Este estudo avaliou os efeitos da fertilização orgânica e da aplicação de bioestimulantes no funcho em condições de campo no Egito. Os maiores rendimentos foram obtidos com 600 L ha⁻1 de chá de composto combinado com Azolla ou Spirulina. Este tratamento aumentou o rendimento e a qualidade do óleo essencial de funcho.
Artigo de investigação
Fertilização Orgânica e Bioestimulantes Melhoram o Crescimento, a Produtividade e a Produção de Óleo Essencial no Funcho (Foeniculum vulgare): Um Estudo de Campo
Neste artigo
Resumo
Resumo
O presente estudo foi conduzido em duas safras consecutivas (2023/24 e 2024/25) na Fazenda Experimental da Estação de Pesquisa Hortícola de El-Qassassin, Província de Ismailia, Egito, com o objetivo de avaliar a resposta de plantas de funcho (Foeniculum vulgare Mill.) à fertilização orgânica e à aplicação de bioestimulantes. O experimento seguiu um delineamento em parcelas subdivididas, no qual três níveis de chá de composto (360, 480 e 600 L ha⁻1) foram alocados nas parcelas principais, enquanto cinco tratamentos com bioestimulantes (testemunha, extratos de Azolla, Spirulina, Nostoc e Chlorella) foram distribuídos nas subparcelas, resultando em 15 combinações de tratamentos. Foram avaliados parâmetros de crescimento vegetativo, componentes de produtividade, teor de óleo essencial (OE), e rendimento de óleo por planta e por hectare. Níveis mais altos de chá de composto, especialmente 600 L ha⁻1 (Ct3), combinados com os bioestimulantes Azolla (F2) ou Spirulina (F3), resultaram consistentemente em maior rendimento de óleo por planta e por hectare, com o tratamento Ct3 × F3 alcançando os rendimentos máximos (55,58 kg ha⁻1 na primeira safra e 58,85 kg ha⁻1 na segunda safra). A análise de componentes principais corroborou esses resultados, indicando que os aumentos na produtividade estiveram associados a aumentos coordenados nas características relacionadas ao óleo, e não a um único fator contribuinte. Esses resultados indicam que o tratamento Ct3 combinado com F2 ou F3 foi o mais eficaz para melhorar o rendimento e a qualidade do óleo em condições de campo.
Introdução
O funcho (F. vulgare Mill.) é uma planta medicinal e aromática amplamente cultivada, valorizada por suas sementes e óleo essencial, que possuem propriedades farmacológicas, antibacterianas, anti-inflamatórias e antioxidantes1,2,3,4,5. A demanda crescente por produtos derivados de funcho nas indústrias farmacêutica, nutracêutica e alimentícia exerce pressão sobre os sistemas de produção para aumentar a produtividade e a qualidade do óleo, ao mesmo tempo que minimiza o impacto ambiental.
O cultivo convencional de funcho depende fortemente de fertilizantes minerais para alcançar alta produtividade. No entanto, o uso excessivo de insumos sintéticos tem sido associado a preocupações com sustentabilidade de longo prazo, incluindo redução da atividade microbiana e degradação do solo5. Esses desafios têm impulsionado o interesse em estratégias de fertilização orgânica, especialmente adubos à base de composto, que melhoram a estrutura do solo, a atividade biológica e a disponibilidade de nutrientes6.
O chá de composto, um extrato aquoso arejado de composto maduro, surgiu como um promissor aditivo orgânico devido ao seu conteúdo de nutrientes solúveis, ácidos orgânicos e micro-organismos benéficos7. A aplicação de chá de composto por meio de sistemas de irrigação tem demonstrado aumentar o crescimento vegetal e a absorção de nutrientes, reduzindo ao mesmo tempo a dependência de fertilizantes químicos8. Paralelamente, plantas aquáticas e microalgas como Azolla, Spirulina, Nostoc e Chlorella têm atraído atenção como bioestimulantes devido aos seus altos níveis de aminoácidos, fitohormônios, vitaminas e minerais7,9,10. A aplicação foliar desses extratos tem sido relatada como capaz de melhorar o crescimento, o acúmulo de biomassa e a produtividade em diversas culturas hortícolas8,11,12.
