Atualmente, estudos com plantas medicinais com enfoque nutricional vêm

sendo desenvolvidos, visando identificar a melhor dose de diferentes compostos

orgânicos no crescimento e produção do óleo essencial em plantas medicinais

(BRANT et al., 2010; COSTA et al., 2008; CORRÊA et al., 2010). O presente

trabalho teve como objetivo avaliar doses de um adubo orgânico obtido a partir de

esterco de ovino e palha de Brachiaria humidicola e de calcário no crescimento, teor

e composição química do óleo essencial de Mentha arvensis.


O experimento foi conduzido em casa de vegetação na Universidade Estadual

de Santa Cruz, Ilhéus – BA, no período de maio a setembro de 2011.

4.2.1 Preparo do solo e material vegetal

Foi utilizado um Argissolo Amarelo distrófico típico (camada superficial),

coletado na Estação Experimental do Almada, em área de pastagem de Brachiaria

humidicola com remanescente de dendê (Elaeis guineensis). O solo foi seco ao ar e

tamisado em peneira com malha de 5 mm e suas características químicas e

granulométrica foram previamente determinadas no Laboratório de Análises

Químicas – Departamento de Ciência do Solo ESALQ/USP, apresentando as

seguintes características: pH em CaCl2 = 3,9, matéria orgânica (MO) 58 g dm-3; P

resina = 5 mg dm-3; K, Ca, Mg, Al, SB e CTC (mmolc dm-3) = 0,4; 4; 4; 5,42; 8,4 e

72,7; Cu, Fe, Zn, Mn e B (mg dm-3) = 0,7; 88; 1,7; 0,7; 0,34; V e m (%) = 12 e 39,21.

Os resultados para a análise granulométrica (em g / kg) do solo foram: areia grossa

= 142, areia fina = 720, areia total = 862, silte = 13, argila = 125 com textural

arenosa.

Mudas de Mentha arvensis foram obtidas junto ao Horto de Plantas

Medicinais da UESC e produzidas por propagação vegetativa a partir de estacas

apicais com aproximadamente 5 cm, plantadas em bandejas de poliestireno

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contendo o próprio solo. Exsicata da espécie encontra-se depositada no herbário da

Universidade Estadual de Santa Cruz (HUESC), sob o nº 14.524. Após

enraizamento, as mudas, foram transplantadas para vasos de 5 dm3.

4.2.2 Condução do experimento

O experimento constitui-se de fatorial 4x5 com quatro doses de calcário (0,0,

0,25, 2,0 e 3,72 g dm-3, correspondendo ao pH 4, 5, 6 e 7) e cinco doses do

composto de esterco ovino (0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3), o qual foi previamente

caracterizado quanto a suas propriedades químicas e teve os seguintes atributos:

pH em CaCl2 = 8,9; P, K, Ca, Mg e S (g kg-1) = 11,7; 21,6; 32,2, 8,0 e 5,3; Cu, Mn,

Zn, Fe e B (mg kg-1) = 57; 185; 195; 7656 e 16. As doses de composto foram

definidas a partir de dados obtidos por Garlet e Santos (2008), que sugerem que

doses de K na faixa entre 276 e 414 mg dm-3 resultam em bom crescimento para

espécies de Mentha e que uma valor acima desta maior concentração de K, afeta

negativamente o crescimento e acumulação de fitomassa nas plantas. A unidade

experimental foi constituída por um vaso contendo uma planta com cinco repetições.

O calcário dolomítico (PRNT 82%) foi aplicado vinte dias antes do plantio das

mudas, visando permitir a correção do pH desse tipo de solo para os valores

desejados, conforme método de incubação realizado previamente. As plantas foram

irrigadas periodicamente com água deionizada.

