AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DO SILÍCIO NA ATENUAÇÃO DOS EFEITOS ADVERSOS DA SALINIDADE NO CULTIVO DO TOMATEIRO

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AVALIAÇÃO DA EFICÁCIA DO SILÍCIO NA ATENUAÇÃO DOS EFEITOS ADVERSOS DA SALINIDADE NO CULTIVO DO TOMATEIRO
Resumo: Atualmente, no estado do Ceará, constata-se uma tendência crescente de áreas destinadas ao cultivo do tomateiro (Lycopersicon esculentum), em campo aberto. Enquadrado como moderadamente sensível à salinidade, o tomateiro, segundo Rhoades et al. (1992), caracteriza-se por tolerar uma salinidade limiar, em termos de condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) de 2,5 dS m-1, sendo estimados decréscimos relativos de 9,0% por incremento unitário da CEes. Uma estratégia alternativa para superar os efeitos negativos da salinidade sobre o crescimento e o rendimento da planta pode ser a de tentar suplementar a disponibilidade de silício (Si), onde se sabe que a água de irrigação é ou pode tornar-se salina O presente trabalho visa estudar a viabilidade técnica do cultivo do tomateiro, irrigado com águas de diferentes níveis de salinidade, associadas à aplicação de doses de silício, por via foliar, nas condições edafoclimáticas do estado do CE, desenvolvido a campo aberto, em área pertencente ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará (IFCE). Adotando o esquema de delineamento de blocos ao acaso, no esquema de parcelas subdivididas, com três repetições (blocos), os efeitos de cinco diferentes níveis de salinidade da água de irrigação (condutividades elétricas de 0,5; 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m-1, associados com pulverizações foliares de soluções aquosas a base de silício (subparcelas), em cinco diferentes concentrações (0; 2,5; 5,0; 7,5 e 10 g L-1 de SiO2), sobre a cultura do tomateiro, totalizando 420 unidades experimentais. Constata-se que a salinidade inibiu significativamente a produção de massa seca da cultivar Perseo hibrido onde a partir da condutividade elétrica da água de irrigação acima de 3 dS m1 não foi favorável para a produção de massa seca desta cultivar, apesar da aplicação do silício via foliar, pois estes não diferiram da testemunha em análise estatística para a dose 2. Com o aumento da salinidade de 3 dS m1 em diante as doses de Si não foram viáveis para amenizar o efeito do estresse salino.
Palavras-chave: Salinidade, silicío, cultivo do tomateiro
Obstract: Currently, in the state of Ceará, there is an increasing trend of areas for tomato cultivation (Lycopersicon esculentum) in the open field. According to Rhoades et al. (1992), is characterized by tolerating a threshold salinity, in terms of the electrical conductivity of the saturation extract (ECes) of 2.5 dS m-1, being estimated relative decreases of 9.0% per unit increment of CEes. An alternative strategy to overcome the negative effects of salinity on plant growth and yield may be to try to supplement the availability of silicon (Si), where it is known that irrigation water is or can become saline. aims to study the technical feasibility of tomato cultivation, irrigated with waters of different levels of salinity, associated to the application of silicon doses, by foliar route, in the edaphoclimatic conditions of the EC state, developed in the open field, in an area belonging to the Federal Institute of Education, Science and Technology of Ceará (IFCE). The effects of five different levels of irrigation water salinity (electrical conductivity of 0.5, 1.5, 3.0, , 4.5 and 6.0 dS m-1, associated with foliar sprays of silicon-based aqueous solutions (subplots), at five different concentrations (0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10 g L -1 of SiO2), on the tomato crop, totaling 420 experimental units. It is observed that salinity significantly inhibited the production of dry mass of Perseo hybrid cultivar where from the electric conductivity of irrigation water above 3 dS m1 was not favorable for the dry mass production of this cultivar, despite the application of silicon via foliar, since these did not differ from the control in statistical analysis for the dose 2. With the increase of the salinity of 3 dS m1 onwards the doses of Si were not feasible to soften the effect of the saline stress.