Apesar das evidências crescentes que apoiam os benefícios individuais do chá de compostagem e dos bioestimulantes, a aplicação combinada desses produtos em condições de campo ainda é insuficientemente explorada, especialmente em culturas medicinais como o funcho. A maioria dos estudos anteriores concentrou-se em insumos isolados ou em ambientes controlados, deixando incertezas quanto aos seus efeitos interativos sobre o crescimento vegetativo, componentes da produtividade e produção de óleo essencial em sistemas de cultivo comerciais.
Para preencher essa lacuna, o presente estudo avaliou os efeitos combinados de quatro extratos distintos de bioestimulantes e três níveis de aplicação de chás de compostagem sobre o crescimento, produtividade e produção de óleo essencial da erva-doce, em condições de campo aberto com irrigação por gotejamento. Este estudo fornece uma abordagem claramente definida baseada em campo para integrar o chá de compostagem aplicado no solo com bioestimulantes foliares, além de oferecer insights sobre estratégias sustentáveis de manejo nutricional aplicáveis a regiões áridas e semiáridas.
Protocolo
Este estudo envolveu apenas materiais vegetais e não incluiu experimentos com seres humanos ou animais. Portanto, não foi necessária aprovação ética. As ferramentas de pesquisa utilizadas neste protocolo estão listadas na Tabela de Materiais.
1. Local experimental
O experimento foi conduzido nas estações de 2023/24 e 2024/25 na Fazenda Experimental da Estação de Pesquisa Hortícola de El-Qassassin, governadoria de Ismailia, Egito (30°53′ N, 31°56′ E), para avaliar a resposta de plantas de funcho (F. vulgare Mill.) à fertilização orgânica e aplicações de bioestimulantes. As condições climáticas durante o período de cultivo (novembro a abril) foram registradas pela Estação Meteorológica de Ismailia. As temperaturas médias mínimas e máximas do ar variaram de 12–18 °C e 22–30 °C, respectivamente, enquanto a umidade relativa variou de 50%–65%. Nenhum evento climático extremo foi registrado durante os períodos experimentais (Figura 1).
Figura 1: Representação esquemática do delineamento experimental em parcelas subdivididas, mostrando os níveis de chá de compostagem atribuídos às parcelas principais e os tratamentos com bioestimulantes alocados nas subparcelas em três repetições. Ct.1, Ct.2 e Ct.3 representam 360, 480 e 600 litros por hectare (ha) aplicados no solo, enquanto F.1, F.2, F.3, F.4 e F.5 representam pulverização foliar com 2 cm³/L de água para cada um dos extratos Controle, Azolla, Spirulina, Nostoc e Chlorella, respectivamente. Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
2. Material vegetal
As sementes de funcho foram obtidas do Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, Centro de Pesquisa Agrícola, Dokki, Giza, Egito. As sementes foram semeadas em canteiros de viveiro durante a primeira semana de novembro, e as mudas foram posteriormente desbasteadas para uma planta por covão após o estabelecimento.
3. Coleta e análise de solo
Antes da preparação do solo, amostras compostas de solo (profundidade de 0–30 cm) foram coletadas, secas ao ar, peneiradas em peneira de 2 mm e analisadas quanto às propriedades físicas e químicas utilizando protocolos padrão13,14 (Tabela 1).
| Distribuição granulométrica (%) | Classe textural | *M.O. (%) | |||||||
| Areia grossa | Areia fina | Silte | Argila | Arenosa | 0,48 | ||||
| 80,65 | 14,06 | 3,8 | 1,49 | ||||||
| pH | CE dS/m | PS % | Cátions (meq/L) | Ânions (meq/L) | |||||
| Ca++ | Mg++ | Na+ | K+ | HCO3- | Cl- | SO4 | |||
| 8 | 0,79 | 28 | 4 | 2,68 | 1,79 | 0,61 | 1,4 | 4,38 | 2,98 |
| *M.O.(%): matéria orgânica | |||||||||
Tabela 1: Propriedades físicas e químicas do solo experimental. As características incluem distribuição do tamanho das partículas, classe textural, teor de matéria orgânica, pH, condutividade elétrica, porcentagem de saturação e principais cátions e ânions.