4.2.3 Micromorfologia foliar

Para observar a presença de tricomas na face adaxial e abaxial da folha de

M. arvensis foi retirado um fragmento da região mediana de duas folhas em cada

repetição, sendo quatro por tratamento. As amostras foliares foram fixadas em uma

solução de glutaraldeído 2,5 % em tampão cacodilato de sódio 0,1 mol L-1 pH 6,9 por

4 horas, lavadas em tampão cacodilato de sódio (três vezes por 10 minutos), pós-

fixadas com o tetróxido de ósmio por 2 horas e novamente lavadas com o mesmo

tampão. Depois de desidratada em série etanólica crescente, foram levadas à

secagem em aparelho de ponto crítico (Balzers, modelo CPD030) e recobertas com

ouro em metalizador à vácuo (Balzers, modelo SCD 050). A análise foi feita em

79

microscópio de varredura (Zeiss, LEO 1430VP) na Universidade Estadual de Feira

de Santana (UEFS).

4.2.4 Teor, rendimento e composição do óleo essenci al

Amostras compostas de massa seca de folhas (seca em estufa de ventilação

forçada a 40° C) de cada tratamento foram submetidas ao processo de extração por

hidrodestilação em Aparelho de Clevenger modificado durante uma hora, utilizando

10 g de massa seca de folhas em balões de 1 L contendo 400 mL de água destilada

com três repetições. O hidrolato obtido de cada hidrodestilação foi submetido à tripla

partição em funil de separação, seguida da adição de sulfato de sódio anidro,

filtração simples e evaporação do solvente à temperatura ambiente, em capela de

exaustão de gases até alcançar peso constante, obtendo-se o óleo essencial,

armazenado em frascos de vidro. O teor de óleo expresso em porcentagem foi

obtido a partir da relação da massa do óleo extraído (g) pela massa de folhas secas

no balão (g), multiplicada por 100. O rendimento de óleo essencial (g planta-1) foi

estimado a partir da relação entre o teor de óleo (%) e a massa foliar seca de folha

por planta.

O óleo essencial obtido foi analisado em cromatógrafo a gás no Laboratório

de Fisiologia Vegetal da UESC. Para quantificação dos componentes do óleo

essencial utilizou-se o equipamento Varian Saturno 3800 equipado com detector de

ionização de chama (FID), utilizando coluna capilar de sílica fundida (30m X 0,25mm

X 0,25 µm) com fase estacionária VF5-ms (0,25 µm de espessura de filme). O hélio

foi utilizado como gás de arraste com fluxo de 1,2 ml / min. As temperaturas do

injetor e do detector foram de 250°C e de 280°C, respectivamente. A temperatura da

coluna no início da análise foi de 70°C, sendo acrescida de 8°C/mim até 200°C

seguido de aumento de 10°C ate 260°C, sendo mantida nessa temperatura por 5

minutos. Foi injetado 1 µL de solução do óleo a 10% em clorofórmio (CHCl3), na

razão split 1:10. As análises qualitativas foram realizadas na empresa Mars Cacau,

utilizando um espectrômetro de massas Agilent 5975C operado por ionização de

impacto eletrônico a 70 eV, utilizando coluna BD-5 (30 m X 0,25 mm X 0,25 µm) e

temperatura do injetor de 250ºC. As condições cromatográficas (temperatura da

coluna, gás de arraste, fluxo de injeção) foram as mesmas utilizadas nas análises

quantitativas.

80

4.2.5 Análises estatísticas

Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância considerando o

delineamento inteiramente casualizado. Para análise das variáveis foram utilizadas

três repetições para teor e rendimento do óleo essencial. A média dos tratamentos

foi ajustada a regressão linear múltipla. O processo de seleção do modelo foi o de

análise sequencial até as interações dos efeitos quadráticos dos principais fatores. O

software utilizado foi o R.2.15.1. Para a análise da micromorfologia foliar foi utilizado

o teste T a 1% de probabilidade.


4.3.1 Micromorfologia Foliar

Independente dos tratamentos aplicados, M. arvensis apresentou tricomas

glandulares peltados e capitados em ambas as faces da epiderme das folhas

completamente expandidas (Figura 1). Apesar de presente nas duas faces foliares,

observou-se que o número de tricomas glandulares na face adaxial (19,84 ± 3,85 /

mm2, n = 60) foi estatisticamente menor (p < 0,01) do que na face abaxial (52,53 ±

8,04 / mm2, n = 60) da folha de M. arvensis. De modo geral, o tricoma capitado foi

encontrado em maior quantidade em relação ao tricoma peltado. A maior

abundância de tricomas glandulares na superfície abaxial de espécies de Mentha

também foi relatada por Deschamps et al. (2006) em experimento conduzido em

campo, utilizando adubação mineral e calagem. Essa característica micromorfológica

com diferenças na presença de tricomas nas faces da folha também foi relatado

para outras espécies da família Lamiaceae, como em Ocimum gratissimum estudo

realizado por Fernandes (2012) e em Mentha x piperita, onde Turner et al. (2000)

observaram uma maior densidade na face abaxial da folha. Essa característica

parece estar ligada ao genoma da planta.

