Radiação Artificial em Morangueiros

O estudo parte da constatação da variabilidade da radiação solar incidente ao longo do dia, com picos próximos ao meio-dia e intensidade significativamente menor no amanhecer e entardecer. Essa baixa intensidade luminosa afeta a taxa fotossintética das plantas, reduzindo sua produtividade. O problema é exacerbado nos meses de inverno, devido ao fotoperíodo reduzido pela posição da Terra em relação ao Sol. A pesquisa busca entender como a suplementação de luz artificial pode mitigar esses efeitos negativos no cultivo do morangueiro, especialmente considerando a importância econômica da cultura e a crescente demanda por novas técnicas de cultivo que visem aumentar a produtividade e a rentabilidade, principalmente em pequenas unidades de produção.

O objetivo central deste trabalho é avaliar o impacto da radiação artificial complementar no crescimento vegetativo e reprodutivo do morangueiro cultivar Camarosa, cultivado em sistema sem solo. A pesquisa visa analisar se a suplementação artificial de luz, em horários específicos do dia, pode compensar a baixa intensidade natural da radiação solar, particularmente em épocas com menor insolação, e influenciar positivamente parâmetros importantes como o desenvolvimento vegetativo, a produção de clorofila, a floração e, finalmente, a produção de frutos. O estudo busca quantificar os efeitos da luz artificial sobre indicadores chave do desenvolvimento e produtividade da planta.

Para alcançar seus objetivos, o estudo propõe uma análise abrangente de diversos parâmetros relacionados ao crescimento e à produção do morangueiro Camarosa. Serão mensurados indicadores fisiológicos como a concentração de clorofila a, clorofila b e clorofila total, além de aspectos morfológicos como área do folíolo, área foliar total e número de folíolos. Parâmetros reprodutivos também serão analisados, incluindo o início da floração, a floração plena, o número de flores, a altura da planta e a altura do pecíolo. Finalmente, a produção de frutos será avaliada pela produção por planta e pelo número de frutos por planta. Essa abordagem multifacetada permitirá uma compreensão completa do impacto da radiação artificial complementar sobre todos os aspectos do ciclo de vida da planta.

O estudo utilizou um delineamento inteiramente casualizado, um método estatístico para minimizar o viés e garantir a confiabilidade dos resultados. Foram estabelecidos cinco tratamentos, cada um correspondendo a uma diferente intensidade luminosa de radiação artificial complementar: 100, 200, 300 e 400 µmol m⁻² s⁻¹, além de um grupo controle (testemunha) sem radiação adicional. Cada tratamento teve seis repetições, garantindo maior precisão na análise dos dados. A aplicação da radiação complementar foi cuidadosamente controlada, ocorrendo em dois períodos do dia: das 6h às 9h e das 16h às 18h, totalizando 5 horas diárias de exposição à luz artificial. Esse planejamento visou simular condições de baixa luminosidade natural, comuns em determinadas épocas do ano, e avaliar o impacto da suplementação luminosa.

As mudas de morangueiro cultivar Camarosa, vernalizadas e importadas do Chile, foram plantadas em 02 de junho de 2015. O cultivo ocorreu em um sistema semi-hidropônico com sistema aberto, no qual o excedente de água da irrigação/fertirrigação é drenado. As plantas foram instaladas em 'slabs' dispostos longitudinalmente sobre uma bancada a 0,9 m de altura do solo, protegidas por um túnel baixo de polietileno transparente de 150 µm de espessura. O sistema de irrigação utilizado foi por gotejamento, através de fitas gotejadoras instaladas dentro dos 'slabs', garantindo uma eficiente distribuição de água e nutrientes para as plantas. O substrato utilizado, fornecido pela empresa Agrinobre, possuía 60% de capacidade de retenção de água e condutividade elétrica de 1,5.

A nutrição das plantas foi realizada por meio de fertirrigação, utilizando como base uma solução nutritiva modificada a partir da proposta de Schmitt (2013). As fontes de macronutrientes incluíram nitrato de potássio, nitrato de cálcio Calcinit®, sulfato de magnésio e fosfato monoamônico, com concentrações ajustadas para atingir níveis específicos. A coleta de dados ocorreu em três momentos: aos 15, 35 e 51 dias após o plantio. Foram realizadas avaliações da clorofila a, clorofila b e clorofila total, utilizando o método proposto por Telles et al. (1977), com leitura em espectrofotômetro Shimadzu® UV-1601 PC. A extração de clorofila foi feita a partir de 0,1g de folha, macerada em acetona 80%, seguido de centrifugação e leitura em espectrofotômetro. Além disso, foram mensurados outros parâmetros como área foliar, número de folíolos, fases de floração, altura da planta, altura do pecíolo, produção por planta e número de frutos por planta.

O experimento foi conduzido em área experimental da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), localizada em Cerro Largo, região noroeste do Rio Grande do Sul. O município está situado aproximadamente na latitude 28° 08’ sul e longitude 54° 44’ oeste, a 230 metros acima do nível do mar, com clima Cfa (Köeppen). As plantas foram mantidas em um fotoperíodo controlado de 12 horas, utilizando um temporizador na fonte de energia elétrica para regular o fornecimento de luz artificial, considerando a característica genética das plantas de 'dia curto'. Essas condições controladas permitiram avaliar o efeito da radiação artificial complementar isoladamente, minimizando a influência de outros fatores ambientais.