4. Configuração experimental
O experimento seguiu um delineamento em parcelas subdivididas com blocos ao acaso completos, com três repetições. Os níveis de chá de composto foram atribuídos às parcelas principais e os tratamentos com bioestimulantes às subparcelas (Figura 2). Cada parcela media 8,4 m2 e continha 24 plantas dispostas em três fileiras (4 m de comprimento), com 70 cm entre fileiras e 50 cm entre plantas dentro das fileiras.
A irrigação por gotejamento foi aplicada usando emissores que forneciam 4 L h⁻1 por touceira durante 1 h a cada dois dias. Para evitar interferência entre os tratamentos, uma leira entre as parcelas foi deixada sem plantio como zona tampão.
Todas as parcelas receberam 24 t ha⁻1 de composto durante o preparo do solo, duas semanas antes do plantio. Os fertilizantes minerais foram aplicados na dose de 50% da dose recomendada (DR): 360 kg ha⁻1 de sulfato de amônio (20,6% N), 240 kg ha⁻1 de superfosfato simples (15,5% P₂O₅) e 120 kg ha⁻1 de sulfato de potássio (48% K₂O). Os fertilizantes nitrogenados e potássicos foram aplicados em três doses iguais com intervalos de 15 dias, enquanto o fertilizante fosfatado foi aplicado em uma única dose básica. Práticas agronômicas padrão foram seguidas durante todo o período de cultivo.
Figura 2: Rendimento de óleo por hectare (kg ha⁻¹) e seu aumento relativo em comparação com o tratamento controle (T1: Ct1 × F1) durante a primeira (S1) e segunda (S2) estações. Ct1 representa o menor nível de chá de compostagem (360 L ha⁻¹), e F1 representa o controle sem pulverização. Os tratamentos são definidos da seguinte forma: T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T11 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) e T15 (Ct3 × F5). As barras de erro representam os erros padrão da média (SEM). Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
5. Tratamentos com chá de composto
O composto à base de plantas maduras foi extraído em água doce com aeração por 24–48 h. O chá de composto resultante apresentou condutividade elétrica de 1,2–1,6 dS m⁻1 e pH levemente alcalino (7,5–8,0). O chá de composto foi aplicado via irrigação por gotejamento nas doses de 360, 480 ou 600 L ha⁻1 durante um período de 16 semanas, iniciando um mês após a semeadura.
6. Preparação e aplicação do bioestimulante
A biomassa fresca de Azolla caroliniana, Spirulina platensis, Nostoc muscorum e Chlorella vulgaris foi homogeneizada em água destilada na proporção de 1:10 (p/v), filtrada e diluída até uma concentração final de 2 cm3 L⁻1 (aproximadamente 1200 L ha⁻1). Os extratos foram preparados recentemente antes da aplicação e aplicados como pulverizações foliares três vezes durante a estação de crescimento (30, 60 e 90 dias após o plantio), utilizando um pulverizador manual até o escoamento.
7. Dados registrados
Parâmetros de crescimento vegetativo
Seis plantas selecionadas aleatoriamente de cada unidade experimental foram colhidas 65 dias após o plantio. A altura da planta (cm) foi medida desde a base até a ponta do caule principal. O peso fresco total da matéria verde (g) e o peso seco (g) foram registrados, sendo o peso seco determinado após secagem em estufa a 70 °C por 48 h até atingir peso constante. O número de ramos por planta foi calculado como o número médio entre as plantas amostradas.
Extração do óleo essencial (EO)
Óleo essencial foi extraído de 40 g de frutos colhidos utilizando hidrodestilação por 3 h, seguindo o método descrito por Miller15. O óleo extraído foi deixado em repouso para garantir separação completa16.