81

Figura 1 – Eletromicrografia de varredura das folhas de Mentha arvensis. A - superfície adaxial onde podem ser evidenciados os tricomas tectores (t), glandulares peltado (p) e capitado (seta); B - superfície abaxial onde podem ser observados os tricomas glandulares peltado (p) e capitado (seta).

Além de tricomas glandulares, a espécie M. arvensis apresenta um grande

número de tricomas tectores (não glandulares) na face adaxial, sendo na face

abaxial rara a ocorrência. Em folhas de Ocimum selloi os tricomas tectores também

foram encontrados somente na face adaxial (COSTA et al., 2010). Com relação aos

estômatos, estes ocorrem apenas na face abaxial, caracterizando-se a folha como

hipoestomática de acordo como descrito pela Farmacopéia (1959). Vale relatar que

Pegoraro et al. (2010) em trabalho sobre Mentha x piperita não observou a presença

de tricomas não glandulares e os estômatos apresentaram-se nas duas epidermes

da folha.

4.3.2 Teor, rendimento e composição do óleo essenci al

Para M. arvensis a interação entre doses de composto orgânico e doses de

calcário foi significativa (p<0,05) para as variáveis: massa seca de folhas e

rendimento do óleo essencial (Tabela 1). Observou-se incremento dessas variáveis

com adição de composto (Figuras 2 e 3).

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Tabela 1 – Análise de variância (p<0,05) para a massa seca foliar, teor e rendimento de óleo essencial das folhas de M. arvensis

Quadrado Médio

FV GL MSF Teor Rendimento

calc 1 3,365 0,4336 0,000797

comp 1 123,834* 9,8327* 0,234083*

I(calc2) 1 8,215* 3,6525* 0,034857*

I(comp2) 1 104,419* 6,478* 0,218586*

calc:comp 1 14,265* 0,3585 0,071651*

calc:I(calc2) 1 1,239 1,3964 0,000419

comp:I(calc2) 1 0,300 0,4084 0,000116

calc:I(comp2) 1 4,862* 0,0071 0,017284*

comp:I(comp2) 1 42,795* 1,0003 0,055954*

I(calc2):I(comp

2) 1 4,711* 0,4338 0,003772

calc:comp:I(calc2) 1 3,350 1,4179 0,002674

calc:comp:I(comp2) 1 0,017 0,0316 0,000000


2) 1 3,719 0,2697 0,000598


2) 1 1,361 0,0019 0,00001


2) 1 0,965 0,6954 0,001006

Resíduos 64 1,147 0,352 0,001701

A aplicação de 27,5 g dm-3 de composto de esterco de ovino e 0,96 g dm-3de

calcário dolomítico resultou na maior produção de massa seca de folhas (7,98 g

planta-1). As dosagens de composto proporcionaram efeito positivo para a massa

seca, indicando boa resposta de M. arvensis à adubação orgânica juntamente com a

calagem (Figura 2). Efeito benéfico pela adição de adubo orgânico foi verificado por

Corrêa et al. (2010) quando cultivou orégano (Origanum vulgare) aplicando

diferentes doses esterco de bovino e de aves. Maiores produções de biomassa

também foram verificadas com o aumento das doses de composto orgânico para

calêndula (Calendula officinalis) por Araujo et al. (2009). Para melissa (Melissa

officinalis) a calagem é um fator limitante, pois sua ausência não permitiu o

crescimento das plantas (BLANK et al., 2006). Entretanto, outros estudos mostram

que a adubação orgânica não influencia a produção de biomassa, como verificado

para erva cidreira brasileira (Lippia alba) (SANTOS; INNECCO, 2004) e chambá

(Justicia pectoralis var. stenophylla) (BEZERRA et al., 2006).

