Desenvolvimento e otimização de sistema aeropônico para a produção de minitubérculos de batata-semente | Development and optimization of aeroponic system to produce seed potato minitubers

Recentemente, sistemas aeropônicos vêm sendo propostos para a produção de batata- semente básica. Existem trabalhos com variada combinação de técnicas na composição destes sistemas. Mas são raros os trabalhos envolvendo a combinação de aeroponia e broto como material propagativo. Da mesma forma, não foi localizado trabalho visando estabelecer a combinação entre tipo de nebulizador, revestimento interno e sentido de nebulização para a produção de batata-semente básica, propagada por broto, em sistema aeropônico. Adicionalmente, ainda não foi realizada a análise de crescimento da planta de batata no sistema aeropônico proposto pelo CIP (Centro Internacional de la Papa). Informações sobre tais dúvidas podem permitir o descortínio de novos sistemas de produção em aeroponia e avanços no sistema existente. Desse modo, os objetivos do presente trabalho foram desenvolver e aperfeiçoar um sistema aeropônico para a produção de minitubérculos de batata-semente básica e caracterizar o crescimento de plantas de batata no sistema aeropônico do CIP, via aspectos morfofisiológicos. Foram conduzidos três experimentos. O primeiro, em 2013, em casa de vegetação não climatizada, em sistema idealizado na Universidade Federal de Viçosa, denominado “Sistema Aeropônico UFV”. Em linhas gerais, esse sistema consiste de balde de polietileno, com orifício na tampa para acomodar as mudas, tubulação de recalque e retorno da solução nutritiva, reservatório, nebulizador, quadro de comando e bomba. Foram utilizadas mudas provindas de brotos de batata-semente, cultivar Ágata, e o experimento foi composto de seis tratamentos, em esquema fatorial 3x2, resultante de três tipos de nebulizadores e dois tipos de revestimento interno do balde, com e sem poliuretano. O desenho para implantação foi em blocos ao acaso com quatro repetições. O segundo experimento, instalado no “Sistema Aeropônico UFV” foi composto de oito tratamentos, em esquema fatorial 4x2, resultantes de quatro tipos de nebulizadores e dois sentidos de nebulização no interior do balde, ascendente e descendente. O desenho foi em blocos ao acaso com quatro repetições. O terceiro experimento foi constituído por nove tratamentos e oito repetições, no delineamento experimental de blocos ao acaso, em sistema aeropônico proposto pelo CIP. Os tratamentos foram épocas de amostragem das plantas realizadas a cada sete dias iniciando-se aos sete dias após o transplantio das mudas. Os dados foram submetidos à análise de variância e de regressão. O “Sistema Aeropônico UFV” é eficaz para produzir minitubérculos e pode ser útil como instrumento experimental devendo ser utilizado o nebulizador Fogger sem antigotas de vazão 14 L/h e com sentido de nebulização descendente. É caracterizado o crescimento de plantas de batata no sistema aeropônico do CIP. Ao longo do ciclo da planta, o comprimento da haste principal aumenta de forma linear; o número de folhas, a área foliar, o índice de área foliar e as massas das matérias secas da raiz, haste, folha e total variam positivamente; a razão de área foliar, a área foliar específica, a taxa assimilatória líquida e a taxa de crescimento relativo decrescem. A razão de massa foliar apresenta o máximo de 0,57 g/g, aos 32,26 dias após o transplantio. A produtividade de minitubérculos, tanto para o número quanto para a massa da matéria fresca, aumenta com comportamentos sigmoidal e potencial, respectivamente. No sistema aeropônico do CIP, a colheita de minitubérculos é iniciada dezoito dias após o transplantio das mudas.

Recently aeroponics systems have been proposed to produce basic potato seed. There are studies with varied combination of techniques to compose these systems. But there are few studies involving the combination of aeroponic and potato sprouts as the nursery material. In the same way, no paper was found seeking to establish combination of nebulizer type, cladding and nebulization direction for the production of basic potato seed, propagated by bud, in aeroponic system. In addition, it has not yet been performed the potato plant growth analysis in the aeroponic system proposed by the International Potato Center (CIP). Information about such doubts may allow the emergence of new aeroponic production systems and advances to the existing one. In this way, the objectives of the present work was to develop and optimize an aeroponic system for the production of basic seed minitubers potato and characterize the potato plants growth in the CIP aeroponic system by morphophysiological aspects. They were conducted three experiments. The first, in 2013, at unheated greenhouse conditioned, in idealized system at the Federal University of Viçosa, called “UFV Aeroponic System”. In general, this system consists of a polyethylene bucket, with hole in the cap to accommodate the seedlings, piping of repression and return of nutrient solution, reservoir, nebulizer, control panel and pump. Seedlings coming from potato seed bud, Agata cultivar, were used and the experiment was composed of six treatments, in a 3x2 factorial, resulting from three types of nebulizers and two types of bucket wall cladding, with and without polyurethane. The experiment was setup in randomized complete block design with four replicates. The second experiment, carried out in the “UFV Aeroponic System”, was composed of eight treatments, in a 4x2 factorial, resulting from four nebulizer types and two nutrient solution nebulization directions inside the bucket, ascending and descending. The experiment was in a randomized complete block design with four replicates. The third experiment accomplished in the aeroponic system proposed by CIP was composed of nine treatments and eight repetitions, in randomized complete block design. The treatments were time of plant sampling collection, every seven days starting at seven days after seedling transplanting. The data were submitted to variance and regression analysis. The “UFV Aeroponic System” is effective to produce minitubers and can be useful as an experimental tool and should be used the Fogger nebulizer without anti-drip flow at 14 L/h with descending nebulization direction. Potato plant growth in the CIP system is morphophysiologically characterized over the cycle. Main stem length increases linearly; leaf number, leaf area, leaf area index and dry matter of root, stem, leaf and total vary positively; leaf area ratio, specific leaf area, net assimilation rate and relative growth rate decrease. The leaf weight ratio presents maximum of 0.57 g/g at 32.26 days after transplanting. Minituber yields, number and fresh weight, increase with sigmoidal and potential behaviors, respectively. At the CIP aeroponic system, minituber harvest begins eighteen days after transplanting.

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