 Key words: Salinity, silicon, tomato crop
INTRODUÇÃO
O contínuo aumento populacional requer quantidades adicionais de água para o atendimento das necessidades domésticas, ambientais, industriais, recreativas e agrícolas. Por outro lado, os recursos hídricos renováveis da Terra são finitos. Essa escassez de água tem limitado o desenvolvimento agrícola sustentável em todo o mundo (WANG et al., 2017). De uma maneira particular, essa insuficiência de água acomete grande parte do estado do Ceará, devido à irregularidade das precipitações pluviométricas no tempo e no espaço. 
Atualmente, no estado do Ceará, constata-se uma tendência crescente de áreas destinadas ao cultivo do tomateiro (Lycopersicon esculentum), em campo aberto. Nessas áreas, predominam-se elevadas temperaturas e baixas umidades relativas, fazendo da irrigação uma prática essencial para o alcance de rendimentos, a qual, depende tanto da quantidade como da qualidade da água (BARBOSA, 2013). Nos aludidos cultivos, a água empregada para irrigação decorre de poços artesianos profundos que, conforme o comprovado por Souza (2017), apresentam o inconveniente de deterem altos conteúdos de sais, podendo acarretar, como consequência, a salinização dos solos e decréscimos no rendimento das culturas, sobremaneira, das mais sensíveis.
Uma estratégia alternativa para superar os efeitos negativos da salinidade sobre o crescimento e o rendimento da planta pode ser a de tentar suplementar a disponibilidade de silício (Si), onde se sabe que a água de irrigação é ou pode tornar-se salina. Alguns relatos demonstram que o silício melhora os efeitos adversos da salinidade nas plantas, embora os mecanismos mediados pelo Si no aumento da tolerância da planta à salinidade ainda sejam pouco compreendidos. Todavia, comprova-se que os efeitos do Si em condições salinas variam entre as espécies, sugerindo que estudos devem ser realizados, na tentativa de elucidar o papel do Si na tolerância à salinidade, nas mais diversas espécies (SAVVAS et al., 2009). 
Atualmente, não há informações disponíveis sobre os possíveis efeitos benéficos do silício no desempenho agronômico de plantas de tomateiro irrigadas com águas salinas, sob condições de campo aberto, principalmente, nas condições edafoclimáticas do Nordeste Brasileiro.
 Com o intuito de preencher essa lacuna existente na literatura, o presente trabalho busca o entendimento de uma série de respostas agronômicas, gerando informações básicas que poderão auxiliar na elucidação dos efeitos do silício como atenuador dos efeitos da salinidade na cultura do tomateiro, contribuindo para o desenvolvimento de um manejo técnico cada vez mais eficiente da irrigação com águas de qualidades inferiores.
A pesquisa pauta-se na hipótese de que os efeitos negativos do uso de águas salinas na irrigação do tomateiro podem ser atenuados, mediante a aplicação exógena foliar de silício, ampliando as possibilidades de utilização de águas de qualidades inferiores na irrigação da espécie, em virtude do alcance da maior tolerância ao estresse salino, mediada pelo silício.
Com objetivo de estudar a viabilidade técnica do cultivo do tomateiro, irrigado com águas de diferentes níveis de salinidade, associadas à aplicação de doses de silício, por via foliar, nas condições edafoclimáticas do semiárido cearense. 
Especificando a procedência à avaliação dos efeitos da salinidade isolados e/ou combinados com o silício, sobre o crescimento das plantas, mensurando o nível de tolerância da cultura à salinidade da água de irrigação, isolado e/ou combinado com a dose de silício que proporciona a maximização do desempenho agronômico da espécie, evidenciado os efeitos benéficos derivados desse elemento, sob salinidade. 