83

Figura 2 – Superfície de resposta de massa seca das folhas de M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico.

O teor do óleo essencial nas folhas de M. arvensis foi afetado pela adubação

(Figura 3 A). Com a elevação das doses de composto orgânico ocorreu aumento no

teor de óleo essencial para M. arvensis com uma leve redução na última dose de

composto (40 g dm-3). A dose estimada de composto orgânico e de calcário aplicado

ao solo para um máximo de 5,47% de óleo essencial foi de 29,2 g dm-3 e 2,04 g dm-3

de, respectivamente. Em experimento de campo com adubação de esterco bovino,

os teores de óleo na parte aérea de planta variaram de 2,83 a 3,14 % conforme as

doses de esterco utilizadas (CHAGAS et al., 2011). O teor de óleo essencial de

folhas frescas para M. arvensis encontrado por Garlet et al. (2007) variou entre 0,79

e 1,07 %, com diferentes concentrações de K em solução hidropônica. Estes

mesmos autores afirmam que o K apresenta influência direta na produção de óleo

essencial. O composto de esterco ovino utilizado no experimento com M. arvensis

pode ser considerado rico em K (2,16%).

A influência positiva da adubação orgânica sobre o teor de óleo essencial

pode ser variável entre as espécies. Luz et al. (2009) testando cinco níveis de

adubação orgânica de cama de frango em manjericão (Ocimum basilicum)

verificaram que não ocorreu diferença significativa para o teor de óleo essencial. O

mesmo foi observado por Nalepa e Carvalho (2007) utilizando adubo orgânico em

84

camomila (Chamomilla recutita) em que foi verificado que os teores de óleo

essencial dos capítulos florais não foram influenciados pela adubação em canteiros.

Para Lippia citriodora o teor de óleo essencial não foi afetado pelas práticas de

adição de esterco de curral curtido e correção do solo (Souza et al., 2010). Vale

salientar que, conforme mostra a Figura 3, não houve influência do calcário no teor

de óleo essencial da folha de M. arvensis.

Figura 3 – Superfície de resposta da produção de óleo essencial em M. arvensis em função das doses de calcário e composto orgânico. A - teor de óleo essencial nas folhas; B - rendimento do óleo essencial das folhas.

Com relação ao rendimento do óleo essencial houve incremento conforme a

aplicação do composto orgânico, alcançando a produção máxima (0,39 g planta-1)

com a interação da dose 25,8 g dm-3 para composto e 1,68 g dm-3 de calcário

(Figura 3B). Em Mentha arvensis, cultivada sob sistema hidropônico, obteve-se um

rendimento que variou entre 0,23 e 0,63 g dm-3 em folhas de plantas cultivadas com

diferentes soluções nutritivas e espaçamentos (PAULUS et al., 2004). Resultados

positivos também foram encontrados por Chagas et al. (2011) em estudos realizados

com a mesma espécie submetida à adubação com esterco bovino aplicado tanto no

plantio como em cobertura após a primeira colheita. O rendimento do óleo essencial

extraído da biomassa seca foliar de elixir paregórico (Ocimum selloi) aumentou com

doses de adubo de esterco de bovino, como também o avícola (COSTA et al., 2008).

A análise da composição química do óleo essencial de folhas de M arvensis

submetidas aos tratamentos apresentou no total quatorze constituintes, sendo

apenas doze identificados

nenhum tratamento apresentou

treze dependendo do tratamento.

A composição química do

tratamentos (Tabela 2).

componente majoritário neo

acima de 89%. Com a elevação

aumento do número de

mesmo pode ser observado para adição de calcário na ausência de adubo orgânico,

sendo que na maior dose de calcário (T16) ocorreu uma

óleo apresentou somente

apresentou maior número de constituintes (13) foi o que recebeu a dose de 20 g dm3 de composto orgânico com adição de 2,0 g dm

diversidade nos constituintes

(reduziu) drasticamente no teor de mentol

Figura 4 – Perfil cromatográfico dose de calcário e sem aplicação de adubo orgânico (T16). O primeiro pico corresponde ao solvente (clorofórmio) injetado juntamente com a amostra no aparelho e o segundo pico (seta) foi identificado como o neo