A concentração de clorofila (a, b e total) foi avaliada em três momentos distintos do ciclo de crescimento vegetativo do morangueiro Camarosa: aos 15, 35 e 51 dias após o plantio. Na primeira avaliação, não houve diferença significativa entre os tratamentos, porém a partir da segunda avaliação, observou-se uma relação linear positiva entre a intensidade luminosa e a concentração de clorofila. Isso indica que maiores intensidades de radiação artificial complementar proporcionaram maior acúmulo de pigmentos fotossintéticos nas folhas. A terceira avaliação reforçou essa tendência, mostrando um aumento de 23% na clorofila a no tratamento com maior intensidade luminosa em comparação ao grupo controle (testemunha), sugerindo maior eficiência fotossintética com a suplementação de luz artificial. Os coeficientes de determinação (R²) obtidos foram significativos (0,84 para clorofila a, 0,70 para clorofila b e 0,89 para clorofila total), validando a relação observada.

A relação positiva entre intensidade luminosa e teor de clorofila observada no estudo é consistente com a literatura, que indica o papel crucial da luz na produção desses pigmentos essenciais para a fotossíntese. No entanto, a pesquisa destaca a existência de um ponto de saturação, onde intensidades luminosas muito elevadas podem ser prejudiciais, estimulando o processo oxidativo da clorofila e reduzindo seu teor. Esse processo de fotoxidação, descrito por Kramer & Kozlowski (1979) e Taiz e Zeiger (2005), ocorre pela excitação prolongada da clorofila a, que reage com O2, formando radicais livres que danificam os pigmentos. O estudo evidencia que, dentro do range de intensidades testadas, a suplementação artificial de luz foi benéfica para o aumento do teor de clorofila, sem atingir o ponto crítico de fotoxidação. Estudos como os de Lima Júnior et al. (2005), Rego e Possamai (2006) e Alvarenga et al. (2003) reforçam a importância do controle da intensidade luminosa para otimizar a produção de clorofila.

A análise dos resultados considerou a influência do fotoperíodo na resposta das plantas à intensidade luminosa. Observa-se que o tratamento sem radiação complementar (testemunha) apresentou fotoperíodo reduzido, levando a um aumento no tamanho das folhas como estratégia de adaptação para maior captação de luz. Comparativamente ao tratamento com radiação complementar, o tamanho das folhas é maior na testemunha. Essa observação é consistente com a literatura, como demonstrado por Colares et al. (2007) com a espécie Potamogeton pectinatus L., que apresenta maior comprimento de folha sob fotoperíodo reduzido. Portanto, a resposta à intensidade luminosa não é puramente linear, sendo influenciada também pelo fotoperíodo, que afeta a morfologia foliar e a eficiência da captação de luz. Para uma análise completa, é importante considerar a interação entre intensidade luminosa e fotoperíodo na resposta da planta.

A análise do número de folíolos revelou uma relação linear positiva com a intensidade luminosa (R² = 0,97). O tratamento com maior intensidade (400 µmol m⁻² s⁻¹) apresentou o maior número de folíolos, enquanto o grupo controle (testemunha) exibiu os menores valores. Esse resultado sugere que a radiação artificial complementar estimula o desenvolvimento foliar. Já a área foliar total não apresentou diferenças significativas entre os tratamentos, variando de 192,9 cm² (testemunha) a 264,9 cm² (maior intensidade). A literatura, como apontado por Evans e Poorter (2001), indica que em condições de estresse por excesso de radiação, as plantas tendem a diminuir o tamanho das folhas como mecanismo de proteção. Esses dados são corroborados por Salgado et al. (2012), que observaram resultados semelhantes em estudos com tomilho sob diferentes intensidades luminosas.

A avaliação da floração, contabilizada em graus-dia até o momento em que 50% das plantas apresentavam a primeira flor, não mostrou efeito significativo da intensidade luminosa na antecipação da floração. No entanto, o número total de flores apresentou uma relação linear positiva com a intensidade luminosa (R² = 0,87), indicando que maiores níveis de radiação artificial resultam em maior produção de flores. Essa correlação reforça a influência da fotossíntese, impulsionada pela luz complementar, na produção de recursos para a formação de estruturas reprodutivas. A maior quantidade de flores em tratamentos com maior intensidade luminosa sugere um maior potencial de produção de frutos, que será posteriormente avaliado em relação a outros parâmetros.

A análise da produção de frutos, realizada até o final de agosto, revelou uma relação linear positiva entre a intensidade luminosa e o número de frutos por planta (R² = 0,84). Tratamentos com maior intensidade luminosa resultaram em maior quantidade de frutos. Essa relação é consistente com a maior produção de flores observada anteriormente e também se relaciona diretamente com o maior teor de clorofila, contribuindo para taxas fotossintéticas mais elevadas, como já demonstrado na seção anterior. A massa média dos frutos, no entanto, não apresentou diferenças significativas entre os tratamentos, variando entre 10,2 e 10,7 gramas. De modo geral, os resultados sugerem que a suplementação de luz artificial, dentro dos níveis testados, contribui para aumento significativo da produção de frutos do morangueiro Camarosa, corroborando os achados de Kirschbaum (1998) e Ceulemans et al. (1986) sobre o efeito da intensidade luminosa em aspectos morfológicos e fisiológicos que impactam a produtividade.