Aline Mendes de Sousa Gouveia
Engenheira Agrônoma, Doutora em Agronomia/ Horticultura e professora – UNIFIO
aline.gouveia@unifio.edu.br
Veridiana Zocoler de Mendonça
Doutora em Agronomia e assistente agropecuário – SAA/SP
veridianazm@yahoo.com.br
O pepino é uma hortaliça de relevância econômica no Brasil, pois é consumida em todas as regiões, seja na forma crua em saladas ou processada em conservas.
Dentre os sistemas de cultivo de hortaliças, a hidroponia vem ganhando espaço devido ao maior controle de fatores durante o ciclo de produção como os fatores ambientais incluindo temperatura, umidade e ventos, e fatores de produção como nutrição e tratos culturais, além de melhora na ergonomia dos trabalhadores.
Otimizando os fatores que influenciam a produção, consequentemente há redução de custos e aumento de produtividade, portanto, maior rentabilidade.
Outro destaque para a produção hidropônica de pepino é a possibilidade de produção na entressafra proporcionando maior valor agregado ao produto em período de baixa oferta, porém com demanda de consumo.
Nutrientes
A composição ideal de uma solução nutritiva está relacionada não somente a concentração dos nutrientes, como também de outros fatores, a saber, tipo de sistema hidropônico, fatores do ambiente, época do ano (fotoperíodo), estádio fenológico e a variedade de pepino cultivada.
Os nutrientes essenciais para o cultivo hidropônico são: nitrogênio (N), potássio (K), fósforo(P), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S), estes considerados macronutrientes. Os micronutrientes são requeridos em menores quantidades, são eles: manganês (Mn), ferro (Fe), boro (B), zinco (Zn), cobre (Cu), molibdênio (Mo) e cloro (Cl).
Os nutrientes podem ser obtidos a partir de sais, fertilizantes e compostos orgânicos e algas marinhas. É válido salientar que o pepino apresenta uma rápida taxa de crescimento e que em cada fase de desenvolvimento há uma demanda nutricional específica podendo variar as concentrações requeridas de cada nutriente.
Crescimento
A concentração de nutrientes na solução nutritiva interfere o crescimento e a produtividade do pepino, pois, em cultivos hidropônicos, a absorção dos nutrientes está condicionada a concentração desta na solução.
A absorção também sofre interferência de outras condições relacionadas com o meio como a salinidade, oxigenação, pH da solução nutritiva, fotoperíodo, intensidade de luz, temperatura e umidade do ar.
Com isso, há impacto significativo no crescimento, desenvolvimento e produtividade dos pepinos hidropônicos e para manter um equilíbrio adequado é crucial garantir que as plantas recebam os nutrientes necessários para um crescimento saudável e uma alta produção de frutos de qualidade.
Diante do exposto, os efeitos da concentração de nutrientes influenciam o:
- Crescimento vegetativo: em nível adequado as concentrações de nutrientes favorecem o crescimento vegetativo saudável, incluindo a produção de folhas, caules e raízes robustos. Isso é essencial para o desenvolvimento de uma planta forte que possa suportar uma alta produção de frutos. Já em níveis de deficiência as baixas concentrações resultam em crescimento retardado, folhas amareladas, e um desenvolvimento geral inadequado da planta. A deficiência de nitrogênio, por exemplo, pode causar crescimento lento e folhas amareladas;
- Desenvolvimento das raízes: em nível adequado as concentrações equilibradas promovem um sistema radicular saudável e expansivo, que é crucial para a absorção eficiente de água e nutrientes. Já em excesso ou deficiência as concentrações excessivas podem levar à salinidade da solução, causando estresse nas raízes e reduzindo a absorção de nutrientes. Concentrações muito baixas podem resultar em um sistema radicular subdesenvolvido e comprometido;
- Produção de frutos: em nível adequado as concentrações apropriadas favorecem o desenvolvimento e a qualidade dos frutos, incluindo tamanho, forma e sabor. O potássio, por exemplo, é fundamental para a formação de frutos e a melhoria do sabor. Já em caso de excesso ou deficiência, o excesso de certos nutrientes, como nitrogênio, pode levar a um crescimento excessivo de folhas em detrimento da produção de frutos. Deficiências de nutrientes específicos, como fósforo e potássio, podem resultar em frutos menores, menos saborosos e com qualidade inferior;
- Qualidade dos frutos: em nível adequado, a concentração ideal de nutrientes melhora a qualidade geral dos frutos, afetando características como firmeza, sabor, e teor de açúcar. O cálcio, por exemplo, é importante para a firmeza dos frutos e para prevenir doenças como a podridão apical. Em contrapartida o excesso ou a deficiência podem causar problemas como a queima das pontas dos frutos ou a distorção, influindo na qualidade inferior dos frutos, com problemas como deformações ou deficiência nutricional visível;
- Resistência a doenças e estresses: em nível adequado os nutrientes em concentrações adequadas ajudam a planta a desenvolver uma estrutura celular forte e a aumentar sua resistência a doenças e estresses ambientais. Porém, o excesso ou deficiência mostram que em concentrações excessivas podem levar a desequilíbrios nutricionais e estresse nas plantas, tornando-as mais suscetíveis a doenças. Deficiências podem enfraquecer a planta e torná-la menos resistente a estresses;
Monitoramento
O maior desafio dos produtores hidropônicos é a reposição dos nutrientes durante o ciclo da cultura sem afetar o balanço entre as suas concentrações na solução nutritiva, uma vez que a absorção é seletiva em função da espécie e da variedade.