Determinação do teor e rendimento de óleo essencial
O teor de óleo essencial (% p/p) foi calculado como:
Onde:
WEO = peso do óleo essencial extraído (g)
Wsample = peso seco da amostra vegetal submetida à hidrodestilação (g)
O rendimento de óleo essencial por planta foi calculado como:
Onde:
DWplant = peso seco da planta inteira por planta (g)
EO content = porcentagem de óleo essencial com base no peso seco (% p/p)
Observação: A densidade do óleo essencial foi considerada aproximadamente 1 g cm⁻3, permitindo a conversão de gramas para centímetros cúbicos.
O rendimento de óleo essencial por hectare foi calculado como:
Onde:
rendimento de OEpor planta - 1 = rendimento de óleo essencial por planta (cm3)
Nplantas = número de plantas por hectare
1000 = fator de conversão de cm3 para L
Observação: Todos os cálculos de rendimento de óleo foram baseados na matéria seca para evitar a variabilidade associada ao teor de umidade da planta.
Atributo de rendimento
O número de umbelas por planta foi registrado na fase de amadurecimento dos frutos, contando-se todas as umbelas em cada planta.
8. Análise estatística
Para cada característica e estação, as observações em nível de repetição foram testadas quanto à normalidade utilizando o teste de Shapiro–Wilk. Como não foram observados desvios significativos da normalidade (p > 0,05), aplicou-se análise paramétrica. Os dados foram analisados por meio de análise de variância (ANOVA) para um delineamento em parcelas subdivididas com o programa Statistix 8.1 (Analytical Software, 2008), e as médias dos tratamentos foram comparadas utilizando o teste da diferença mínima significativa (LSD)17.
A análise de componentes principais (PCA) foi realizada como uma ferramenta multivariada para resumir as relações entre as características medidas. Os autovalores foram utilizados para determinar a contribuição relativa de cada componente, e a visualização em biplot foi usada para comparar tratamentos e associações entre características18.
Resultados
Os testes de Shapiro–Wilk indicaram que as distribuições de todas as variáveis medidas não diferiram significativamente da normalidade em ambas as estações (p > 0,05). A análise de variância revelou que a interação entre o nível de chá de compostagem (Ct) e o tratamento com bioestimulante foliar (F) afetou significativamente as características de crescimento vegetativo, o número de umbelas e as características relacionadas ao óleo (percentagem de óleo, produtividade de óleo por planta e produtividade de óleo por hectare) em ambas as estações de cultivo.
Resposta de produtividade em relação ao tratamento controle
Na primeira estação (Figura 2), o rendimento de óleo por hectare (Oy ha⁻1) aumentou progressivamente com o aumento do nível de chá de composto. Todos os tratamentos Ct3 (600 L ha⁻1) produziram maiores rendimentos de óleo do que o tratamento controle (T1: Ct1 × F1, 360 L ha⁻1 sem pulverização foliar). O maior rendimento de óleo (55,58 kg ha⁻1) foi obtido com Ct3 combinado com Spirulina a 2 cm3 L⁻1 (T13), que superou significativamente o controle e todos os tratamentos Ct1, ultrapassando o valor de LSD (2,93 kg ha⁻1). Em relação ao controle, este tratamento apresentou um aumento acentuado no rendimento de óleo por hectare (Figura 3).
Figura 3: Análise de componentes principais em biplot para os quinze tratamentos interativos, com base nas quatro características vegetativas, número de umbelas por planta e nas três características relacionadas ao óleo, utilizando os dois primeiros componentes; cada ponto representa um tratamento. A posição no gráfico indica o grau de semelhança ou diferença entre os tratamentos de acordo com os fatores de entrada (8 características de crescimento e do óleo); quanto mais próximos, mais semelhantes, e quanto mais distantes, mais distintos. PH: altura da planta (cm), NB: número de ramos/planta, HFW: peso fresco total da erva (g), HDW: peso seco total da erva (g), O%: teor de óleo essencial, Oy/p: produtividade de óleo por planta (cm3), Oy/ha: produtividade de óleo por hectare (L) e NU: número de umbelas/planta T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T11 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) e T15 (Ct3 × F5). Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Tendências semelhantes foram observadas para a produtividade de óleo por planta e o número de umbelas, indicando que os tratamentos que resultaram em maior produtividade de óleo por hectare também estiveram associados a uma maior produção reprodutiva e acúmulo de biomassa. Essas relações são apresentadas como associações estatísticas entre características medidas, sem inferir mecanismos causais.