Na Tabela 2 são apresentados

o componente majoritário

deste estudo demonstraram que o teor desse isômero de mentol variou entre 89,35

e 100% para os diferentes

sistemas hidropônicos e diferentes espaçamentos

e 82,4 (PAULUS et al., 2004).

identificados pelas áreas dos picos nos cromatograma

nenhum tratamento apresentou os quatorze compostos, estes variando entre um e

treze dependendo do tratamento.

composição química do óleo essencial de M. arvensis

. Apesar da grande variação no teor de elemento

componente majoritário neo-iso-mentol manteve-se sempre presente com teores

Com a elevação das doses de composto orgânico verificou

constituintes do óleo, com leve redução na última dose. O


sendo que na maior dose de calcário (T16) ocorreu uma drástica redução onde o

óleo apresentou somente componente majoritário (Figura 4). O tratamento que

apresentou maior número de constituintes (13) foi o que recebeu a dose de 20 g dm

de composto orgânico com adição de 2,0 g dm-3 de calcário.

constituintes do óleo essencial de M. arvensis

no teor de mentol.

Perfil cromatográfico do óleo essencial de M. arvensis no tratamento com maior dose de calcário e sem aplicação de adubo orgânico (T16). O primeiro pico corresponde ao solvente (clorofórmio) injetado juntamente com a amostra no aparelho e o segundo pico (seta) foi identificado como o neo-iso-mentol.

são apresentados todos os constituintes, sendo o neo

majoritário presente no óleo essencial de M. arvensis


e 100% para os diferentes tratamentos. Para a mesma espécie cultivada em dois

sistemas hidropônicos e diferentes espaçamentos, o teor de mentol variou entre 64,2

e 82,4 (PAULUS et al., 2004).

85

cromatogramas. Entretanto,

variando entre um e

M. arvensis foi afetada pelos

Apesar da grande variação no teor de elementos traços, o

se sempre presente com teores

das doses de composto orgânico verificou-se

constituintes do óleo, com leve redução na última dose. O


drástica redução onde o

(Figura 4). O tratamento que

apresentou maior número de constituintes (13) foi o que recebeu a dose de 20 g dm-

de calcário. Essa maior

M. arvensis não interferiu

no tratamento com maior

dose de calcário e sem aplicação de adubo orgânico (T16). O primeiro pico corresponde ao solvente (clorofórmio) injetado juntamente com a amostra no aparelho e o segundo pico

constituintes, sendo o neo-iso-mentol

M. arvensis. Os resultados


tratamentos. Para a mesma espécie cultivada em dois

o teor de mentol variou entre 64,2

86

Tabela 2- Percentagem relativa dos constituintes do óleo essencial em plantas de M. arvensis submetidas a cinco diferentes doses de adubação orgânica e quatro doses crescentes de calcário

Componentes

Dose 0 g dm -3 de calcário Dose 0,25 g dm -3 de calcário Dose 2 g dm -3 de calcário Dose 3,72 g dm -3 de calcário

IK C0 C5 C10 C20 C40 C0 C5 C10 C20 C40 C0 C5 C10 C20 C40 C0 C5 C10 C20 C40

Percentagem relativa (%)

3-octanol 991 - - 0,35 0,54 0,53 - 0,37 0,44 0,50 0,38 0,31 0,51 0,50 0,55 0,62 - 0,48 0,51 0,58 0,47

limoneno 1031 - - - - - - - - 0,32 - - - 0,25 0,31 0,41 - - - - -

linalol 1097 - 0,34 0,37 0,51 0,50 - 0,38 0,45 0,51 0,51 0,29 0,47 0,49 0,56 0,55 - 0,40 0,48 0,51 0,46

p-ment-3-enol 1149 - 0,55 0,37 0,38 0,37 - 0,33 - 0,38 0,41 0,32 0,36 0,38 0,47 0,39 - 0,34 0,37 0,39 0,39

mentona 1157 - - 0,81 1,77 2,13 0,71 0,88 1,31 2,33 2,56 0,97 1,50 2,04 2,54 3,29 - 1,24 1,89 2,40 2,38

