TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA MAMONA

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA MAMONA (Ricinus communis) MECANIZADA

Vicente de Paula Queiroga Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva José da Cunha Medeiros Editores Técnicos

REVISTA CIENTÍFICA

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA MAMONA (Ricinus communis L.) MECANIZADA

1ª Edição

CENTRO INTERDISCIPLINAR DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO E DIREITO LARYSSA MAYARA ALVES DE ALMEIDA Diretor Presidente da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito VINÍCIUS LEÃO DE CASTRO Diretor - Adjunto da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Editor-chefe da Associação da Revista Eletrônica a Barriguda - AREPB

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA – AREPB CNPJ 12.955.187/0001-66 Acesse: www.abarriguda.org.br

CONSELHO EDITORIAL Adilson Rodrigues Pires André Karam Trindade Alessandra Correia Lima Macedo Franca Alexandre Coutinho Pagliarini Arali da Silva Oliveira Bartira Macedo de Miranda Santos Belinda Pereira da Cunha Carina Barbosa Gouvêa Carlos Aranguéz Sanchéz Dyego da Costa Santos Elionora Nazaré Cardoso Fabiana Faxina Gisela Bester Glauber Salomão Leite Gustavo Rabay Guerra Ignacio Berdugo Gómes de la Torre Jaime José da Silveira Barros Neto Javier Valls Prieto, Universidad de Granada José Ernesto Pimentel Filho Juliana Gomes de Brito Ludmila Albuquerque Douettes Araújo Lusia Pereira Ribeiro Marcelo Alves Pereira Eufrasio Marcelo Weick Pogliese Marcílio Toscano Franca Filho Olard Hasani Paulo Jorge Fonseca Ferreira da Cunha Raymundo Juliano Rego Feitosa Ricardo Maurício Freire Soares Talden Queiroz Farias Valfredo de Andrade Aguiar Vincenzo Carbone

VICENTE DE PAULA QUEIROGA ODILON RENY RIBEIRO FERREIRA DA SILVA JOSÉ DA CUNHA MEDEIROS (Editores Técnicos)

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA MAMONA (Ricinus communis L.) MECANIZADA

1ª Edição

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA - AREPB

2021

©Copyright 2020 by

Organização do Livro VICENTE DE PAULA QUEIROGA, ODILON RENY RIBEIRO FERREIRA DA SILVA, JOSÉ DA CUNHA MEDEIROS Capa FLÁVIO TORRES DE MOURA Editoração ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Diagramação ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE O conteúdo dos artigos é de inteira responsabilidade dos autores.

Data de fechamento da edição: 23-01-2021 Dados internacionais de catalogação na publicação (CIP)

Q3g

Queiroga, Vicente de Paula.

Tecnologias utilizadas no cultivo da mamona (Ricinus communis L.) mecanizada. 1ed. / Organizadores, Vicente de Paula Queiroga, Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva, José da Cunha Medeiros. – Campina Grande: AREPB, 2021.

228 f. : il. color.

ISBN 978-65-87070-04-9 1. Mamona. 2. Ricinus communis. 3. Sistema de produção. 4. Colheita mecanizada. 5. Óleo. I. Queiroga, Vicente de Paula. II. Silva, Odilon Reny Ribeiro Ferreira. III. Medeiros, José da Cunha. IV. Título.

CDU 631.5

Ficha Catalográfica Elaborada pela Direção Geral da Revista Eletrônica A Barriguda - AREPB

Todos os direitos desta edição reservados à Associação da Revista Eletrônica A Barriguda – AREPB. Foi feito o depósito legal.

O Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito – CIPED, responsável pela Revista Jurídica e Cultural “A Barriguda”, foi criado na cidade de Campina Grande-PB, com o objetivo de ser um locus de propagação de uma nova maneira de se enxergar a Pesquisa, o Ensino e a Extensão na área do Direito.

A ideia de criar uma revista eletrônica surgiu a partir de intensos debates em torno da Ciência Jurídica, com o objetivo de resgatar o estudo do Direito enquanto Ciência, de maneira inter e transdisciplinar unido sempre à cultura. Resgatando, dessa maneira, posturas metodológicas que se voltem a postura ética dos futuros profissionais.

Os idealizadores deste projeto, revestidos de ousadia, espírito acadêmico e nutridos do objetivo de criar um novo paradigma de estudo do Direito se motivaram para construir um projeto que ultrapassou as fronteiras de um informativo e se estabeleceu como uma revista eletrônica, para incentivar o resgate do ensino jurídico como interdisciplinar e transversal, sem esquecer a nossa riqueza cultural.

Nosso sincero reconhecimento e agradecimento a todos que contribuíram para a consolidação da Revista A Barriguda no meio acadêmico de forma tão significativa.

Acesse a Biblioteca do site www.abarriguda.org.br

EDITORES TÉCNICOS

Vicente de Paula Queiroga (Dr) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa do Algodão-CNPA Campina Grande, PB (Brasil)

Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva (Dr) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa do Algodão-CNPA Campina Grande, PB (Brasil)

José da Cunha Medeiros (Dr) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa do Algodão-CNPA Campina Grande, PB (Brasil)

APRESENTAÇÃO

A mamona pode ser cultivada em todo o Brasil devido a sua adaptação aos diferentes ambientes. Atualmente os principais estados produtores são a Bahia, Mato Grosso, Minas Gerais, São Paulo e alguns estados do nordeste. O óleo extraído das sementes de mamona é solúvel em álcool e possui grande versatilidade química no ramo industrial, o qual é usado na fabricação de plásticos, fibras sintéticas, tintas, esmaltes, entre outros. Ademais, existe uma grande demanda por óleo de mamona na indústria química mundial, no entanto a produção agrícola está sendo insuficiente porque os principais países produtores (Índia, China e Brasil) estão produzindo quantidades limitadas em razão do alto custo da mão de obra para a colheita manual. Entretanto, no centro Norte do estado do Mato Grosso esta é implantada em cultivo safrinha, do início de janeiro até meados de março. Devido a grande extensão das propriedades agrícolas da região e também a dificuldade da mão de obra, observa-se maior preferência por cultivares que possibilitam total mecanização da lavoura. O desenvolvimento de um sistema de produção com plantio, manejo e colheita mecanizados possibilitará um aumento considerável da produção de mamona no Brasil.

Portanto, o presente livro tem o objetivo de apoiar o desenvolvimento de tecnologia que permita o cultivo rentável e sustentável de mamona como uma opção de cultivo em segunda safra em rotação com grandes culturas como soja, milho e algodão, entre outras.

Além disso, os autores desta publicação, preocupados em fortalecer a participação de produtores brasileiros na produção da mamona, trazem a comunidade acadêmica e extensionistas, as informações básicas copiladas de bibliografias existentes sobre sistema produtivo da mamona (Ricinus communis L.) mecanizada, principalmente para atender a região do Cerrado.

Os autores

SUMÁRIO

CAPÍTULO I – SISTEMA PRODUTIVO DA MAMONA (Ricinus communis L.) – Vicente de Paula Queiroga, Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva, José da Cunha Medeiros .............10 CAPÍTULO II – COLHEITA, BENEFICIAMENTO, EXTRAÇÃO DE ÓLEO E COMERCIALIZAÇÃO DA MAMONA – ODILON RENY RIBEIRO FERREIRA DA SILVA, VICENTE DE PAULA QUEIROGA, JOSÉ DA CUNHA MEDEIROS .....................................156

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................192

C a p í t u l o I | 10

Capítulo I

SISTEMA PRODUTIVO DA MAMONA (RICINUS COMMUNIS L.)

Vicente de Paula Queiroga Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva José da Cunha Medeiros (Editores)

C a p í t u l o I | 11 INTRODUÇÃO A mamona (Ricinus communis L.; família Euphorbiaceae) é uma planta oleaginosa de origem Africana frequentemente encontrada em todos os continentes (ALBUQUERQUE et al., 2014). A produção mundial de mamona esteve em torno de um milhão de toneladas, no período 2000-2004. Em 2005 a produção mundial foi de 1,4 milhão de toneladas. Os principais produtores são Índia e China com 60% e 20% da produção mundial, respectivamente. Na América do Sul os principais produtores são Brasil com cerca de 100 mil toneladas, em 2005/06, e Paraguai com produção entre 10 e 25 mil toneladas (SAVY FILHO, 2007).

A reduzida expressão da mamona no cenário mundial pode ser explicada por dois fatores principais: produção de óleo não comestível a humanos e animais, e presença de ricina, uma proteína altamente tóxica que impossibilita a utilização de subprodutos proteicos oriundos desta espécie (ROJAS-BARROS et al., 2004). Apesar de tudo é um vegetal de grande importância econômica, social e ambiental e do ponto de vista agroindustrial, seu óleo, fonte quase pura de ácido graxo ricinoléico, é o principal produto. O óleo da mamoneira pode ser utilizado no processo industrial de medicamentos, cosméticos (perfume e sabonete), produção de plástico, tintas, lubrificante para motores de alta rotação, vidro à prova de balas e próteses ósseas, além disso, é indispensável para anticongelamento de combustíveis de aviões, aeronaves e foguetes espaciais (SOUZA et al., 2009).

Atualmente, a Índia continuar como o maior produtor de grãos desta oleaginosa, com 87% das 2,0 milhões de toneladas produzidas mundialmente, produzindo 25,1 vezes mais que Moçambique, segundo maior produtor; 43,3 vezes mais que a China, terceiro maior produtor; e 46,1 vezes mais do que o Brasil, quarto maior produtor. Até 1978, o Brasil ocupava a posição de maior produtor mundial de mamona, mas atualmente o país contribui com menos de 2% da produção global (FAOSTAT, 2017). Os principais países produtores de mamona no mundo incluem a Índia, Moçambique, China, Brasil, Etiópia, Paraguai e Tailândia (SINGH, 2015).

No Brasil, a região Nordeste é a principal produtora de mamona, sendo responsável por mais de 82,5% da produção Nacional, com destaque para a Bahia (na safra 20017\18, o estado baiano plantou uma área de 27 mil\ha e colheu uma produção de 15,1 mil\ton), mais especificamente a microrregião de Irecê. Segundo a Conab (2018), o Brasil cultiva

C a p í t u l o I | 12 31,6 mil hectares de mamona, o que representa um aumento de 12,9% em relação à safra anterior. Contudo, essa cultura pode ser cultivada em várias regiões do país, encontrandose plantios comerciais nas regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul. A área ocupada pela cultura em Mato Grosso é relativamente pequena quando comparada às culturas de soja e algodão, porém está em franco crescimento devido à existência de indústria esmagadora na região sul do Estado e a possibilidade da realização de colheita mecanizada em cultivares híbridas (EMPAER-MT, 1999).

O Estado de Mato Grosso apresenta um grande potencial para o cultivo da mamoneira, em razão disso a Fundação Rio Verde juntamente com os técnicos e os produtores da região observaram a necessidade de criar novas alternativas de cultivo, principalmente para a safrinha. Nessa época existe a possibilidade de ocorrência de déficit hídrico durante o ciclo de cultivo, o que prejudica diretamente a produtividade da cultura, dependendo da intensidade, duração e fase da cultura em que o mesmo sucede. Por conta disso, elaborouse o “Projeto Safrinha 2000” com o objetivo de desenvolver métodos para melhorar as produtividades das culturas tradicionalmente implantadas na região e também avaliar novas opções como o girassol e a mamona.

As lavouras de cultivo safrinha são implantadas de janeiro até meados de março, após a colheita da soja de primeira safra. Esses cultivos são realizados na sua grande maioria em sistema de plantio direto (SPD). Para a sustentabilidade e sucesso deste sistema ao longo do tempo, um dos requisitos necessários e talvez o principal é a rotação de culturas. As lavouras da região Centro Norte do estado do Mato Grosso são cultivadas na maioria dos casos em monocultura, onde na primeira e segunda safra são cultivados soja e milho, respectivamente. Isto tem ocorrido principalmente pela falta de opções economicamente viáveis, principalmente para a safrinha.