Na segunda estação, Ct3 × F3 (T13) produziu novamente o maior rendimento de óleo por hectare (58,85 kg ha⁻1), excedendo significativamente a testemunha e a maioria dos tratamentos Ct2 (LSD = 3,17 kg ha⁻1). A classificação dos tratamentos em relação à testemunha foi amplamente consistente entre as estações, indicando efeitos reprodutíveis dos tratamentos nas condições ambientais testadas.
Análise de componentes principais (ACP)
A análise de componentes principais foi aplicada como uma ferramenta exploratória para resumir as relações multivariadas entre as oito características medidas ao longo dos 15 tratamentos. Os dois primeiros componentes principais explicaram 98,4% da variância total, sendo que o CP₁ representou 96,5% e o CP₂, 1,9% (Tabela 2; Figura 4). A dominância do CP₁ reflete uma forte covariância entre características relacionadas ao crescimento e à produtividade no conjunto de dados, em vez de processos biológicos subjacentes distintos.
| Parâmetro | PC1 | PC2 | PC3 | PC4 |
| NU | 0.3516 | 0.3064 | -0.3732 | 0.772 |
| O% | 0.349 | -0.6068 | -0.1873 | -0.0634 |
| Oy/p | 0.3591 | -0.11 | -0.0028 | -0.0974 |
| Oy/ha | 0.3583 | -0.1579 | -0.1046 | -0.2021 |
| PH | 0.3476 | 0.5757 | 0.3834 | -0.3296 |
| NB | 0.3495 | -0.26 | 0.7504 | 0.3693 |
| HFW | 0.3551 | 0.3138 | -0.1821 | -0.1535 |
| HDW | 0.358 | -0.0575 | -0.2675 | -0.2847 |
| Autovalor | 7.7201 | 0.1518 | 0.0721 | 0.0346 |
| % de Variância | 96.5 | 1.9 | 0.9 | 0.43 |
| Acumulado (%) | 96.5 | 98.4 | 99.3 | 99.73 |
| PH: altura da planta (cm), NB: número de ramos/planta, HFW: peso fresco total da erva (g), HDW: peso seco total da erva (g), O%: teor de óleo essencial, Oy/p: rendimento de óleo por planta (cm³), Oy/ha: rendimento de óleo por hectare (L) e NU: número de umbelas/planta | ||||
Tabela 2: Autovalores, autovetores, variância percentual e variância acumulada dos quatro primeiros componentes principais com base em oito características de crescimento e relacionadas ao óleo em 15 combinações de tratamento. As abreviações das características são as seguintes: PH (altura da planta, cm), NB (número de ramos por planta), HFW (peso fresco da erva, g), HDW (peso seco da erva, g), O% (teor de óleo essencial), Oy/p (rendimento de óleo por planta, cm3), Oy/ha (rendimento de óleo por hectare, L) e NU (número de umbelas por planta).
Figura 4: Gráfico de cargas do vetor próprio para 8 características estudadas submetidas aos 15 tratamentos interativos: as barras de PC₁ utilizam o eixo esquerdo; PC₂, PC₃, PC₄ utilizam formas e cores distintas de pontos no eixo direito. PH: altura da planta (cm), NB: número de ramos/planta, HFW: peso fresco total da erva (g), HDW: peso seco total da erva (g), O%: teor de óleo essencial, Oy/p: rendimento de óleo por planta (cm3), Oy/ha: rendimento de óleo por hectare (L) e NU: número de umbelas/planta. Barras de erro representam os erros padrão da média (SEM). Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Todos os caracteres apresentaram cargas fortes e semelhantes positivas no PC₁, incluindo número de umbelas, porcentagem de óleo, produtividade de óleo por planta, produtividade de óleo por hectare, altura da planta, número de ramos, peso fresco da erva e peso seco da erva (Tabela 2; Figura 5). Assim, o PC₁ pode ser interpretado como um gradiente geral de produtividade que resume a variação nos caracteres de biomassa e produtividade de óleo entre os tratamentos. O PC₂ explicou apenas uma pequena proporção da variância e contribuiu com discriminação adicional limitada entre os tratamentos.