isomentona 1168 - 1,78 1,02 1,60 1,39 0,66 1,10 1,40 1,71 1,75 0,82 1,57 1,71 2,12 2,00 - 1,22 1,56 1,67 1,55

neo-mentol 1167 0,39 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

n.i - - 0,99 1,22 1,33 0,83 1,04 1,10 1,21 1,11 0,75 1,08 1,13 1,14 1,25 - 1,15 1,23 1,20 0,92

neo-iso-mentol 1178 92,57 96,29 94,95 92,81 92,66 96,68 94,44 94,20 90,68 91,02 92,95 93,40 91,53 89,66 89,35 100,00 94,18 92,45 91,49 92,86

n.i

- - - - - - - - - - - - - 0,25 - - - - - -

piperitona 1247 - 0,47 0,55 0,75 0,71 0,37 0,61 0,70 0,80 0,73 0,48 0,72 0,80 0,98 0,90 - 0,64 0,80 0,84 0,66

cariofileno 1424 - - 0,34 0,42 0,38 - 0,38 0,40 0,44 0,47 0,27 0,39 0,45 0,56 0,42 - 0,34 0,40 0,37 0,32

germacreno D 1485 - - 0,25 - - - - - 0,29 0,34 - - 0,33 0,42 0,32 - - 0,32 - -

di(2-etilexil)ftalato 2553 7,04 0,57 - - - 0,75 0,46 - 0,82 0,73 2,85 - 0,39 0,43 0,49 - - - 0,55 -

Total (%) 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 99,99 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00

Ik *= indice de Kovats; n. i. = não identificado; C0, C5, C10,C20 e C40 correspondem as doses 0, 5, 10, 20 e 40 g dm-3 de composto incorporado ao solo.

87

Simões e Sptizer (2000) afirmam que aproximadamente 90% dos óleos

voláteis são compostos de terpenos. No presente estudo com Mentha arvensis

submetida a doses de calcário e de composto foram identificados além do neo-iso-

mentol (composto majoritário) outros monoterpenos como: limoneno, linalol, p-ment-

3-enol, mentona, isomentona, neo-mentol, piperitona e dois sesquiterpenos:

cariofileno e germacreno D. Os monoterpenos são os componentes majoritários do

óleo essencial de muitas espécies do gênero Mentha (GERSHENZON et al., 2000;

MAHMOUD; CROTEAU, 2003; OLIVEIRA et al., 2012).

4.4 CONCLUSÃO

Independente dos níveis de calcário e composto orgânico o composto

majoritário detectado foi o neo-iso-mentol.

Maior produtividade de óleo essencial é obtida com a combinação de 26 - 29

g dm-3 composto orgânico e 1,7 – 2,0 g dm-3 de calcário. Essas doses correspondem

a um pH de 5,8 a 6,0 no início do experimento.

Níveis de calcário e composto orgânico influenciaram no rendimento e

qualidade do óleo essencial de M. arvensis.

4.5 REFERÊNCIAS

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91

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Os resultados encontrados neste trabalho mostram que a Mentha arvensis

responde positivamente à calagem juntamente com a adição de composto orgânico,

por meio da promoção do crescimento da planta e produção do óleo essencial.

A adubação orgânica com composto de ovino para essa espécie medicinal

pode ser recomendada. Os resultados demonstraram a viabilidade desse adubo

orgânico para produção do óleo essencial de M. arvensis, com valores de

concentração do óleo chegando a 5 % na folha, o que é considerado um valor alto

quando comparado com outros resultados da literatura científica para esse gênero

de planta aromática.

Do ponto de vista prático, os resultados também mostraram que a calagem,

quando utilizada como prática isolada, não trouxe benefícios significativos ao

crescimento das plantas de M. arvensis. Na ausência de calagem, o uso do

composto orgânico influenciou tanto nas propriedades do solo, como a CTC, soma

de bases, saturação por bases e pH, além de elevar os teores de P, K, Ca e Mg no

solo como também na nutrição de M. arvensis.

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ PATRICIA ALVES … · FIGURA 02 Eletromicrografia de varredura mostrando tricoma glandular peltado (TGP) e capitado (TGC) na face adaxial de folha