Por outro lado, no melhoramento genético da mamona, além de selecionar plantas mais vigorosas, visa maior proporção de flores femininas por racemo, maior número de racemos por planta e/ou aumentar o peso das sementes, maturação precoce, redução da altura de plantas, juntamente com cápsulas indeiscentes, proporcionando melhor adaptação da cultura para a colheita mecanizada das propriedades agrícolas do cerrado (ATSMON, 1989).

Deste modo tornou-se possível cultivar variedades anãs e indeiscentes, cuja maturação ocorre aproximadamente ao mesmo tempo em todas as sementes. Isto permite colheita

C a p í t u l o I | 13 mecânica única anual. Os projetos de mecanismo para a colheita mecânica da mamona, o que é de estrema importância para o cultivo do Sudeste do país, iniciaram-se na década de 50 nos Estados Unidos, especialmente para a colheita de cultivares e híbridos de porte adequado, cultivado em grandes extensões de área (SAVY FILHO, 2005).

As principais dificuldades da colheita mecanizada de mamona são devidas a sua ramificação, altura da planta e os racemos apresentarem desuniformidade de maturação, portanto, o melhoramento genético é importante para a obtenção de plantas pouco ramificadas (VANNOZZI; BALDANZI, 1988). Um importante objetivo em cada programa de seleção de mamona é aquele que visa à garantia de uma mecanização integral da cultura (SALERA; BALDANZI, 1986).

O que viabiliza a operação de máquinas na colheita da mamona é a indeiscência, a maturação do racemo e a consequente secagem do fruto que seguem a ordem simpodial de emissão do racemo, progressivamente e com determinado intervalo. Assim, no fim do ciclo, todos os racemos e frutos estarão secos, com as sementes retidas nos frutos. Neste sentido, os frutos são facilmente derriçados por impacto ou movimento vibratório, o que é utilizado no mecanismo de colheita mecanizada (SAVY FILHO, 2005).

Com o desenvolvimento de novos híbridos de mamona com elevada produtividade de grãos, alto percentual de óleo nas sementes, ciclo curto, resistentes a pragas e doenças, porte reduzido, maturação uniforme e indeiscência dos frutos, que permite à colheita mecanizada (FREIRE et al., 2007a; PIVETTA, 2014), a mamoneira tem se expandido, em áreas cultivadas de grande e média escala, para o Cerrado Brasileiro, mais precisamente na região Centro-Oeste, tornando-se uma importante opção de cultivo no período de safrinha, até mesmo para ser inserida em rotação com as culturas anuais (SOUZA-SCHLICK et al., 2012).

Nos plantios atuais, há um predomínio de cultivares híbridas, que além de indeiscentes, possuem um ciclo mais curto, porte menor, maior uniformidade e produtividade; características indispensáveis ao processo de mecanização. A superioridade dos híbridos em relação aos progenitores é a manifestação da heterose ou vigor híbrido detectada para várias culturas (MONTEIRO et al., 2000; DUARTE; PARTENIANI, 1997) e também para a mamona (HOOKS et al., 1971; MANIVEL et al., 1999).

C a p í t u l o I | 14 Kiihl (2006) realizando avaliações para obtenção preliminar de novos híbridos de mamona obteve híbridos promissores, tanto para alta produtividade de grãos quanto para estatura baixa, com potencial de utilização em colheita mecanizada. Resultado semelhante foi encontrado por Cantanhêde (2009) em avaliações de novos híbridos de mamona, obtendo materiais com rendimentos satisfatórios e estatura da planta adequada à colheita mecanizada.

As características da planta também devem ser diferenciadas de acordo com a tecnologia de cultivo utilizada. O pequeno e médio produtor tem características e nível peculiares que devem ser considerados, como por exemplo, exigência de cultivar que permita a condução da cultura manualmente, da semeadura à colheita. Para o grande produtor os conceitos para o desenvolvimento de cultivares mudam radicalmente. Nestes casos, em regiões em que há dominância da prática de agricultura tecnificada os híbridos encaixam perfeitamente devido a sua melhor uniformidade, ciclo precoce, resposta aos insumos agrícolas e permitindo a colheita mecanizada (SAVY FILHO, 1999). Contudo, o melhor arranjo das plantas na área é dependente de características de cada genótipo, como porte, hábito de crescimento e arquitetura da planta, bem como dos fatores edafoclimáticos do ambiente e da tecnologia de produção empregada (SEVERINO et al., 2006a).

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA A mamoneira é uma cultura industrial explorada em função do óleo contido em suas sementes. Trata-se de um arbusto de cujo fruto se extrai um óleo de excelentes propriedades, de largo uso como insumo industrial. Desde a antiguidade é conhecido por suas propriedades medicinais, e como azeite para iluminação, deixou no século XX de ter na farmacopeia sua grande utilidade. Além disso, também tem seu uso na biomedicina, na elaboração de próteses, com destaque em cirurgias ósseas de mama e de próstata (BDMG, 2000). Os grandes consumidores de nossos dias sãos as indústrias químicas e de lubrificantes (BELTRÃO, 2003; COELHO, 1979).

Da industrialização da mamona obtém-se, como produto principal, o óleo e, como subproduto, a torta que possui, enquanto fertilizante, a capacidade de restauração de terras esgotadas, destacando-se seu emprego, na Bahia, na lavoura fumageira. Apesar de seu alto teor de proteínas (32 a 40%) e por ser um produto tóxico, não se presta à alimentação animal. Porém, essa torta pode ser usada na composição de ração animal, se desintoxicada. Por se tratar de um processo bastante complexo e, muitas vezes, caro, as

C a p í t u l o I | 15 usinas de óleo preferem vender a torta apenas como fertilizante (AZEVEDO; BELTRÃO, 2007).

O óleo de mamona é rico em ácido ricinoléico (ácido 12-hidróxi-cis-octadeca-9- enóico), formado pela adição de uma hidroxila (OH) ao 12º carbono do ácido oleico e que representa quase 90% do total de ácidos de graxos da semente, o que lhe confere atributo particular de comportamento e aplicações, bem como versatilidade nas reações químicas, possibilitando, assim, a geração de uma grande variedade de produtos, desde cosméticos a lubrificantes de motores a jato. Essa composição também confere ao biodiesel de mamona uma excelente estabilidade à variação de temperatura, não congelando em baixas temperaturas, e com boa estabilidade oxidativa, já que a autoxidação depende do número e da localização de ligações duplas de metilenos interrompidos (PARENTE, 2003; MOSER, 2009).

As aplicações do óleo são inúmeras podendo, ser empregado em vários processos industriais, na fabricação de tintas, protetores e isolantes, lubrificantes, cosméticos, drogas farmacêuticas, bem como na fabricação de corantes, anilinas, desinfetantes, germicidas, óleos lubrificantes de baixa temperatura, colas e aderentes, além de ser base para fungicidas e inseticidas, tintas de impressão e vernizes; transformado em plástico, sob a ação de reatores nucleares, adquire a resistência de aço, mantendo a leveza da matéria plástica, na fabricação de espumas plásticas; esta característica do óleo confere ao material, texturas variáveis, desde a macia e esponjosa até a dura e rígida. (CHIERICE; CLARO NETO, 2001).

As principais reações químicas do óleo de mamona, em ordem de importância mundial, segundo ICOA (2005) são: pirólise para produção do Nylon, hidrogenação, desidratação, fusão cáustica para produção do ácido sebácico, ácido unidecilênico e heptaldeído (ambos os subprodutos da pirólise), sulfonação, alcoxilação, oxidação/polimerização, esterifícação, dimerização (da desidratação) e outras (EMBRAPA, 2006). Enquanto reações químicas do óleo de mamona para a produção do biodiesel, ocorre a partir de 1 molécula de óleo + 3 de álcool (etanol ou metanol) produzindo 3 moléculas de biodiesel + 1 de glicerina, reação do método mais usado, a transesterificação alcalina; entretanto, conforme a Petrobrás, há outras metodologias, como: esterifícação ácida, craqueamento termocatalítico, hidrotratamento-rota semente-Petrobrás 2001 (H-BIO- Petrobrás-2006) e transesterificação "in situ" (EMBRAPA, 2006).

C a p í t u l o I | 16 No entanto, não é apenas o óleo e a torta que têm aplicações (Figura 1), pois da mamona se aproveita tudo, já que as folhas servem de alimento para uma espécie do bicho da seda.

A haste, além da celulose própria para a fabricação de papel, fornece matéria-prima para a produção de tecidos grosseiros (FONSECA et al., 2004; SANTOS et al., 2007). Na medicina é usado por suas qualidades purgativas. A torta proveniente da extração do óleo é largamente empregada na adubação de culturas comerciais (FREIRE, 2001).

Figura 1. Fluxograma apresenta as inúmeras aplicações do óleo extraído das sementes de mamona. Foto: Tiago Roque Benetoli da Silva.

Deve-se mencionar que as fibras em cujas composições entra o óleo de mamona são atóxicas e antialérgicas e apresentam grande resistência a corrosão; destaca-se, também, o uso deste óleo como lubrificante. Além de seu baixo ponto de solidificação, em torno de 30°C negativos, outras qualidades do óleo, tais como resistência ao escoamento e viscosidade elevada, o recomenda também como lubrificante de turbinas de aeronaves ou de veículos automotores que operam em regiões geladas. Suas características físicoquímicas favorecem, por outro lado, que seja utilizado como fluído para freios hidráulicos de veículos, não atacando a borracha, metais ou plásticos, sendo esta aplicação do óleo a mais importante no Brasil (AZEVEDO; BELTRÃO, 2007).

C a p í t u l o I | 17 ORIGEM E HISTÓRIA A mamoneira (Ricinus communis L.), também conhecida como carrapateira, rícino, palma christi e castor bean, pertence à família Euphorbiaceae. De origem tropical, a planta é proveniente da antiga Abissínia, hoje Etiópia, e no leste da África, existindo outros centros de diversidade. Segundo Moshkin (1986), existem quatro principais centros de variabilidade, nos quais as plantas apresentam características botânicas específicas e diferenciadas: o principal localiza-se no Oeste Asiático, em países como Irã e Afeganistão, entre outros; os demais são: península arábica, a Índia e a China, tendo ocorrência natural desde a latitude 40° Norte até 40° Sul, sendo cultivada comercialmente em mais de 15 países.

Os primeiros registros de cultivo da mamona foram encontradas em urnas funerárias de sacerdotes egípcios, cerca de 4.000 a.C. Relatos da história evidenciam na utilização por volta de 2.000 a.C, na Índia para usos medicinais. Na Europa, a primeira referência foi em cultivos realizado pelo bispo Albert Magnus, durante a metade do século XIII e foi popularizada como planta ornamental no século XVI, utilizando o óleo com propósitos medicinais (RODRIGUES et al., 2002). No continente americano, sua introdução foi provavelmente realizada pela chegada dos europeus, embora as formas existentes estejam relacionadas com as da África (SAVY FILHO, 1999). Uma segunda hipótese, é que as sementes de mamona, além de serem trazidas pelos europeus, também teriam sido introduzidas pelos escravos vindos do continente Africano no século XVI (RODRIGUES et al., 2002).

De qualquer forma, os portugueses utilizavam o óleo de mamona com a finalidade para iluminação das primeiras cidades e lubrificação dos eixos das carroças, expandindo sua importância durante a era colonial, quando dela se extraía o óleo para lubrificar as engrenagens e os mancais dos inúmeros engenhos de cana. Enquanto no Brasil, a mamoneira, foi introduzida pelos portugueses, provavelmente no primeiro século do descobrimento, onde se adaptou muito bem e logo se espalhou por todo o território nacional (AZEVEDO; BELTRÃO, 2007).