O tomateiro é uma planta herbácea, perene, mas cultivada como anual, de hábito de crescimento prostrado ou estendido, folhas compostas (ou segmentadas), caule organizado em sequência de duas ou três folhas por simpódio, e duas ou três folhasentre cachos (MELO, 2007). Enquadrado como moderadamente sensível à salinidade, o tomateiro, segundo Rhoades et al. (1992), caracteriza-se por tolerar uma salinidade limiar, em termos de condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes) de 2,5 dS m-1, sendo estimados decréscimos relativos de 9,0% por incremento unitário da CEes.
O estresse salino é capaz de comprometer todos os processos fisiológicos e metabólicos das plantas. Porém, as respostas à esse agente estressor são largamente variáveis em função da espécie, do estádio fenológico, bem como do genótipo, de tal forma que algumas espécies apresentam elevada tolerância à salinidade, enquanto outras se mostram altamente vulneráveis aos seus efeitos (ZUH, 2002).
O silício abranda as implicações do estresse ocasionado por salinidade em plantas de tomate, restringindo a assimilação involuntária de íons sódio e cloreto (STAMATAKIS et al., 2003). 
MATÉRIAS E MÉTODOS
O experimento foi conduzido entre outubro de 2017 e fevereiro de 2018, em campo aberto, na área experimental do IFCE, Campus Iguatu, o material genético cultivado foi o Perseo Hibrido, adotado por já ser comumente cultivado no estado do Ceará. 
O método de irrigação utilizado foi o localizado com o sistema do tipo gotejamento, os emissores com vazão nominal de 1,64 L h-1. Para a estimativa das lâminas de irrigação, o método de manejo adotado foi o climático, tendo-se como auxílio o sofware excel, no qual foi calculado o tempo de irrigação, a partir de dados meteorológicos extraídos da plataforma do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET).
 O sistema foi composto por cinco caixas de fibra de vidro, com capacidade volumétrica de 1.000 L, estrategicamente alocadas com o intuito de aplicar os diferentes níveis de salinidades das águas de irrigação, evitando misturas de águas.
As mudas foram adquiridas junto a um produtor rural, produzidas no sistema de bandejas, constituídas por polietileno expandido com 128 células, as quais, eram preenchidas com substrato constituído por fibra de coco. O transplantio para campo aberto foi executado quando as mudas apresentaram duas a três folhas definitivas. Adotando o espaçamento de 1,0 x 0,5 m, entre e dentro das fileiras de plantas. Durante a condução do experimento, as plantas serão tutoradas através do método vertical com fitilho.
 Empregou-se o delineamento de blocos ao acaso, no esquema de parcelas subdivididas, com três repetições (blocos), sendo nas parcelas avaliados os efeitos de cinco diferentes níveis de salinidade correspondentes a 1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m-1 que foram preparadas mediante adição dos seguintes sais: NaCl, CaCl2.2H2O e MgCl2.6H2O à água de abastecimento local (CE = 0,5 dS m-1), de forma a se obter a CE almejada em cada tratamento, obedecendo a uma proporção equivalente de 7:2:1 entre Na:Ca:Mg, associados com pulverizações foliares de soluções aquosas a base de silício (subparcelas), em quatro diferentes concentrações (0; 2,5; 5,0; 7,5 g L-1 de SiO2), sobre a cultura do tomateiro, totalizando 420 unidades experimentais.
As aplicações das soluções aquosas de silício foram realizadas durante todo o ciclo cultural, com periodicidade semanal, utilizando como fonte o produto comercial Silimax® (94,6% de SiO2; 3,38% de Al2O3; 0,21% de TiO2; 0,23% de Fe2O; 0,42% de CaO; 0,44% de MgO; 0,18% de Na2O; 0,11% de K2O; 0,01% de MnO e 0,01% de P2O6), com o auxílio de pulverizadores costais, até o ponto de escorrimento, conforme as diferentes concentrações das soluções (2,5; 5,0; 7,5 g L-1 de SiO2), enquanto no tratamento controle (0 g L-1 de SiO2) aplicado apenas água. 