Figura 5: Gráfico de escores da ACP ilustrando a distribuição de 15 combinações de tratamentos com base nas características medidas. Os tratamentos são definidos da seguinte forma: T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T11 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) e T15 (Ct3 × F5). As barras de erro representam os erros padrão da média (SEM). Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Escores da ACP e comparação com o controle
Os tratamentos com altos escores positivos no PC₁ (notadamente T13, T12, T15 e T14) também apresentaram os maiores aumentos percentuais em relação ao controle (T1) na maioria das características (Figura 5 e Figura 6). Por exemplo, T13 mostrou aumentos de 94,44% no número de umbelas e de 98,18% no rendimento de óleo por hectare em comparação com o controle.
Figura 6: Aumentos percentuais relativos das características medidas em comparação com o tratamento controle (T1: Ct1 × F1). Os tratamentos são definidos da seguinte forma: T1 (Ct1 × F1), T2 (Ct1 × F2), T3 (Ct1 × F3), T4 (Ct1 × F4), T5 (Ct1 × F5), T6 (Ct2 × F1), T7 (Ct2 × F2), T8 (Ct2 × F3), T9 (Ct2 × F4), T10 (Ct2 × F5), T11 (Ct3 × F1), T12 (Ct3 × F2), T13 (Ct3 × F3), T14 (Ct3 × F4) e T15 (Ct3 × F5). Clique aqui para visualizar uma versão maior desta figura.
Tratamentos com escores intermediários de PC₁ (por exemplo, T8 e T10) apresentaram melhorias moderadas em relação ao controle, enquanto tratamentos com escores negativos de PC₁, incluindo o controle e outras combinações Ct1, exibiram mudanças relativas mínimas. Esses padrões indicam que os escores de PC₁ estavam fortemente alinhados com as respostas aos tratamentos ajustadas à linha de base, reforçando os resultados da ANOVA univariada. No entanto, a ACP foi utilizada estritamente para redução de dados e visualização de padrões multivariados e não substitui testes estatísticos inferenciais.
Associações de características no biplot da ACP
O biplot da ACP (Figura 4) ilustra associações estreitas entre rendimento de óleo por planta, rendimento de óleo por hectare e peso seco da erva, refletindo fortes correlações entre essas variáveis. A altura da planta, o peso fresco da erva e o número de umbelas também exibiram orientações vetoriais semelhantes, indicando variação coordenada entre essas características dentro do conjunto de dados. O número de ramos apresentou separação parcial dos demais componentes de produtividade, sugerindo associações mais fracas sob as condições experimentais atuais. Essas relações descrevem apenas correlações observadas e não implicam ligações mecanicistas.
Os tratamentos (T12–T15) que receberam chá de compostagem na dose de 600 L ha⁻1 combinada com bioestimulantes foliares apresentaram desempenho multivariado superior nas características de crescimento e de óleo. Em contraste, os tratamentos (T7–T11) exibiram valores comparativamente mais baixos na maioria dos parâmetros avaliados. Tratamentos posicionados em direção oposta à maioria dos vetores, como Ct1 (360 L ha⁻1) sem aplicação foliar ou combinado com Nostoc, estiveram associados a valores mais baixos na maioria das características mensuradas.
No geral, a ACP forneceu um resumo multivariado conciso que complementa a ANOVA, ilustrando como os tratamentos diferiram do controle em múltiplas características simultaneamente. A consistência entre os padrões da ACP e os resultados univariados ajustados pela linha de base apoia a robustez dos efeitos dos tratamentos, sem ampliar a interpretação para além das variáveis medidas.