C a p í t u l o I | 18 BOTÂNICA, MORFOLOGIA, BIOLOGIA FLORAL E FISIOLOGIA -Aspecto Botânico A mamoneira cientificamente denominada "Ricinus communis L." é uma planta dicotiledônea, sendo uma das mais de 7.000 espécies da família Euphorbiaceae, que se apresenta na forma de um arbusto, com diversidade de porte, coloração da parte aérea e crescimento (FORNAZIERI JÚNIOR, 1986). A expansão do cultivo ocorreu, principalmente devido a sua capacidade de adaptação a diferentes condições ambientais e à importância do óleo extraído de suas sementes (KRUG; MENDES, 1942; BELTRÃO et al., 2007). Segundo Schultz (1963), Vidal e Vidal (1980) e Popova e Moshkin (1986), a mamoneira é classificada, atualmente, da seguinte maneira: Subdivisão: Fanerogamae ou Espermatophita Filo: Angiospermae Classe: Dicotiledonae Subclasse: Archichlamydeae Ordem: Geraniales Família: Euphorbiaceae Gênero: Ricinus Espécie: R. communis O gênero Ricinus é considerado monotípico, pertencente à família Euphorbiaceae, sendo reconhecidas as subespécies R. communis subespécie (ssp.) sinensis, R. communis ssp. zanzibarensis, R. communis ssp. persicus e R. communis ssp. africanus, as quais englobam 25 variedades botânicas, todas compatíveis entre si, produzindo híbridos férteis diplóides, com 2n = 2x = 20 cromossomos. R. communis ssp. persicus não tem carúncula e é considerada a mais produtiva; e R. communis ssp. sinensis tem carúncula pequena e as demais carúnculas grandes (SAVY FILHO, 1999).

Aqui no Brasil, conhece-se a espécie sob denominação de mamoneira, rícino, carrapateira, enxerida e palma-de-cristo; na Inglaterra e nos Estados Unidos, pelo nome de “castor bean” e “castor oil seed”, enquanto na Alemanha é conhecida como “wunder baum”; em espanhol, ”higuerilla, higuerete, palma Christi, higuera e tártago”; em francês, “ricinu”, o que mostra sua grande dispersão (BELTRÃO et al., 2001).

C a p í t u l o I | 19 Segundo Rodrigues et al. (2002) os gregos denominavam a planta de aporano e de croton, e os latinos de rícinus. As palavras aporano, croton e rícinus significam em grego e em latim, respectivamente, carrapato, sendo atribuídas à semelhança da forma de suas sementes com a forma de um carrapato, o qual é um animal invertebrado pertencente ao grupo dos aracnídeos. Já o termo "Mamona" é originário do termo quimbundo mumono, com influência da palavra "mamão" devido provavelmente à semelhança das folhas da mamona com as do mamão.

-Aspecto Morfológico Planta. A mamoneira, segundo Beltrão et al. (2001), é uma planta extremamente complexa quanto à morfologia, biologia floral e fisiologia, apresentando grande variabilidade em diversas características, como hábito de crescimento (determinado e indeterminado, com porte variado de 0,8 m a mais de 7 m de altura), vários tipos de expressão da sexualidade, elevadas taxas de respiração e particularidade da inflorescência. Podem-se encontrar tipos botânicos com porte baixo ou arbóreo, ciclo anual ou semi-perene, com folhas e colmos de cores verde, vermelho ou rosa, com a presença ou não de cera no colmo, com frutos inermes ou com espinhos, deiscentes ou indeiscentes, com sementes de diversos tamanhos e colorações e diferentes teores de óleo (SAVY FILHO, 2005). É uma planta monoica (plantas que possuem ambos os sexos no mesmo indivíduo, mas em locais diferentes), com inflorescência do tipo racemo, formando racemos terminais (Figuras 2 e 3). Normalmente as flores femininas ocupam a porção superior e, as masculinas a parte basal da inflorescência, proporcionando dois tipos de reprodução: autofecundação e reprodução cruzada. Trata-se de uma espécie parcialmente autógama, porém com alta taxa de alogamia, podendo chegar a 40% de taxa de cruzamento. A proporção de autofecundação em relação à fecundação cruzada é de 75% : 25% em plantas de porte anão e de 60% : 40% em plantas de porte alto (GURGEL, 1945). Estes índices podem ser afetados pelo tipo de ramificação, aberta ou fechada (SAVY FILHO, 1999).

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Figura 2. Detalhe da planta de mamona. Fontes: Raimundo Estrela e Távora (1982).

Figura 3. Ilustração da planta de mamona (Ricinus communis L.). Aspecto geral da planta, ramo florífero (rf), flor masculina (fm), flor feminina (ff), fruto (f) e sementes (s).

Modificado de www.plant-pictures.de.

C a p í t u l o I | 21 É uma planta de metabolismo especial, produzindo diversas substâncias de natureza proteica, como a ricina, que existe somente no endosperma das sementes e totalmente ausente nas outras partes da planta bem como no óleo extraído do grão (ANTHONISEN, 2007), o complexo CB-1 A, alergênico, e o alcaloide ricinina, presente em todas as partes da planta (FREIRE, 2001).

Raiz. A mamoneira apresenta sistema radicular pivotante e raízes fistolosas, bastante ramificadas, podendo atingir até 2 metros de profundidade se não houver impedimentos físicos (WEISS, 1983). As raízes laterais são bem desenvolvidas e situam-se a poucos centímetros da superfície do solo (TÁVORA, 1982; CARVALHO, 2005), em condições de pouca disponibilidade hídrica se desenvolve a grandes profundidades; a raiz principal tem penetração maior do que se estivesse num solo úmido, com as raízes laterais explorando um grande volume de solo (POPOVA, MOSHKIN, 1986), conferindo grande área de absorção de água e nutrientes do solo (Figura 4). Para o caso de planta de porte anão, elas são mais ramificadas, penetrando profundamente no solo (SALUNKHE; DESAI, 1986; MOREIRA et al., 1996). Sob irrigação ou em condições de elevada disponibilidade hídrica, o sistema radicular é menos desenvolvido e mais compacto (TÁVORA, 1982).

Figura 4. Sistema radicular da planta de mamona. Foto: Salihu et al. (2014).

C a p í t u l o I | 22 A taxa de crescimento do sistema radicular de plantas adaptadas à zona árida é mais elevada do que a de cultivares não adaptadas, pois o ambiente tem influência marcante no crescimento do sistema radicular (TÁVORA, 1982; BELTRÃO et al.,2001). Sob condições áridas, a raiz se desenvolve e cresce, podendo atingir profundidades acima de 3 metros nos tipos comerciais, com raízes laterais explorando um grande volume de solo.

Caule. O caule é geniculado, espesso e ramificado, terminando com a inflorescência, tipo racemo. Também apresenta grande variação na cor, presença de cera, rugosidade e nós bem definidos, com cicatrizes foliares proeminentes (BELTRÃO et al., 2001; RODRIGUES et al., 2002). Essa cera é mais abundante em plantas jovens e, segundo Mazzani (1983), esta característica é regulada por três pares de genes (AZEVEDO et al., 1997; BELTRÃO et al., 2001). De acordo com Prata (1969) citado por Beltrão et al.

(2001), o caule é brilhante, tenro e suculento, quando a planta é nova e, à medida que envelhece, torna-se lenhoso. A coloração pode ser verde, arroxeada, cinza, marrom e vermelha (POPOVA; MOSHKIN, 1986), sendo também fistuloso à semelhança das raízes (Figura 5).

Figura 5. Caule verde com nós e cicatrizes bem definidos (A). Caule roxo com presença de cera (B). Foto: Maíra Milani (2008).

C a p í t u l o I | 23 O caule da planta apresenta os nós salientes, bem visíveis e destacados, e ramificação

simpodial. O ramo principal se desenvolve em posição vertical até a emissão da primeira inflorescência terminal. As plantas cultivadas apresentam de 6 a 12 nós e, nos tipos selvagens, a inflorescência pode ocorrer após a planta ter emitido mais de 70 nós. O número de ramos é função principalmente da cultivar e da densidade de plantio. O número de nós produzidos até a emissão da primeira inflorescência é uma característica fenológica importante uma vez que é associada com precocidade e rápida maturação (MAÇÊDO; WAGNER, 1984; TÁVORA, 1982).

Folhas. As folhas, expansão laminar do caule, são simples, grandes, tipo peltadas ou palmatodigitadas, constituídas por 5 a 11 lóbulos, com limbo arredondado de largura variando entre 10 e 40 cm, podendo chegar a 60 cm no comprimento maior (Figura 6).

As margens das folhas são serradas ou dentadas, com pecíolo longo com 20 a 50 cm de comprimento e fistuloso. As folhas são alternas, apesar de as primeiras, logo acima do nó cotiledonar são opostas e apresentam filotaxia alternada do tipo 2/5 (duas folhas em cada cinco voltas de 360° no eixo do caule). De acordo com Mazzani (1983), as principais variações nas folhas da mamoneira são na cor, na cerosidade, na profundidade dos lóbulos, no número de nervuras principais, no comprimento do pecíolo e no número de glândulas (há dois pares de glândulas na base do pecíolo).

Figura 6. Folha de mamona. Foto: Godofredo U. Stuart Jr.

C a p í t u l o I | 24 Em geral, há sete a nove lóbulos em cada folha. A coloração tanto da folha como do pecíolo acompanha, em geral a do caule, variando do verde ao roxo ou vermelho escura com nervuras em tom mais claro (WEISS, 1971; TÁVORA, 1982; BELTRÃO et al., 2001).

Conforme Távora (1982) existem três tipos morfológicos distintos de limbo: a) Comum - folha plana lacínias normais; b) Ondulado - folha característica do tipo anão, apresentando limbo ondulado e afunilado; e c) Laciniata - folha com limbo recortado com lacínias pronunciadas. O autor ainda afirma que folhas com limbo ondulado e laciniata podem apresentar vantagens sobre folhas comuns, pois, permitem maior penetração de luminosidade e melhor distribuição da radiação solar ao longo do perfil da cultura.

Ramificação. A haste principal, ou primária, que pode ser ou não coberta por cera, cresce verticalmente, sem nenhuma ramificação, terminando com a inflorescência, tipo racemo e denominada de cacho principal. Os ramos principais da mamoneira emitidos logo após a emissão da inflorescência primária na qual termina o caule principal dão suporte ao desenvolvimento das ramificações secundárias, terciárias e demais ramificações ao longo do ciclo (WEISS, 2000), em que cada ramo encerra uma inflorescência tipo racemo. Por sua vez, a presença de vários racemos na planta pode assumir uma arquitetura ereta, semiereta e aberta (Figura 7). Ou seja, o crescimento produtivo da planta é continuado com

a emissão do ramo lateral, formado a partir da axila da última folha, logo abaixo do primeiro racemo e que se repete com o desenvolvimento de novas inflorescências, num crescimento simpodial (TÁVORA, 1982; BELTRÃO et al., 2001; SAVY FILHO, 2005; Figura 8).

Figura 7. Arquitetura da planta de mamona em ereta (A), semiereta (B) e aberta (C), conforme DOU (2008). Fonte: Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS, 2013.

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Figura 8. Crescimento produtivo da planta é continuado com a emissão do ramo lateral, formado a partir da axila da última folha. Foto: Godofredo U. Stuart Jr.

Apesar de que a mamoneira possa produzir sob condições naturais muitas ramificações laterais que se desenvolvem progressivamente com o avanço do ciclo fenológico, entretanto, a característica de várias ramificações laterais na planta é indesejável quando a colheita é feita de forma mecanizada. Atualmente existe uma tendência de se trabalhar com cultivares com poucas ramificações e, consequentemente, menor número de racemos, para facilitar a colheita mecânica (KOUTROUBAS et al., 1999).