No cultivo hidropônico é importante que o produtor atente-se para as relações entre os nutrientes.
Para otimizar a concentração de nutrientes e maximizar o crescimento e a produtividade dos pepinos em hidroponia são necessários:
- Monitoramento e ajuste: monitore regularmente a concentração de nutrientes, pH e condutividade elétrica da solução nutritiva e ajuste conforme necessário para manter os níveis ideais;
- Formulação balanceada: use formulações nutritivas balanceadas que atendam às necessidades específicas dos pepinos em diferentes fases de crescimento;
- Análise de folhas e água: realize análises periódicas das folhas e da solução nutritiva para identificar deficiências ou excessos de nutrientes e ajustar a solução nutritiva conforme necessário;
- Cuidado com a salinidade: evite concentrações excessivas que podem causar salinidade e estresse nas plantas. O equilíbrio é fundamental para o crescimento saudável e a produtividade.
Além disso, os produtores devem monitorar o pH, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e temperatura.
Esses parâmetros podem ser monitorados facilmente através de aparelhos com sensores eletrônicos de monitoramento, softwares e microcontrolares podendo ser acoplados no sistema hidropônico com possibilidade de acionamento de bombas e válvulas garantindo a qualidade da solução nutritiva por mais tempo, condições ótimas de desenvolvimento e crescimento das plantas e diminuição de perdas.
Condições ambientais
As variações de pH que ocorrem na solução nutritiva são reflexos da absorção diferenciada de cátions e ânions e a grande maioria das soluções nutritivas não tem capacidade tampão, ou seja, o pH varia continuamente, não se mantendo dentro de uma faixa ideal.
As variações entre 4,5 a 7,5 são aceitáveis, sem comprometimento ao crescimento das plantas. Porém, valores abaixo de 4,0 afetam a integridade das membranas celulares, enquanto que valores superiores a 6,5 deve-se ter atenção redobrada com possíveis sintomas de deficiência de Fe, P, B e Mn.
Esta forma, é sugerido manter a solução equilibrada em cátions e ânions para atender a demanda da planta, a tentar manter o pH numa faixa estreita de valores através do uso de ácidos e bases que podem provocar sérias queimaduras do operador se a manipulação não for realizada com cautela.
Em relação à temperatura, as elevadas temperaturas do ar ocasionam, consequentemente, elevação da temperatura da água. Uma das possibilidades sobre a interferência da temperatura quanto à absorção de nutrientes se dá pela alteração da atividade de proteínas ligadas ao sistema de transporte de nutrientes nas células vegetais.
A faixa ideal de temperatura fica entre 23 e 27°C, podendo, em geral, a manutenção da temperatura ficar em valores inferiores a 32°C. Acima de 32°C pode haver inibição do crescimento radicular em cultivos hidropônicos.
Outro fator muito importante para a absorção de nutrientes em sistemas hidropônicos é a oxigenação da água. Os processos biológicos que envolvem o sistema radicular incluindo a absorção de nutrientes e a manutenção do metabolismo adequado das raízes, dependem diretamente do oxigênio dissolvido na solução nutritiva, pois os processos vitais envolvem gasto de energia a partir da respiração radicular.
Erros comuns
O principal ponto para se evitar erro no preparo das soluções nutritivas baseia-se em partir de uma pequena escala, ou seja, elaborar a formulação na menor proporção possível para, então, ampliar e exponenciar as dosagens até o total desejado. A adoção de um medidor volumétrico calibrado garante a exatidão das medições.