DISPONIBILIDADE DE DADOS:
Os dados brutos para este manuscrito estão disponíveis nos arquivos suplementares.
Tabela Suplementar 1: Dados experimentais brutos dos resultados. Clique aqui para baixar este arquivo.
Discussão
O presente estudo demonstra que o aumento dos níveis de chá de compostagem melhorou significativamente o crescimento do funcho, características reprodutivas e produtividade de óleo essencial ao longo de duas safras, especialmente quando combinado com biostimulantes foliares específicos.
Níveis mais altos de chá de composto (Ct3) aumentaram o número de umbelas e o rendimento de óleo, consistente com achados anteriores de que adubos líquidos orgânicos melhoram o vigor vegetal e a disponibilidade de nutrientes, melhorando assim o desempenho reprodutivo6,11. Melhorias semelhantes no rendimento e no teor de óleo essencial foram relatadas no funcho e em outras espécies da família Apiaceae após a aplicação de extratos de composto ou biofertilizantes, sugerindo que essas respostas refletem melhorias gerais nas condições de crescimento das plantas, e não efeitos específicos da cultura8,19.
O desempenho aprimorado observado com a aplicação combinada de chá de compostagem e Azolla (F2) ou Spirulina (F3) é consistente com estudos anteriores que relatam que extratos de algas e cianobactérias promovem o acúmulo de biomassa, floração e produção de metabólitos secundários11,20. A resposta maior observada no presente estudo, particularmente para a produtividade de óleo por hectare, pode ser atribuída à estratégia combinada de aplicação no solo e foliar, e não ao uso de insumos individuais.
Os aumentos simultâneos na produtividade de óleo, no número de umbelas e no crescimento vegetativo indicam que o aumento da produtividade resultou de melhorias coordenadas em múltiplos caracteres, e não de um único fator. Esse padrão está de acordo com pesquisas anteriores que sugerem que os adubos orgânicos podem aumentar a capacidade fotossintética, a atividade radicular e a eficiência no uso de nutrientes, favorecendo assim o acúmulo de biomassa e o desenvolvimento reprodutivo6,8.
Embora parâmetros fisiológicos e bioquímicos, como taxas de absorção de nutrientes, níveis endógenos de hormônios e atividade microbiana, não tenham sido medidos neste estudo, pesquisas anteriores fornecem explicações plausíveis para as respostas observadas. Sabe-se que o chá de composto fornece nutrientes prontamente disponíveis e compostos biologicamente ativos, enquanto biostimulantes à base de algas e cianobactérias têm sido associados ao aumento da atividade metabólica e da tolerância ao estresse11,19. Essas interpretações baseiam-se na literatura existente e não representam medições diretas do presente estudo.
Os resultados da ACP indicam que o rendimento de óleo por hectare e por planta foram os principais fatores de diferenciação dos tratamentos, corroborando as descobertas da análise univariada. Os tratamentos que receberam 600 L ha⁻1 de chá de composto combinado com bioestimulantes foliares ocuparam consistentemente posições favoráveis ao longo do eixo primário de produtividade. Aplicações semelhantes da ACP em estudos agronômicos mostraram que características relacionadas ao rendimento frequentemente apresentam alta carga no primeiro componente principal, refletindo respostas integradas da planta e não efeitos independentes20.
A ACP foi utilizada neste estudo como uma ferramenta exploratória para descrever associações entre as variáveis medidas e não para inferir causalidade. A concordância entre os escores da ACP e as melhorias relativas em relação ao controle reforça a confiança nos efeitos observados do tratamento, mantendo-se dentro dos limites dos dados medidos.
Os resultados indicam que a combinação de chá de compostagem com biostimulantes foliares selecionados pode ser uma abordagem agronômica eficaz para melhorar o crescimento do funcho e a produção de óleo essencial em condições de campo. No entanto, a ausência de medições diretas da atividade microbiana, regulação hormonal e dinâmica nutricional limita a interpretação mecanicista. Estudos futuros que incorporem análises fisiológicas, bioquímicas e biológicas do solo proporcionariam uma compreensão mais abrangente dos processos subjacentes a essas respostas.