Flores. A mamoneira é uma planta monoica, sendo a florescência do tipo panícula, denominada de racemo, com flores femininas acima (Figura 9) e masculinas na parte inferior com estames ramificados de cor amarela (Figura 10). A polinização é anemófila – pelo vento – podendo a taxa de alogamia chegar a mais de 40%, em plantas de porte alto (acima de 2,5 m). Em plantas de porte anão (até 1,5 m) ou médio (2,0 m), a taxa de fecundação cruzada é de aproximadamente 25%. Estes índices podem, também, ser afetados pelo tipo de ramificação, aberta ou fechada (SAVY FILHO 1999). Após a fertilização, passados 7 a 10 dias, o estigma, que é papilhoso e avermelhado ou amarelado, seca e cai ao solo.

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Figura 9. Destaque da flor feminina de mamona com estigmas vermelhos proeminentes.

Foto: Arquivo da WikipĂŠdia imagens.

Figura 10. Destaque da flor masculina de mamona de cor verde-amarelado com estames salientes. Foto: Arquivo da WikipĂŠdia imagens.

C a p í t u l o I | 27 Os botões florais masculinos são de forma cônica aberta ou arredondada, com diâmetro variando de 0,4 cm a 1,0 cm, com cinco lóbulos e as suas folhas (masculinas) apresentam cálice com cinco lóbulos e estames ramificados, sendo que cada flor tem potencial para produzir até 60 mil grãos de pólen (BELTRÃO et al., 2001). O pólen contém substâncias alergênicas semelhantes às encontradas nas sementes, que são de natureza proteica, como ricina, robina, crotina e abrina (WEISS, 1983). Por outro lado, a flor feminina tem forma cónica, estreita, com 0,6 a 1,2 cm de comprimento e 0,2 cm a 0,4 cm de diâmetro e possui pedúnculo, geralmente não articulado, e cálice com cinco sépalas desiguais, ovário súpero tricarpelar, com placentação axial, estilo curto e trifurcado (RIBEIRO FILHO, 1966; PRATA, 1969; MAZANNI, 1983). A flor masculina contém grande número de estames e a feminina apresenta um ovário com três lojas, desenvolvendo uma semente em cada (Figura 11).

Figura 11. Detalhe da inflorescência mista da mamoneira (flores masculinas e femininas), destacando os seus órgãos reprodutivos.

C a p í t u l o I | 28 A quantidade de flores masculinas e femininas, bem como a produção da planta, está diretamente ligada às condições ambientais, tipos de solo e idade da planta. Em solos férteis, por exemplo, com nutrição adequada, condições hídricas e temperatura satisfatória, as flores femininas aparecem em maior número (SAVY FILHO, 1999), enquanto que em altas temperaturas, deficiência hídrica e aumento da idade da planta favorecem o desenvolvimento de flores masculinas (WEISS, 1983). A temperatura ideal está entre 20 a 30°C, e a exigência hídrica no período vegetativo é de, no mínimo, 100 mm de chuva por mês (HEMERLY, 1981; CARVALHO, 1988; SAVY FILHO, 1999).

Floração. Os racemos não se desenvolvem ao mesmo tempo na planta, já que o florescimento da mamoneira é chamado botanicamente de simpodial, onde o aparecimento da inflorescência dá-se sequencialmente, a intervalos médios de 20 a 35 dias entre a emissão das inflorescências primárias e secundárias, secundárias e terciárias etc., de acordo com o padrão de desenvolvimento da ramificação da planta (SAVY FILHO, 2005).

A floração tem início em diferentes épocas dependendo do genótipo e das condições ambientais comuns a cada região, e pode se estender durante um longo período, quando os fatores edafoclimáticos forem favoráveis. O habito de crescimento indeterminado favorece essa floração continuada ou sequencial. Há indícios de que o início da floração também está relacionado com o número de internódios, de modo que quanto menor o número de internódios para a emissão da primeira inflorescência, mais precoce será a planta (KITTOCK; WILLIAMS, 1968; TÁVORA, 1982).

A flor masculina se abre, geralmente, por volta de 2 a 3 horas antes do amanhecer (WEISS, 1983) liberando grãos de pólen viáveis por 1 a 2 dias; depois, a camada de abscisão é formada e ela cai no solo. Enquanto a maturação das flores femininas ocorre aproximadamente cinco a dez dias antes das flores masculinas, caracterizando o fenômeno da protoginia, o que proporciona a manutenção da taxa de alogamia (SAVY FILHO, 1999; BELTRAO et al., 2001).

O sistema reprodutivo é considerado do tipo misto, ocorrendo tanto a autofecundação quanto a fecundação cruzada (SAVY FILHO, 1999). A inflorescência é constituída por uma ráquis, do tipo racemo, com as flores responsáveis pela produção de grãos ocupando a parte superior e separada, as flores produtoras de pólen ocupam a parte inferior no mesmo órgão, caracterizando uma espécie de reprodução sexual por alogamia do tipo monoica. Geralmente, a relação entre flores produtoras de grãos e produtoras de pólen é

C a p í t u l o I | 29 de 30-50% a 50-70%, respectivamente. Além disso, são encontradas constituições genéticas que apresentam flores hermafroditas ou somente a presença de flores pistiladas (100% de flores ♀), utilizadas para a produção de híbridos (SINGH, 1986).

Segundo Mazzani (1983), a porcentagem de polinização cruzada em mamona é variável e raras vezes menor que 30%. Para Távora (1982), a liberação do pólen na mamona é máxima nas horas mais quente do dia, podendo o grão de pólen permanecer viável, em condições ambientais, durante 48 horas; já o estigma das flores femininas permanece receptivo pelo período de 5 a 10 dias.

Inflorescência. A inflorescência é uma panícula terminal, denominada racemo, a qual é composta de uma ráquis, eixo em torno do qual crescem as flores femininas, na parte superior, e masculinas na inferior (Figura 12). A relação de flores femininas/masculinas geralmente é de 50% a 70%: 50% a 30%. Entretanto, essa relação varia grandemente, dependendo do genótipo e também do ambiente de cultivo (SAVY FILHO, 2005). A maior porcentagem de flores femininas no racemo monoico da mamoneira é um fator importante do ponto de vista agronômico, podendo ter relação com o aumento em produtividade de grãos da planta. A mamoneira apresenta protoginia, ou seja, o pistilo das flores femininas atinge a maturação cerca de 5 a 10 dias antes da maturação das anteras das flores masculinas (USDA, 1960; CARVALHO, 2005). As flores masculinas expelem o pólen pela deiscência das anteras que se dá com violenta explosão. O vento é o principal agente dispersor, que arrasta o pólen para as flores femininas da mesma planta ou para as inflorescências de outras plantas (MOSHKIN, 1986).

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Figura 12. Detalhe da posição das flores femininas (pistiladas na parte superior) e masculinas (estaminadas na parte inferior) no racemo da mamoneira. Fotos: RGBSTOCK.

A mamoneira emite inflorescência no ápice da haste principal e nos ramos laterais, progressivamente, sempre com um intervalo definido entre a emissão da primeira e as das subsequentes (Figura 13). Portanto, o desenvolvimento de ramificações é um importante fator de produção, uma vez que cada ramo forma um racemo de mamona (SAVY FILHO, 1999). Todavia, em média, são três as ordens de inflorescências mais importantes, denominadas de racemos primários, secundários e terciários, que são expostos a diferentes condições ambientais que influenciam significativamente a participação de cada uma dessas ordens na produtividade total da cultura (USDA, 1960; VIJAYA KUMAR et al., 1997). Enquanto a altura do nó, no qual o primeiro racemo aparece, é uma importante característica agronômica por se encontrar associada à precocidade da planta.

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Figura 13. Diagrama da planta de mamona, destacando a sua inflorescência com os seguintes racemos: primário, secundário e terciário.

Frutos. O fruto da mamona é o ovário fecundado e desenvolvido. Os frutos possuem estruturas semelhantes a espinhos, e em alguns casos, são inermes (Figura 14). Trata-se de cápsulas globosas com cerca de 2,5 cm de diâmetro (SAVY FILHO, 2004).

Botanicamente são cápsulas tricoca, comumente providas de três lojas, cada uma delas com uma semente, podendo ser deiscentes, indeiscentes ou semideiscentes, dependendo da cultivar (DUKE, 1983). São verdes ou vermelhos com colorações intermediárias, assumindo tonalidade amarronzada quando maduros (BELTRÃO et al., 2001). Quando maduro, o fruto é uma cápsula globular que se torna duro e quebradiço e, ocasionalmente, partindo-se em estilhaços na maturidade (especialmente em variedades de porte alto).

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Figura 14. Presença (A) e ausência (B) de acúleos em frutos de mamoneira. Foto: Maíra Milani.

Os frutos são agrupados em racemos ou cachos (infrutescência), com conformação cônica, cilíndrica ou mais ou menos esférica, variando no comprimento de 10 a 80 cm e o número de frutos variando entre 15 e 80 dependendo do ambiente, cultivar ou da ordem de racemo considerada (Figuras 15, 16 e 17). De acordo com Mazzani (1983), a variabilidade dos frutos se manifesta na cor, na cerosidade, na forma, no tamanho, na deiscência, na caducidade e na presença ou ausência de papilas (acúleos), vulgarmente denominados espinhos. A infrutescência segue quase que totalmente a disposição das flores da inflorescência (SAVY FILHO, 1999). Como há grande variação na distância entre os frutos no racemo (Figura 18), não existe correlação entre o comprimento e o número de frutos neste, sendo os racemos da ordem primária os maiores de todos e os que possuem a maior quantidade de frutos (TÁVORA, 1982).

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Figura 15. Comparativo entre os frutos verdes de mamona com sementes imaturas e os frutos secos com as sementes maduras. Fotos: Godofredo U. Stuart Jr., e W. P. Armstrong (2004).

Figura 16. Frutos de mamona agrupados em racemos ou cachos (infrutescência), com conformação cônica. Foto: Godofredo U. Stuart Jr.

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Figura 17. Destaque dos frutos de mamona agrupados em cachos (infrutescência). Foto: Godofredo U. Stuart Jr.

Figura 18. Variação na compactação de cápsulas no racemo no germoplasma de mamona: (a) muito solto; (b) solto; (c) compacto. Fotos: Anjani Kammili (2012).

C a p í t u l o I | 35 Sementes. A semente é o óvulo da flor, após a fertilização. Varia na forma, podendo ser arredondada ou elipsoide (Figura 19), com superfície dorsal arqueada e uma estrutura esponjosa proeminente na sua extremidade, denominada de carúncula; e na cor, como branca, cinza, preta, marrom, castanho, vermelho, rajada de diversas cores ou com mosqueamentos característicos (TÁVORA, 1982; DUKE, 1983; OPLINGER et al., 1997; MOREIRA et al., 1996).

Figura 19. Sementes de mamona com formato elipsoide. Foto: Godofredo U. Stuart Jr.

Távora (1982) descreve a constituição da semente de mamona da seguinte maneira: tegumentos, externo e interno; carúncula; endosperma e embrião (Figura 20). É variável a proporção do tegumento na semente e também apresenta maior ou menor aderência do tegumento ao endosperma. O tegumento externo da semente é representado pela casca dura brilhante e quebradiça, tendo ainda uma película interna, fina que envolve o abundante albúmen, que é branco, compacto e rico em óleo; os cotilédones grandes, largos, chatos e a radícula pequena (MAZZANI, 1983). A semente apresenta a superfície lisa do tegumento com carúncula, sendo a sua face dorsal geralmente convexa e a sua face ventral achatada, constituída por duas superfícies planas concorrentes na linha média longitudinal, que representa a ligação com o rafe. Koutroubas et al. (1999) avaliaram diferentes genótipos de mamoneira e verificaram que a massa média de mil sementes variou entre 339 g e 367 g. Além dos distintos genótipos, tem-se observado grande variabilidade no tamanho das sementes de mamona relacionada à ordem de sua frutificação na planta. Nesse sentido, verifica-se que geralmente os racemos mais tardios produzem sementes de menor tamanho.

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Figura 20. Esquema da semente da mamona. A- Vista externa. B – Corte longitudinal de perfil, C- Corte longitudinal frontal. Fonte: Morandini (1962).