Dentre outros pontos de atenção no preparo das soluções nutritivas em cultivo hidropônico, podemos citar:
- Temperatura da solução: a temperatura na faixa adequada proporciona atividade metabólica eficiente das células vegetais com a absorção de nutrientes;
- pH da solução: o pH na faixa ideal proporciona absorção adequada do nutriente pela raiz. Caso o pH esteja fora da faixa ideal a absorção dos nutrientes é prejudicada causando deficiência nutricional;
- Aeração da solução: a aeração artificial da solução garante a oxigenação das raízes, essencial para seu metabolismo adequado;
- Qualidade dos sais: a qualidade e a fonte da matéria-prima utilizada na nutrição também interferem na absorção dos nutrientes pela planta;
- Quantidade de soluções preparadas: convém optar pelo preparo de soluções concentradas a soluções com cada sal separado. Ao preparar menor número de soluções, é reduzido os erros inerentes a aferição.
Novidades em pesquisas
A otimização da solução nutritiva para pepinos hidropônicos tem sido um campo ativo de pesquisa, dada à importância de maximizar o rendimento e a qualidade dos frutos.
Os cultivos hidropônicos possibilitam a obtenção de produtos de boa qualidade quando comparados aos sistemas convencionais, devido à maior uniformidade na colheita e eficiência no uso da água para fins de irrigação, além de permitir obter maior produtividade e melhoria no controle de fatores que possam influenciar durante o ciclo produtivo.
Dessa forma, as soluções nutritivas devem começar com uma formulação vegetativa padrão e condutividade elétrica moderada de 1,8 a 2 e pH de 5,8. Isto deve então ser mudado para uma formulação de frutificação com níveis mais altos de potássio para manutenção da boa qualidade dos frutos assim que os primeiros pequenos frutos se formarem e se mantiverem até que a cultura esteja terminada.
Sob condições quentes de crescimento, a condutividade elétrica pode ser recuada ligeiramente, particularmente se as plantas estiverem murchando sob as luzes do teto. As plantas de pepino são em grande parte indeterminadas, por isso precisam ser cuidadosamente aparadas e treinadas para evitar que elas ocupem toda a área de cultivo.
Ao se adotar a hidroponia para o cultivo do pepino, o uso de estufa é fator associado a esta escolha e, consequentemente, a aplicação de telas laterais é um fator utilizado no projeto. Porém, o uso de barreias físicas como as telas pode reduzir a entrada de polinizadores (abelhas) para fecundação de frutos, o que é de fundamental importância para o pepineiro.
Uma forma de minimizar os efeitos deletérios de uma baixa polinização e, consequentemente, uma baixa produção e rentabilidade é a escolha correta do híbrido de pepino para a produção em sistema hidropônico.
Em função disto, o entendimento mínimo da genética da planta é fundamental neste processo de escolha.
Por exemplo, há existência de híbridos de pepino específicos para o cultivo em hidroponia, o aodai e o japonês (este inclusive sendo o mais utilizado em hidroponia), entretanto, atenta-se para a seleção de híbridos que possuam como característica a não necessidade de polinização, pois esta alterará o seu formato alongado do fruto do pepino japonês, fator este que reduzirá qualificação de fruto na hora da comercialização.
A escolha da variedade
O mercado de sementes de pepino está aquecido.
Há pepinos híbridos específicos para a hidroponia, por conseguinte, caracterizam-se por não necessitarem de polinização e por produzirem frutos sem semente, sendo também classificadas ou conhecidas como: híbridos ginóico-partenorcápicos, que pela classificação genética, a parte ginóica caracteriza-se pela predominância, na planta, de flores femininas (fator este que aumenta a produção de frutos). E a parte partenocárpica significa a formação de frutos independentemente da necessidade de polinizadores no ambiente de cultivo protegido.
Dessa forma, a adoção de híbridos de pepino ginóico-partenorcápicos é praticamente obrigatória na hidroponia, pelas vantagens que apresentam: formação de frutos alongados (pepino japonês), o que confere melhor classificação na comercialização; existência de plantas com maior percentual de flores femininas, potencializando a acréscimos em produção e produtividade; independência de agentes polinizadores, como as abelhas, que pode ser um problema em estufas.
As plantas de pepino ginóicos também são mais produtivas, portanto, mais produtivas do que se a semente fosse cultivada.
A maioria das cultivares de pepino modernas usadas na hidroponia são relativamente livres de amargor e sem perdas, embora o estresse da planta possa resultar na produção do composto cucurbitacina na fruta, tornando-a menos palatável, o que pode torna-se um fator negativo na aceitação do produto pelo consumidor.
Variedades mais antigas, de polinização aberta de pepinos, frequentemente desenvolvem sabores amargos, particularmente se a fruta for deixada muito tempo na planta antes da colheita, e sob condições de umidade, temperatura ou estresses por pragas e doenças.