No geral, este estudo contribui para a compreensão de como o chá de compostagem e os bioestimulantes interagem para influenciar o crescimento do funcho e a produtividade de óleo, integrando análises estatísticas univariadas com análises multivariadas de padrões e situando os resultados na literatura mais ampla.
Conclusão
A aplicação de chá de composto a 600 L ha⁻1 durante 16 semanas, combinada com a aplicação foliar de extrato de Spirulina a 2 cm3 L⁻1, resultou no maior rendimento de funcho e na maior produção de óleo essencial nas condições deste estudo. O extrato de Azolla apresentou efeitos comparáveis e pode servir como um bioestimulante alternativo. Pesquisas futuras devem avaliar o potencial de reduzir os insumos de fertilizantes minerais mantendo uma taxa básica de aplicação de composto de 24 t ha⁻1. Recomenda-se a padronização das propriedades do chá de composto, incluindo pH, condutividade elétrica e composição nutricional, para garantir consistência entre as aplicações. O monitoramento do crescimento vegetativo, do teor de óleo essencial e do rendimento, apoiado por análises multivariadas como a ACP, pode melhorar a avaliação das respostas aos tratamentos em condições de campo.
Divulgações
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer à Diretoria de Estudos de Pós-Graduação e Pesquisa Científica da Universidade de Taif pelo financiamento deste trabalho.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sementes de funcho (Foeniculum vulgare Mill.) | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Sementes utilizadas para experimento de campo |
| Composto à base de plantas | Fornecedor comercial local / fonte da fazenda experimental | N/A | Utilizado para preparação de chá de composto e adubação orgânica do solo |
| Chá de composto | Preparado conforme o protocolo experimental | N/A | Extrato aquoso arejado de composto maduro |
| Biomassa de Azolla caroliniana | Instituto de Pesquisa em Água e Meio Ambiente, Centro de Pesquisa Agrícola, Giza, Egito | N/A | Utilizado para preparação de extrato foliar |
| Biomassa de Spirulina platensis | Instituto de Pesquisa em Água e Meio Ambiente, Centro de Pesquisa Agrícola, Giza, Egito | N/A | Utilizado para preparação de extrato foliar |
| Biomassa de Nostoc muscorum | Instituto de Pesquisa em Água e Meio Ambiente, Centro de Pesquisa Agrícola, Giza, Egito | N/A | Utilizado para preparação de extrato foliar |
| Biomassa de Chlorella vulgaris | Instituto de Pesquisa em Água e Meio Ambiente, Centro de Pesquisa Agrícola, Giza, Egito | N/A | Utilizado para preparação de extrato foliar |
| Água destilada | Instituto de Pesquisa em Água e Meio Ambiente, Centro de Pesquisa Agrícola, Giza, Egito | N/A | Utilizada para preparação de extratos |
| Sulfato de amônio (20,6% N) | Ministério da Agricultura e Reclamação de Terras, Egito | N/A | Fonte de fertilizante mineral |
| Superfosfato de cálcio (15,5% P2O5) | Ministério da Agricultura e Reclamação de Terras, Egito | N/A | Fonte de fertilizante mineral |
| Sulfato de potássio (48% K2O) | Ministério da Agricultura e Reclamação de Terras, Egito | N/A | Fonte de fertilizante mineral |
| Emissores de irrigação por gotejamento (4 L h-1) | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Sistema de irrigação |
| Pulverizador manual | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Utilizado para aplicação foliar |
| Estufa de secagem | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Estufa mantida a 70 °C |
| Aparelho de hidrodestilação | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Utilizado para extração de óleo essencial |
| Balança analítica | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Utilizada para pesagem de amostras |
| Peneira de 2 mm | Departamento de Pesquisa de Plantas Medicinais e Aromáticas, Instituto de Pesquisa em Horticultura, ARC, Egito | N/A | Utilizada para preparação do solo |
| Software Statistix 8.1 | Analytical Software | Versão 8.1 | Utilizado para ANOVA e análise estatística |
Referências
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