A partir do primeiro mês após o transplantio, mensalmente foram realizadas medições das variáveis: altura de plantas (da superfície do solo ao ponteiro) e diâmetro do caule (a 5 cm da superfície do solo), estendendo-se até o final do ciclo cultural, utilizando uma trena métrica e paquímetro digital.
Aos 90 dias após o transplatio, as plantas foram cortadas rente ao solo e depositadas em sacos de papel. Posteriormente, foram submetidas à secagem em estufa com circulação forçada de ar a 65 ºC, até a averiguação de massa constante. Nessa ocasião, mensurou-se a biomassa seca das plantas, com o auxílio de uma balança de precisão.
Através dos dados coletados, os resultados foram submetidos à análise de variância e de regressão linear observou-se à significância dos tratamentos pelo teste F através do programa estatístico ASSISTAT (Assistência Estatística) desenvolvido pelo Prof. Dr. Francisco de A. S. e Silva da Universidade de Campina Grande (UFCG), e auxilio do software Excel.
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
 O tomateiro e uma cultura com altos riscos devido à baixa tolerância à salinidade, porém os resultados estatísticos na Tabela 1, mostram significativos aos efeitos da salinidade e da aplicação de doses silício analisado através da massa seca da parte aérea das plantas. 
 Tabela 1. Resumo da Análise de Variância do tomateiro irrigado com água salina submetido à aplicações foliar de doses de silício.
	Fontes de Variação
	Graus de Liberdade
	Quadrados Médios
	Blocos
	2
	11,54ns
	Níveis de Salinidade (CE)
	4
	1.389,83**
	Resíduo (CE)
	8
	10,49
	Parcelas
	14
	
	Doses de Silício (Si)
	3
	261,20**
	CE x Si
	12
	461,04**
	Resíduo (Si)
	30
	8,27
	Total
	59
	
NS, *, ** = Não significativo, significativo a 5 e 1% de probabilidade, respectivamente, pelo teste F.
Conforme mostra o gráfico da Figura 1, houve diferenças significativas entre as doses de silício associadas aos níveis de salinidade. Observa-se que o silício de dose 3 foi rendável até o nível de salinidade de 2 dS m1, inibindo boa produção de massa seca da cultivar Perseo hibrido. 
Porem a partir da condutividade elétrica da água de irrigação acima de 3 dS m1 não foi vantajoso à aplicação de silício para a produção de massa seca desta cultivar, apesar da aplicação do silício via foliar, pois estes não diferiram da testemunha em análise estatística para a dose 2, o mesmo resultado sem à aplicação do silício foi encontrado por De Oliveira et al. (2011) no qual observou que a salinidade reduziu a massa seca da parte aérea nas plantas da cultivar Santa Adélia. 
Pesquisadores têm comprovado a ausência de resposta do Si em certas culturas. Pereira et al. (2003) observaram um maior teor de Si em plantas de tomateiro; no entanto, esse aumento não foi capaz de ser traduzido em aumento de produtividade. Franzote et al. (2005), em um estudo com plântulas de feijão, cv BRS-MG Talismã, sob aplicação foliar de um fertilizante comercial contendo 21% de silício em doses crescentes (0; 4,25; 8,50; 12,75 e 17 pm), observaram que, nas doses empregadas, este nutriente não influenciou no crescimento e no rendimento de grãos do feijoeiro.
Figura 1. Massa seca da parte aérea com aplicação de Si.
Em condições de excesso de sais dissolvidos a solução externa de raiz reduz o potencial osmótico da solução assim como a água. portanto, o potencial hídrico da solução torna-se menor que na região da raiz; a planta tem dificuldade em absorver a água e começa a sofrer os efeitos do estresse hídrico causado por déficit hídrico (Munns e Tester 2008; taiz et al 2017).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A dose de Si utilizada que melhor obteve resposta foi a dose 3 para água de irrigação de até 2 dS m¹.