Óleo. É o produto da mamona de maior destaque, único glicerídeo que a natureza concebeu em mais de 320.000 espécies de espermatófitos que é solúvel em álcool. O teor de óleo das sementes de mamona varia em torno de 35 a 55% (VIEIRA et al., 1998), mas a maior parte das cultivares plantadas comercialmente no Brasil possuem teor de óleo variando entre 45% e 50% (FREIRE et al., 2006; Figura 21). Cerca de 90% do óleo é composto por triglicerídeo, principalmente da ricinoleína, que é o componente do ácido ricinoléico, cuja fórmula é (C17H32OHCOOH). O ácido ricinoléico tem ligação insaturada e pertence ao grupo dos hidroxiácidos e se caracteriza por seu alto peso molecular (298) e baixo ponto de fusão (5 ºC). O grupo hidroxila presente na ricinoleína confere, ao óleo de mamona, a propriedade exclusiva de solubilidade em álcool (WEISS, 1983; MOSHKIN, 1986).

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Figura 21. Óleo de mamona extraído de sementes de mamona e frutos do tipo tricoca, providos de três lojas, cada uma delas com uma semente.

-Aspecto da Biologia Floral Trata-se de uma planta de metabolismo C3 e expressão do sexo complexos, esta última, muito variável, dependendo do ambiente e da carga genética de cada genótipo. De acordo com Claassen e Hoffman (1949), essas variações incluem racemos com noventa e nove a quase zero por cento de flores pistiladas; racemos femininos com flores masculinas interespaçadas por toda a sua extensão ou, no caso de racemos monoicos, na região apical em meio às flores femininas; racemos compostos somente por flores femininas e aqueles com algumas flores hermafroditas que são comumente observadas nos racemos com alta porcentagem de flores femininas (Figura 22). Em relação às flores hermafroditas, Shifriss (1960) ainda relata que essa pode aparecer de forma terminal na inflorescência, ou seja, no ápice e que seu modo de herança ainda não é totalmente conhecido, mas é certo que essa característica está condicionada a um genótipo recessivo estável. Os autores Popova e Moshkin (1986), alegam a existência de seis tipos principais: monóicas, fêmeas estáveis, fêmeas instáveis (sofrem reversão sexual), inclinadas para fêmeas (poucas flores masculinas na base do racemo), mista (algumas flores masculinas interespaçadas entre as flores femininas) e totalmente masculinas. Em contrapartida, Zimmerman e Smith (1966) relatam que, apesar de existirem plantas 100% femininas, não foram encontradas plantas possuindo somente flores masculinas. No trabalho de Shifriss (1955) é citado que uma

C a p í t u l o I | 38 combinação de temperaturas extremamente altas e baixo nível de nutrição podem levar algumas variedades a uma fase temporária de completa masculinização.

Figura 22. Variantes sexuais no germoplasma de mamona: (a) racemo apenas com flores pistiladas; (b) racemo apenas com flores masculinas; (c) racemo com flores estaminadas intercaladas ao longo do eixo; (d) Racemo com flores masculinas e femininas em proporção quase igual. Fotos: Anjani Kammili (2012).

Shifriss (1960) bem como Zimmerman e Smith (1966), relatam que em plantas monoicas cultivadas sob condições favoráveis, a porcentagem de flores pistiladas é normalmente mais alta no primeiro racemo, ocorrendo uma diminuição nos subsequentes. Com a diminuição das flores pistiladas, ocorre um aumento proporcional das estaminadas; essa variação geralmente está associada às estações do ano. A temperatura é provavelmente o principal fator ambiental que afeta o sexo. Temperaturas moderadas promovem uma tendência feminina, altas temperaturas favorecem à masculinização; segundo Patel et al.

(1986), temperaturas abaixo dos trinta graus Celsius favorecem a feminilização em mamoneira. Ademais, a idade da planta e o estado nutricional também podem influenciar a tendência sexual. A feminilidade é maior nas plantas jovens com elevado nível de nutrição. No trabalho de Shifriss (1960) é citado que em linhagens monoicas a proporção de flores femininas pode variar de sete a oitenta por cento e ainda sugere que essa variação é devida a ação de poligenes.

Shifriss (1960) sugere que o monoicismo é governado por dois grupos principais de genes. O primeiro grupo consiste de genes qualitativos que determinam os tipos de flores,

C a p í t u l o I | 39 estaminadas e pistiladas. O segundo grupo consiste de poligenes que determinam o nível de acumulação ou redução da concentração de uma substância que canaliza a ação dos genes qualitativos. Assim, os poligenes são responsáveis pelo gradiente de diferenciação e pelas diferenças na tendência sexual. As plantas monoicas e femininas podem ser, respectivamente, AAGG e aaGG (A para flores estaminadas, G para flores pistiladas) ou MoMo e momo (Mo tanto para flores estaminadas ou pistiladas, mo para flores predominantemente pistiladas). Em adição a esses dois grupos principais, existem ainda genes modificadores que afetam a diferenciação sexual de forma que possibilitem a produção de flores estaminadas interespaçadas em meio às flores femininas.

As plantas femininas podem ser consideradas estáveis (não sofrem reversão sexual) ou instáveis (sofrem reversão sexual). As estáveis são aquelas que produzem todos os seus racemos com 100% de flores pistiladas podendo ser consideradas dioicas; já as instáveis apresentam inicialmente racemos com 100% de flores pistiladas podendo reverter ao monoicismo em qualquer fase do ciclo de desenvolvimento. De acordo com Shifriss (1955), as plantas instáveis podem ser subdivididas em precoces ou tipo 1 (revertem ao monoicismo logo após a emissão dos primeiros racemos) ou tardias ou tipo 2 (revertem após a emissão de vários racemos femininos). Como a mamoneira costuma ser cultivada como espécie anual, fica bastante difícil identificar uma planta feminina estável, pois as plantas instáveis de reversão tardia, muitas vezes, sofrem a reversão ao monoicismo após a emissão de dezenas de racemos, ou seja, podem ser consideradas femininas estáveis em cultivos anuais, mas quando cultivadas de forma perene passam a apresentar racemos monoicos durante estágios avançados do ciclo de desenvolvimento.

-Aspecto Fisiológico Segundo Azevedo et al. (2001) e Beltrão et al. (2003), a mamoneira é uma planta de metabolismo fotossintético C3, com elevada taxa de fotorrespiração, sendo considerada uma espécie vegetal ineficiente e pouco competitiva. Contudo, para outros autores a mamoneira é tida como planta de elevada capacidade fotossintética, em especial sob condições adequadas de disponibilidade hídrica, uma vez que o processo fotossintético é sensivelmente afetado quando ocorrem demandas atmosféricas elevadas (DAI et al., 1992).

Dai et al. (1992) estudaram os efeitos do déficit de pressão de vapor de água (VPD) sob as características fisiológicas da mamoneira, e verificaram que a assimilação de CO2 e a

C a p í t u l o I | 40 condutância estomática foram consideravelmente reduzidas com o aumento do déficit de pressão de vapor e com temperaturas acima de 40 °C, as quais favorecem ao aumento da taxa de fotorrespiração. O contrário acontece em baixo VPD com temperatura de até 30 °C, alta luminosidade e elevada concentração de CO 2. Em tais condições a mamoneira apresenta taxa fotossintética superior a outras plantas C3, como o tabaco e C4, a exemplo do milho, cultivadas nas mesmas condições. Esses autores ainda ressaltam que dentro de certos limites de temperatura, intensidade luminosa e concentração de CO2 elevadas, a taxa fotossintética da mamona eleva-se consideravelmente, com reflexos positivos na produtividade de grãos, desde que o suprimento hídrico seja adequado.

Germinação. As sementes germinam lentamente necessitando de 10 a 21 dias para a emergência das plântulas em condições de campo (OPLINGER et al., 1997). Os limites térmicos da germinação das sementes da mamoneira, segundo Weiss (1983), são de 14 °C (mínimo) e de 36 °C (máximo). No processo de embebição, a semente absorve de 28 a 32% de água e inicia a hidrólise das macromoléculas para a nutrição do embrião, em que parte do óleo armazenado é consumida no processo de respiração celular, após ser transformado em carboidratos. O conteúdo de óleo começa a decrescer após o terceiro dia da germinação e continua até o 14º dia (SEVAST’YANOVA, 1986).

Para Moshkin (1986), a capacidade da semente de germinar rapidamente e uniforme, é um fator de considerável importância para os cultivos comerciais e estas características devem ser avaliadas nos programas de produção. A velocidade de germinação, emergência e adiantamento do estágio de quatro folhas podem ser significativamente correlacionadas com o rendimento da cultura. Portanto, as plantas que emergem rapidamente e uniformemente, e crescem bem entre 2 e 4 meses, apresentam maior rendimento que plantas de crescimento lento, mesmo quando a quantidade de água e nutriente é adequada.

A germinação das sementes de mamona é do tipo epígea e, de acordo com as Regras para Análise de Sementes (BRASIL, 1992), demanda 14 dias para ocorrer sua germinação nas condições de laboratório. As temperaturas indicadas para o teste de germinação são de 25 ºC ou 20º-30 ºC, com a primeira contagem aos sete dias, sendo recomendado que a carúncula das sementes seja retirada para a realização do teste de germinação, por ser uma estrutura propícia ao desenvolvimento de fungos causadores de doenças em plântulas.

C a p í t u l o I | 41 Dormência. As sementes de mamona apresentam germinação lenta e desuniforme (OLIVEIRA et al., 2004), ficando por mais tempo expostas aos patógenos do solo e às intempéries, o que resulta em estande final irregular. A irregularidade na emergência das plântulas de mamona em campo, e também em laboratório, tem sido atribuída à dificuldade de absorção de água pelas sementes, devido à espessura e rigidez do tegumento ou a uma possível dormência pós-colheita (LAGO et al., 1979). Lago et al., (1979) ao avaliarem a qualidade fisiológica de sementes de mamona, cultivares Guarani e IAC-38, constataram variação de 9 a 66% de sementes não germinadas.

A semente apresenta dormência que varia entre cultivares e entre racemos (LAGO et al., 1979), tornando-se quase nula após nove meses de armazenamento, independente da cultivar porém, com o revolvimento da carúncula e parte do tegumento, o processo de germinação das sementes pode ser acelerado (WEISS, 1983; OLIVEIRA et al, 2004; QUEIROZ et al., 2004); no entanto, Gurgel (1952), realizando experiências para testar a influência da carúncula na germinação de sementes velhas e novas de Ricinus, concluiu que a presença de tal estrutura tem papel irrelevante no processo.

FENOLOGIA O ciclo da mamona é anual e, ocasionalmente bienal em regiões tropicais. As cultivares anuais apresentam ciclos médios de 150 dias e as precoces de 120 a 130 dias, sendo estas, mais adaptadas à colheita mecânica, pelo fato de apresentarem um ou poucos racemos, apresentando assim homogeneidade na maturação. Por outro lado, as cultivares de ciclo longo (180-210 dias) são mais ajustadas às regiões tropicais e apresentam maior tolerância a estresses bióticos e abióticos, portanto mais recomendadas para produtores que utilizam baixa tecnologia (AZEVEDO et al., 2007).

A mamoneira, segundo Moshkin (1986), apresenta em sua organogênese, 12 fases ou estádios de desenvolvimento, que dependem do tempo de duração, da cultivar e das condições ambientais (Figura 23). O primeiro estádio é a germinação; o segundo é o da formação das folhas opostas verdadeiras, que pode levar entre 7 e 17 dias; no terceiro ocorre a segmentação do eixo do racemo e finaliza-se com a formação da quinta ou sexta folha verdadeira; o quarto estádio corresponde à diferenciação do meristema primário e à formação do rendimento do racemo, realizando entre 7 e 18 dias; no quinto estádio ocorre a diferenciação da parte floral, levando de 10 a 17 dias; o sexto estádio é o da formação de pólen e do saco embrionário; o sétimo estádio refere-se à diferenciação e ao

C a p í t u l o I | 42 crescimento do racemo; o oitavo estádio é a fase de botoamento; no nono estádio ocorre a floração e a polinização; no décimo estádio ocorre a formação dos frutos e sementes; no décimo primeiro há a deposição da cera e no décimo segundo estádio, acontece a maturação dos frutos.

Figura 23. Estádios fenológicos da mamona: a) emergência; b-c) vegetativo, d-e-f) produtivo; g) maturação; h) secagem e ponto de colheita. Foto: Arquivo da Empresa Kaiima, Israel.

O porte da mamoneira é comumente classificado em: anão e normal, sendo este último subdividido em médio, alto e arbóreo. Enquanto as suas cultivares são agrupadas de acordo com seu porte, grau de deiscência e ciclo biológico. Sendo considerada de baixo porte quando apresenta altura de até 1,5 m, sendo a planta anã menor de 0,90 m. Se a altura variar de 1,5 m a 2,5 m é considerado de porte médio; se apresentar altura de 2,5 m a 5,0 m será de porte alto. Quanto à deiscência do fruto, classificam-se em: deiscente, apresentando abertura total dos frutos; semideiscente, com abertura parcial dos frutos, e indeiscente, não possuindo abertura (Figura 24). Quanto ao ciclo ou número de dias decorridos entre o plantio e a maturação dos últimos racemos, a mamoneira pode ser de ciclo longo (230 dias), intermediário (190 dias) ou precoce (130-140 dias) (SOUSA et al., 2004). Segundo Távora (1982), a mamoneira ainda pode ser caracterizada quanto ao porte da seguinte forma:

C a p í t u l o I | 43 - Anão – As plantas apresentando internódios curtos e grossos, ramificações fechadas, folhas com limbo ondulado e afunilado e altura inferior a 1,5 m; - Médio – Os internódios normais, ramificação mais aberta que a anterior, folhas com limbo plano, altura entre 1,5 e 2,5 m; - Alto – As ramificação bem aberta, internódios maiores, altura entre 2,5 e 5,0 m; - Arbóreo – A altura superior a 5,0 m, com pouca ramificação.

Figura 24. Cápsulas deiscentes (a) e indeiscentes (b) no germoplasma de mamona. Fotos: Anjani Kammili (2012).

A mamoneira do tipo normal apresenta maior adaptabilidade às condições do semiárido brasileiro. Sendo plantas de sistema radicular profundo e bem desenvolvido, e com melhor adaptabilidade à seca e aos solos pobres. Os tipos anões apresentam adaptabilidade à colheita mecânica, facilidade de aplicação de defensivos agrícolas, resistência a ventos, etc.

De acordo com Távora (1982) e Beltrão et al. (2001b), a massa de 100 sementes pode variar de 10 a 100 g, com média de 30 g nas cultivares anãs e de 45 a 75 g nas cultivares de porte médio. O comprimento das sementes de mamona varia de 0,8 a 3 cm, de 0,6 a 1,5 cm de largura e de 0,4 a 1 cm de espessura. Segundo a classificação dada por Nóbrega et al. (2001), a produtividade de grãos é considerada baixa quando atinge menos de

C a p í t u l o I | 44 1.500kg\ha, média com produtividade de 1.500 a 2.000 kg\ha, alta quando 2.001 a 3.000 kg\ha e muito alta quando acima de 3.000 kg\ha. Enquanto o rendimento em grãos ou sementes após descascamento dos frutos é considerado baixo quando se refere a rendimentos menores de 60%, médio de 60 a 70% e alto quando acima de 70% de grãos.

Por outro lado, no estudo para determinar o tempo de desenvolvimento das sementes de mamona, Chen et al. (2004) observaram que, entre as características morfológicas examinadas, as mais distintas foram a cor da casca e o volume do endosperma (Figura 25).

Figura 25. As alterações morfológicas no desenvolvimento das sementes de mamona ou tempo de evolução da semente madura. DAP, dias após a polinização. Fotos: Grace Chen et al. (2004).

C a p í t u l o I | 45 COMPOSIÇÃO QUÍMICA A mamona possui sementes com elevado teor de óleo, variando entre 40 a 55% do peso da semente. O óleo é composto de uma mistura de triacilgliceróis, que contêm diferentes tipos de ácidos graxos, sendo o ácido ricinoléico (ácido 12-hidroxi-cis-9-octadecenóico) (Figura 26) o mais abundante dentre os óleos presentes na mamona, consistindo em 91%.

Este ácido graxo confere propriedades únicas como alto valor calorífico, número de cetanos elevados, com baixo teor de fósforo e resíduos de carbono (RIBEIRO et al., 2014; ARMENDÁRIZ et al., 2015). A principal característica desse óleo é a elevada viscosidade e estabilidade, devido à presença de hidroxila na sua cadeia, tornando o óleo de mamona possivelmente o único glicerídeo solúvel em álcool em temperatura ambiente (OLIVEIRA, 2011; ARMENDÁRIZ et al., 2015).

Figura 26. Estrutura do ácido ricinoléico. Fonte: Gramacho, 2012.

O óleo bruto é de coloração palha-claro que, ao ser refinado, fica de cor quase incolor, com odor característico. É solúvel em solventes, como etanol, metanol, éter, clorofórmio e ácido acético glacial. Segundo Ribeiro Filho (1966) sua solubilidade no álcool, com cerca de 40º Cartier, possibilita o uso do álcool como combustível, sem causar ressecamento nos motores à explosão. A composição em ácido graxos do óleo de mamona pode ser observada na Tabela 1. Vale destacar que a quantidade total de ácidos graxos insaturados, incluindo o ricinoléico, responde por cerca de 97% ou mais. Ácidos graxos saturados constam nas sementes, na concentração de 2,3 a 3,6%.

C a p í t u l o I | 46 Tabela 1. Composição de ácidos graxos no óleo de mamona. Ácidos graxos Ácido ricinoléico (12-OH- 18:1ᶺ9) Ácido oleico (18:1ᶺ9) Ácido linoleico (18:1ᶺ9,12) Ácido esteárico (18:1) Ácido palmítico (18:1) Ácido diidroxiesteárico Fontes: Moshkin, 1986; Schneider, 2002.

(%) 84,0 a 91,0 3,1 a 5,9 2,9 a 6,5 1,4 a 2,1 0,9 a 1,5 0,6 a 1,1

O ácido ricinoléico é armazenado nas células em estruturas de membrana única denominadas de oleossomos ou esferossomos (TAIZ; ZEIGER, 2004). O ácido ricinoléico apresenta três grupos altamente reativos, que permitem realizar reações químicas decorrentes da presença do grupo carboxila, de uma dupla ligação e uma hidroxila, juntas, e permitem qualidades específicas para a produção de uma infinidade de aplicações deste óleo (SANTOS, 2010).

As sementes da mamona contêm em média 44% de lipídeos a partir do que é extraído o óleo. Por outro lado, na fração proteica se destaca a ricina, substância com características tóxicas que limita a exploração desta espécie para outros fins. A composição média dos grãos da mamona é de 12 a 16% de proteína, 35 a 55% de lipídios, 23 a 28% de carboidratos, 3 a 7% de fibras e 2,0 a 2,2% de cinzas (AZEVEDO; LIMA, 2001).

Segundo Coelho (1979), a cada 100 kg de sementes de mamona se obtém em média 45 kg de óleo e 50 kg de farelo ou torta; do óleo, 36 kg representa o tipo 1 (melhor qualidade), obtido através de prensagem que geralmente é hidráulica, e 9 kg do tipo 3 (qualidade inferior), obtido pela extração por meio de solventes químicos.

O principal produto da agroindústria é o óleo de mamona, que pela sua composição possibilita uma série de reações químicas que resultam em diferentes derivados, como plástico, nylon e lubrificantes. O mesmo é também empregado na fabricação de tintas, vernizes, impermeabilizantes de superfície e fluidos hidráulicos. Em curtume, é utilizado como detergente molhante e emulsionante; na siderurgia é empregado como óleo de corte.

O óleo de mamona apresenta como características importantes: alta resistência ao atrito, baixo ponto de congelamento e resistência ao calor.

C a p í t u l o I | 47 A torta produzida durante a extração do óleo poderia ser utilizada na alimentação animal, entretanto, o seu uso não é possível devido à presença de proteínas toxicas e alergênicas e outras toxinas na sua composição, as principais toxinas são a ricina e a ricinina, e as principais proteínas alergênicas são as da família das albuminas 2S. A ricina é uma das toxinas naturais mais potentes que existem, faz parte de uma ampla família de enzimas conhecidas como Proteínas Inibidoras de Ribossomos (RIP) que, impossibilita a síntese proteica, levando à morte celular. A ricinina é um alcaloide que tem efeito sobre o sistema nervoso central. E a família das albuminas 2S, é um grupo de proteínas de reserva. Estas proteínas são heterodiméricas e apresentam altos teores de arginina, serina e glutamina; algumas delas são inibidoras de proteases e outras podem ainda apresentar propriedades alergênicas. Há também o composto alergênico CB-1, que é formado por proteínas da família das albuminas 2S e polissacarídeos (LUBELLI et al, 2006; HOFFMAN et al., 2007; CANGEMI et al., 2010; BALDONI et al., 2011; BRANDON et al., 2015; SINGH et al., 2015).

Existem diversos métodos para promover a destoxificação e a desalergenização da torta da mamona, usando processos físicos e químicos. Os tratamentos com agentes químicos são mais eficientes que aqueles que empregam aquecimento para destoxificação da torta de mamona. Uma torta de mamona destoxificada chamada Lex Protéico já foi comercializada no Brasil na década de 60 pela empresa SANBRA. No entanto, o processo de produção foi suspenso pela dificuldade no controle da eficiência do processo de desintoxicação, que ocasionava a liberação de lotes do produto ainda tóxicos que poderiam causar a morte de animais. Devido ao alto custo dos processos de destoxificação, as tortas de mamona têm sido frequentemente usadas como adubo, devido à presença de nutrientes (proteínas, nitrogênio, potássio e fósforo). Uma maneira ainda mais eficaz de eliminar a ricina da mamona é por meio do melhoramento genético, selecionando sementes com menor teor da toxina, por melhoramento tradicional ou mesmo por transgenia. (FREIRE, 2001; HOFFMAN et al., 2007; MONTEIRO, 2014).

C a p í t u l o I | 48 MELHORAMENTO Os trabalhos sobre o melhoramento genético da mamona tiveram início nos Estados Unidos por volta do ano de 1920, tendo como enfoque de melhoramento, o ajuste da espécie ao manejo mecanizado de produção. Enquanto no Brasil, o primeiro programa de melhoramento genético de mamona iniciou em 1936 no Instituto Agronômico de Campinas (IAC), bem como os primeiros resultados sobre o manejo cultural da espécie, não só no estado de São Paulo, como também para os estados do Sudeste e Centro-Oeste do país (SAVY FILHO, 1999). Gurgel (1945) estudou a morfologia, biologia da reprodução e genética dos caracteres agronômicos da mamoneira, estudo este dos mais completos e importantes para o conhecimento dos hábitos culturais e genéticos desta cultura no Brasil.

Na mamoneira se observa grande variabilidade para uma série de caracteres morfológicos e agronômicos tanto de natureza qualitativa quanto quantitativa o que gera possibilidade para seleção a partir do material de base (FREIRE et al., 2007a). Nos períodos iniciais de estudo, maior atenção foi dada para os caracteres qualitativos, mas nos programas de melhoramento atuais maior ênfase é dada aos caracteres quantitativos como rendimento, altura de plantas, dias para o florescimento, entre outros, que estão também associados a fatores econômicos (NÓBREGA, 2008).

O melhoramento da mamoneira, assim como de outras culturas, pode ser dividido em: populações base, avanço de gerações com seleção, avaliações preliminares e seleções, avaliações finais, regionais e avaliação de cultivares e híbridos para uso direto. A partir dos materiais genéticos de base e/ou acessos, são formadas populações de base genética ampla, de onde são selecionados indivíduos para compor progênies, e cultivares ou híbridos que tenham se apresentado promissores, mediante a avaliação de um grupo de características agronômicas e morfológicas (NÓBREGA, 2008).