Com o aumento da salinidade de 3 dS m1 em diante as doses de Si não foram viáveis para amenizar o efeito do estresse salino.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
AL-AGHABARY, K.; ZHU, Z.; SHI, Q.H. Influence of silicon supply on chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and antioxidative enzyme activities in tomato plants under salt stress. Journal of plant nutrition, New Zealand v.27, n.12, p.2101–2115, 2004.
BARBOSA, H. IGUATU: Plantio de tomate é alternativa para pequeno produtor. Diário do Nordeste, Fortaleza, 19 ago. 2013. Disponível em: < http://blogs.diariodonordeste.com.br/centrosul/agricultura/iguatu plantio-de-tomate-e-alternativa-para-pequeno-produtor/>. Acesso em: 09 março. 2017.De Oliveira Freire, A. L. Acúmulo de íons e produção de tomateiro irrigado com água salina. Ciências Agrárias, Londrina, v. 31, suplemento 1, p. 1133-1144, 2010v. 31, n. 1, 2010.
FRANZOTE, B. P., MJBDA, S., Maria, N., Vieira, B., Silva, V. M. P. E., & De Carvalho, J. G. Aplicação foliar de silício em feijoeiro comum. In: CONGRESSO NACIONAL DE PESQUISAS SOBRE FEIJÃO, 8., 2005. Anais... Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão, 2005. v. 2. p. 1030-1033.
MELO, P. C. T. Produção de sementes de tomate. In: CURSO SOBRE TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE SEMENTES DE HORTALIÇAS, 10., 2010, Brasília, DF. Palestras... Brasília, DF: Embrapa Hortaliças, 2010. CD-ROM. 
MUNNS, R., & Tester, M. (2008). Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59, 651-81. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911.
PEREIRA, H.S.; VITTI, G.C.; KORNDÖRFER, G.H. Comportamento de diferentes fontes de Si no solo e na cultura do tomateiro. Revista Brasileira de Ciências do Solo, Viçosa, v.27, n.1, p.101-108, 2003.  
RHOADES, J. D.; KANDIAH, A.; MASHALI, A. M. Uso de águas salinas para produção agrícola. Estudos da FAO, Irrigação e Drenagem, 48. Campina Grande: UFPB, 1992. 117 p.
R.M.Q.; KORNDÖRFER, G.H.; ZANÃO JÚNIOR, L.A.; SILVA, A.F.; LANA, A.M.Q. Efeito do silicato de cálcio sobre a produtividade e acumulação de Si no tomateiro. Bioscience Journal, Uberlândia, v.19, n.2, p.15-20, 2003.
SAVVAS, D.; GIOTIS, D.; CHATZIEUSTRATIOU, E.; BAKEA, M., PATAKIOUTAS, G. Silicon supply in soilless cultivations of zucchini alleviates stress induced by salinity and powdery mildew infections. Environmental and Experimental Botany, Holanda, v. 65, s.n., p. 11-17, 2009. Disponível em: <https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0098847208000804>. Acesso em: 19 mar. 2019.
SOUZA, C. A. de. Avaliação qualitativa das águas superficiais e subterrâneas para irrigação no vale perenizado do rio Trussu. 2017. 52 f. Monografia (Graduação em Tecnologia em Irrigação e Drenagem) - Departamento de Ensino, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará, Iguatu, 2017.
TAIZ, Lincoln et al. Fisiologia e desenvolvimento vegetal. 6. ed. Porto Alegre: Artmed Editora, 2017. 81 p. 
WANG, X.; LIU, G.; YANG, J.; HUANG, G.; YAO, R. Evaluating the effects of irrigation water salinity on water movement, crop yield and water use efficiency by means of a coupled hydrologic/crop growth model. Agricultural Water Management, Texas, v. 185, s.n, p. 13-26, 2017.
ZHU, J. K. Salt and drought stress signal transduction in plants. Annual Review of Plant Biology, Arizona, v.53, n.1, p.247-273, 2002.