As cultivares são obtidas em programas de melhoramento genético, normalmente por meio de seleção massal ou de hibridação artificial. As cultivares comerciais são caracterizadas pelos atributos botânicos e agronômicos da planta, como porte adequado, fruto com diferente grau de deiscência, haste de cor determinada, tipos de ramificações, teor de óleo, entre outros. Para síntese de híbridos são eleitas linhagens com as características desejáveis que vão compor o novo germoplasma. No caso da mamona interessam linhagens que transmitam alta porcentagem de flores femininas, precocidade e porte baixo (MYCZKOWSKI, 2006; FREIRE et al., 2007a).

C a p í t u l o I | 49 Segundo SAVY FILHO (1999a), ao longo dos anos de pesquisa e experimentação com a cultura da mamoneira, estabeleceram-se parâmetros de uma cultivar modelo, ou um ideótipo de planta, para balizar o desenvolvimento de novas cultivares. As características agronômicas consideradas ideais, básicas, na composição de uma nova cultivar, passível de maximizar o rendimento econômico e industrial da cultura da mamoneira, são as seguintes: a) porte baixo, para facilitar a colheita, possibilitando maior número de plantas por área; b) alto potencial de produtividade de grãos; c) resistência às principais doenças (causadas por Fusarium, Botrytis, Alternaria e Xanthomonas ); d) frutos indeiscentes no campo, minimizando as perdas antes e durante a colheita; e) sementes de tamanho médio, uniformes e com alto teor de óleo.

Para Zimmerman (1958), o objetivo fundamental do melhoramento é alta produção de óleo por hectare visto que a mamona é cultivada devido ao óleo presente nas sementes.

Contudo, características que facilitam a colheita mecânica são objetivos importantes no melhoramento de mamona devido à importância da colheita mecânica na produção comercial. Indeiscência da cápsula, resistência à queda da cápsula, altura de plantas reduzida, um mínimo de ramos na base e altura suficiente do primeiro racemo são todas características desejadas para a colheita mecânica. Uma vasta variabilidade das características importantes para a colheita mecânica ainda existe na maioria dos materiais para seleção. O melhorista que trabalha com qualquer uma dessas ou com outras características está geralmente confrontando com o problema da incorporação ou manutenção de características desejáveis em níveis já alcançados, ou melhores (PIVETTA, 2011).

Os métodos de melhoramento mais utilizados para o desenvolvimento de cultivares de mamoneira no programa do IAC são a seleção massal e a seleção genealógica ou linha pura (SAVY FILHO; BANZATTO, 1993). Outros métodos também podem ser utilizados, conforme as características do germoplasma disponível e o objetivo do trabalho de melhoramento, como por exemplo, técnicas de hibridação para obtenção de híbridos e uso da seleção recorrente para a redução da estatura de plantas em mamoneira (OLIVEIRA; ZANOTTO, 2008).

Amaral (2003) estimou parâmetros genéticos de estatura de plantas, para a população de mamona Guarani e obteve coeficiente de herdabilidade de 0,60, indicando a possibilidade de sucesso de seleção de progênies para menor porte e Jesus (2005) mostrou ser possível

C a p í t u l o I | 50 desenvolver linhagens de mamona baixas e com alto potencial produtivo oriundo dessa população.

Na literatura, são poucos trabalhos sobre o uso da seleção recorrente como método de melhoramento para a cultura da mamoneira. Zanotto et al. (2004) obteve sucesso em um programa de seleção recorrente para redução da altura de plantas de mamona utilizando intercruzamento artificial. Adicionalmente, Oliveira e Zanotto (2008) concluíram que o uso da seleção recorrente, para redução da estatura de plantas da cultivar Guarani, foi eficiente, independente do local de cultivo, e a produtividade não foi influenciada pela redução da estatura de plantas.

A seleção recorrente permite o acúmulo gradual de alelos favoráveis para caracteres quantitativos, como estatura de plantas e produtividade de grãos. A mamoneira é uma espécie que apresenta facilidade para a obtenção de cruzamentos artificiais com produção de grande número de sementes, sendo, portanto exequíveis os procedimentos de recombinação para a condução da seleção recorrente, como tem sido feito por Zanotto et al. (2004).

De acordo com Freire et al. (2007a), os principais objetivos do melhoramento da mamoneira são: aumento de produtividade, comum a todas as regiões produtoras, onde o objetivo são produtividades superiores às alcançadas pelos cultivares atualmente em distribuição; precocidade em função do período curto das chuvas no Cerrado em função da mamona ser plantada na “safrinha”, geralmente após a colheita da soja; porte baixo e anão para regiões onde utilizam-se práticas de colheita mecânica; aumento do teor de óleo nas sementes; resistência a doenças e pragas algumas das quais comuns a todas as regiões produtoras.

Segundo Moreira et al. (1996), o sistema reprodutivo da mamoneira é caracterizado pela ocorrência simultânea da autofecundação e do cruzamento natural; pode-se considerá-la parcialmente autógama e a autofecundação pode ocorrer sob condições naturais, sendo pronunciada nos racemos centrais. A autofecundação contínua não acarreta perda de vigor da mamoneira. Assim, no melhoramento geralmente são usados os métodos de melhoramento preconizados para as plantas autógamas, como a seleção individual de plantas com teste de progênies, seleção genealógica ou linha pura, seleção massal, retrocruzamento, hibridação e a seleção recorrente (FREIRE et al., 2007a; OLIVEIRA; ZANOTTO, 2008).

C a p í t u l o I | 51 A seleção individual de plantas com teste de progênies é um método simples e eficiente para conseguir uniformidade e produtividade na cultura da mamoneira (BORÉM, 1998).

Este método foi utilizado para o desenvolvimento de nova cultivar de mamona, através da seleção de progênies na variedade local Baianita, originando a linhagem CNPA 90210 que, por apresentar características agronômicas e tecnológicas superiores às dos cultivares comerciais, em testes regionais, foi lançada como nova cultivar denominada, BRS 149 Nordestina (EMBRAPA, 1998).

Heterose no melhoramento A heterose observada na mamona não é tão substancialmente alta quanto em outras culturas polinizadas cruzadas, devido à sua capacidade inerente de auto-polinizar, especialmente no pico primário. Tentativas de explorar o vigor híbrido através de linhas monóicas não foram bem-sucedidas devido ao laborioso processo de emasculação.

Embora tenha ocorrido heterose para a produção total de sementes, não houve aumento significativo na porcentagem de flores femininas nos racemos (LAVANYA et al., 2006).

A heterose foi alta para o rendimento de sementes seguido pelo número de cápsulas no racemo principal e peso de 100 sementes. A heterose e a heterobeltiose para produção de sementes por planta devem-se à heterose para cápsulas no racemo principal, comprimento da região pistilada do racemo principal, ramos efetivos por planta e produção de sementes do racemo principal (LAVANYA et al., 2006). Uma opinião contraditória foi a de que a magnitude da heterose se deve principalmente à expressão altamente feminina herdada da natureza feminina dominante da linha de pistilada do tipo S (MOSHKIN, 1986; ATSMON, 1989), que contribui para o aumento do rendimento de sementes. A base genética da heterose da produção de sementes é devida a outros fatores que não a heterose em si, como as linhas parentais melhoradas para densidade de panícula, panícula altamente femininas, precocidade, baixo porte, etc. (ATSMON, 1989).

A heterose se manifestou principalmente em linhas parentais de caracteres morfológicos contrastantes, como tipo de planta anã com nós condensados, folhas em forma de taça ou xícara em linhas pistiladas versus tipo de planta alta normal, nós alongados, folhas planas em linhas masculinas (LAVANYA et al., 2006).

C a p í t u l o I | 52 Linhas de pistilada O polimorfismo sexual em mamona foi mais bem utilizado para o desenvolvimento de um sistema de melhoramento de duas linhas, diferentemente do sistema de três linhas ou híbridos baseados em Macho Esterilidade Citoplasmática (CMS) em outras culturas de campo, como milheto, milho, sorgo, arroz etc. Os esforços iniciais na seleção de panícula altamente feminina a partir de germoplasma e material de melhoramento levaram à identificação de três tipos de mecanismo pistilada - tipos N, S e NES. O tipo N é governado pelo gene recessivo de troca de sexo e mantido pelo acasalamento entre linhagens irmãs. Nas parcelas comerciais de produção de sementes híbridas, as plantas monóicas normais devem ser retiradas antes da antese, levando a baixa pureza genética e alto custo de roguing. O tipo N de fonte de pistilo foi bastante aperfeiçoado, levando a uma linha feminina, tipo CNES-1, que requer pouco ou nenhum roguing (CLASSEN; HOFFMAN, 1950).

A linha pistilada tipo S foi obtida por seleção dentro de reversões sexuais no Instituto Weizmann, Israel e governada por efeitos dominantes e epistáticos. As inversões sexuais são variantes de plantas que começam como femininas e voltam ao monoicismo padrão a qualquer momento após o primeiro racemo e 10 ou mais racemos quando cultivadas como perenes. Essas plantas perenes foram consideradas fêmeas, se cultivadas apenas como anuais. A reversão sexual é ontogeneticamente irreversível e é variegada, onde uma parte da planta ainda pode ser pistilada, enquanto a outra metade é revertida para monóica (SHIFFRISS, 1960; RAMACHANDRAM; RANGARAO, 1978).

O tipo pistilado NES é uma combinação do tipo N e S, pois carrega o gene recessivo homozigoto para a pistilada e genes sensíveis ao ambiente para o ISF (interspersed staminate flowers ou flores estaminadas intercaladas). A produção de ISF não se limita a nenhuma ordem de racemo específico e dependente da temperatura (ANKINEEDU; GANGA PRASADA RAO, 1973). O tipo NES pode ser facilmente desenvolvido pela transferência de um único gene recessivo em comparação com o complexo poligênico do tipo S dominante e epistático. Linhas pistiladas como 240, NES 6, NES 17, NES 19, JP 65 são do tipo NES (LAVANYA et al., 2006).

C a p í t u l o I | 53 Produção de híbridos de mamona A hibridação é uma técnica importante para o melhoramento de plantas, uma vez que possibilita a recombinação da variabilidade disponível, permitindo a obtenção de novos materiais, geneticamente superiores. A escolha dos parentais a serem utilizados em programas de hibridação, e que possibilitem a formação de progênies superiores, é uma atividade indispensável que exige critérios e grande esforço do melhorista (RAMALHO et al., 2000).

No melhoramento da mamoneira, a hibridação tem sido muito utilizada e muitas cultivares já foram obtidas, com elevado valor das características de interesse comercial, por meio da seleção de segregantes genéticos (SAVY FILHO; BANZATTO, 1993; SAVY FILHO, 2005; FREIRE et al., 2007a).

Os estudos a respeito de divergência genética fornecem parâmetros para a identificação de genitores favoráveis à obtenção de populações segregantes, em programas de hibridação, que favorecem a seleção de genótipos superiores e, como consequência, a obtenção de populações geneticamente melhoradas (CAVALCANTE et al., 2008).

Na mamoneira, a exploração da heterose, iniciada desde a década de 1960, é um meio bastante eficaz para aumentar o rendimento dessa cultura, mesmo antes da identificação das linhas de pistilada. A ausência de endogamia durante as autofecundações da mamoneira, constatada por diversos melhoristas, fazia crer que a heterose tivesse pouca expressão nessa oleaginosa; no entanto, evidenciou-se que essa constatação não era verdadeira (MOSHKIN, 1986) e, daí por diante, seguidos exemplos da ocorrência de níveis expressivos de heterose nos híbridos F1 de mamona passaram a ser registrados na literatura (MOREIRA et al., 1996).

Os primeiros híbridos foram obtidos procedendo-se a emasculação das plantas que funcionavam como fêmeas ou receptoras de pólen. Esse processo era oneroso e de difícil execução, quando se tinha um grande número de plantas para cruzar. A superação parcial dessa dificuldade verificou-se por volta de 1950, com o desenvolvimento de linhas fêmeas, isto é, somente com flores pistiladas ou femininas (FREIRE et al., 2007a).

Com relação à inflorescência-padrão da mamoneira, além de plantas com racemos monoicos, são observadas na natureza plantas de mamona com o racemo inteiramente coberto por flores femininas; tais plantas são de grande interesse para o melhoramento

C a p í t u l o I | 54 genético. A obtenção de linhagens femininas é um dos objetivos do melhoramento da mamoneira, pois viabiliza a produção de sementes híbridas (Figura 27). Entretanto, a complexidade, a forte influência do ambiente e os restritos estudos genéticos de expressão sexual desta espécie tornam oneroso trabalhar com tal característica em termos de melhoramento.

Figura 27. Plantas de mamona (100% pistiladas ou femininas em cada inflorescência do híbrido). Foto: Arquivo da empresa Kaiima Bio Agritech, com sede em Israel.

Para a síntese de híbridos normalmente são eleitas linhagens com características desejáveis que vá compor o novo genótipo, e especificamente para a mamona, interessam linhagens que transmitam alta porcentagem de flores femininas, precocidade e porte baixo. O híbrido comercial é resultado do cruzamento da linhagem feminina (planta mãe) com a linhagem masculina, fornecedora do pólen. Esse material deve ser compatível geneticamente para resultar em alta produção de semente para a comercialização (SAVY FILHO, 2005).

Segundo Freire et al., 2007a, na produção de semente híbrida, pode-se usar uma linha da planta que vai funcionar como doadora do pólen para cada 10 a 12 das fêmeas ou receptoras. O plantio dever ser orientado de modo que os ventos soprem através das linhas e, com isso, se consiga melhor distribuição do pólen. Outra providencia é eliminar todo e qualquer tipo de mamoneira ao longo das estradas e cercas, num raio de 800 m a 1.000 m.

C a p í t u l o I | 55 Na Índia, o desenvolvimento de híbrido foi iniciado com a introdução de uma linha de pistilados do tipo S, TSP 10 R (Texas Stable Pistillate 10) e CNES 1 dos EUA na década de 1960. O primeiro híbrido de mamona no mundo, o GCH 3, foi desenvolvido cruzando o TSP 10 R com a seleção varietal nativa, JI 15. O cultivo de híbridos ao longo do tempo resultou em um aumento espetacular na produção e produtividade de 2,1 a 10,03 lakh ton e 220 a 1.334 kg/ ha nas últimas seis décadas (HEGDE, 2010).

O híbrido de primeira geração entre Kruglik 5 e Sanguineus deu 1.400 -1.900 kg/ha maior rendimento de sementes do que ambos os progenitores na URSS (MOSHKIN, 1986). A heterose aumentou de 18 a 23% quando os pais eram de origem diversa e após a emasculação das linhas de pistilada. O melhoramento da heterose ganhou força devido à identificação de linhas pistiladas e linhas masculinas adequadas.

Por outro lado, existe uma carência de híbridos de mamona no Brasil, sendo que os únicos híbridos comerciais que existiam até o ano de 2008, não estão sendo mais comercializados, em decorrência do baixo nível tecnológico utilizado no cultivo da mamoneira por produtores dessa oleaginosa (SAVY FILHO, 1999a). Mesmo assim, nos Estados de Mato Grosso e Goiás, híbridos comerciais vêm sendo cultivados como cultura de “safrinha”, em sucessão à soja ou ao milho (MOREIRA et al., 1996; SAVY FILHO, 2005; FREIRE et al., 2007a).

Tecnologia de produção de sementes O sucesso de qualquer tecnologia de produção de sementes depende da disponibilidade de linhas parentais puras e estáveis, combinação de híbridos heteróticos e tecnologia padrão de produção de sementes. A polinização cruzada natural, a complexidade do sexo e a sua alta sensibilidade às interações genótipo-ambiente (clima, nutrição, manejo etc.) tornam ainda mais complicada a produção de sementes em campo de mamona. Os estágios da produção de sementes, tal como foram estabelecidos para a produção de sementes híbridas certificadas de mamona, são altamente sazonais, sendo obrigado a explorar as áreas ambientalmente sensíveis das linhas parentais.

O estabelecimento da produção de sementes de linhas feminina e masculina é feita no verão, enquanto a produção de sementes híbridas certificadas é semeada como uma cultura precoce, sendo semeada na Índia entre 2 de setembro a 2 de outubro. Atrasos

C a p í t u l o I | 56 iniciais na população de híbridos de mamona foram associados principalmente a problemas inerentes, como baixa pureza genética nos híbridos comerciais. Isso foi atribuído à instabilidade das linhas parentais, ao roguing inadequado e à distância insuficiente do isolamento, levando à má qualidade das sementes e à rejeição de lotes de sementes pelas agências certificadoras (LAVANYA et al., 2006).

O avanço no cultivo bem-sucedido de híbridos de mamona foi principalmente possível devido às intervenções na tecnologia de produção de sementes, levando à disponibilidade de sementes híbridas de alta qualidade para os agricultores. O maior sucesso na tecnologia de melhoramento híbrido foi devido às modificações significativas na tecnologia de produção de sementes, aumentando a distância de isolamento de 150 a 300 m (no Brasil é de 1.000 m para o isolamento da mamona) e impondo um método refinado de tecnologia de produção de sementes das linhas de pistilada, em vez do método convencional de produção de sementes (LAVANYA; SOLANKI, 2010; ZAVERI, 2009).

BIOTECNOLOGIA NO MELHORAMENTO DA MAMONA A biotecnologia moderna oferece grandes promessas na redução do conteúdo de ricina, aprimorando a qualidade das sementes, elevando o teor de óleo e aumentando a tolerância ao estresse. O uso de marcadores moleculares na seleção assistida também é uma ferramenta benéfica para o melhoramento da mamona. O uso da engenharia genética para eliminar ou anular a expressão de genes relacionados à alérgenos, assim como a ricina, pode ser altamente produtivo.

No entanto, a transformação genética da mamona permanece desafiadora porque é recalcitrante à regeneração eficiente de uma planta transformada e estável. A regeneração de plantas a partir da cultura de calos de mamona tem sido problemática, e a falta de protocolo para a regeneração tem restringido o desenvolvimento de cultivares transgênicas (SUJATHA et al., 2008). Existem apenas alguns trabalhos bem-sucedidos sobre a transformação e regeneração de plantas de mamona. A maior parte da diferenciação bem-sucedida das plântulas foi obtida em meristemas apicais e de brotações tipo calos (SUJATHA et al., 2008). Alam et. al. (2010) descreveram um protocolo para indução in vitro de brotações e raízes de nós cotiledonares de plântulas de mamona.

C a p í t u l o I | 57 Técnicas de Cultivo In Vitro Segundo Peters et al. (1998), as plantas haplóides podem ser obtidas de duas maneiras: por androgênese direta ou por androgênese indireta. Na androgênese direta, o micrósporo comporta-se como um zigoto e passa por vários estádios de embriogênese, semelhante ao que ocorre in vivo. Os embriões, principalmente no estádio globular, são liberados, os cotilédones desenvolvem-se e as plantas emergem das anteras de 4 a 8 semanas. Na androgênese indireta, os micrósporos, em vez de passarem pela embriogênese, dividemse algumas vezes, formando calos, os quais emergem através da parede da antera.

Normalmente a regeneração de plantas via calo se dá com maior frequência.

Souza et al. (2002) constatou a eficiência do 2,4D na indução de calos in vitro, a partir de anteras de mamona. Também Vargas (2006) observou que os grãos de pólen de mamona apresentaram alto percentual de viabilidade polínica na antese. O maior percentual de grãos de polens viáveis obtido é das cultivares IAC-80 e Cafelista; no entanto, mesmo apresentando diferenças significativas das cultivares AL-Guarany 2002 e AL-Preta, são igualmente consideradas com bom potencial de viabilidade. Sendo, portanto, possível à utilização de todas as cultivares analisadas na indução de fertilização em programas de melhoramento. Carvalho et al. (2005), utilizaram o meio MS (Murashige Skoog) para a regeneração do explante eixo embrionário de sementes de mamona e observaram que é possível propagar sementes de mamona a partir do explante eixo embrionário, e também concluíram que aclimatação das plântulas regeneradas é viável. Aires (2007), constatou que o complexo vitamínico contendo sais do meio MS acrescidos de vitaminas do meio B5 (GAMBORG et al., 1968), adicionado de sacarose apresentou um efeito diferencial e promissor no superbrotamento in vitro em explantes de gema apical do genótipo de mamona BRS Nordestina. Araújo et al. (2008), conseguiram o superbrotamento da cultivar BRS Paraguaçu, utilizando o meio MS básico, suplementado com a combinação dos reguladores TDZ + GA3, com 45% de glicose Carvalho et al. (2006), conseguiram regenerar 88 acessos do banco ativo de germoplasma de mamona da Embrapa Algodão, por meio do cultivo in vitro de embriões zigóticos de sementes de mamona (Figura 28) . Segundo Carvalho e Vidal (2003), o cultivo de embriões zigóticos ou embriões imaturos é usado para o co-cultivo de híbridos entre diferentes espécies, tornando possível, a certas cultivares, a transferência de genes

C a p í t u l o I | 58 desejáveis. Carvalho et al. (2005) também regeneraram eixos embrionários que apresentavam até dois por cento de germinação no campo (Figura 29).

Figura 28. Regeneração in vitro de embriões zigóticos de sementes de mamona. Foto: Julita Maria Frota Chagas Carvalho (2008).

Figura 29. Cultivo in vitro de embriões imaturos a partir de sementes secas de mamona.

Foto: Julita Maria Frota Chagas Carvalho (2008).

C a p í t u l o I | 59 BANCO DE GERMOPLASMA O germoplasma, segundo Poehlman (1986), é representado pelos estoques de material genético potencial de uma espécie, tomados coletivamente. Por meio de coleções de germoplasma ou bancos de germoplasma, genótipos de diferentes fontes ou locais geográficos são usados como fonte de materiais no melhoramento de plantas. Nessas coleções, a diversidade é conservada porque representa um potencial de uso econômico e que, em virtude do cultivo em grande escala, tende a se deteriorar.

A grande diversidade genética observada no germoplasma de mamoneira, assim como a existência de grande número de cultivares e subespécies, gera possibilidade para a seleção a partir do material base. A EMBRAPA, através do Centro Nacional de Pesquisa do Algodão (CNPA), localizado em Campina Grande, PB que dispõe mais de 500 acessos de mamoneira que fazem parte da coleção de base da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (CENARGEN) em Brasília, DF, os quais vêm sendo trabalhados ao longo dos anos e de onde proveio toda a variabilidade genética usada atualmente no programa de melhoramento (FREIRE et al., 2007).

O Banco de Germoplasma da Embrapa Algodão é constituído pelos acessos de mamona coletados de diversas regiões do Brasil e os introduzidos de outros países (MILANI et al, 2007). Esses acessos têm sido caracterizados e avaliados a fim de se conhecer a potencialidade dos genótipos para atender aos vários segmentos da cadeia produtiva dessa cultura.

Além disso, o referido Banco pode suprir a necessidade do desenvolvimento de cultivares adaptadas às especificações do desenvolvimento dos vários tipos de microclimas encontrados, por meio das progênies, das linhagens e das cultivares (valor imensurável) obtidas por diferentes métodos de melhoramento genético, porque é por meio deles que se projetará a pesquisa, o desenvolvimento e a transferência da tecnologia para maximizar a produção da mamona (SAVY FILHO, 2005; CÉSAR; BATALHA, 2010).

Ainda conforme Savy Filho (2005) as cultivares são obtidas no desenvolvimento do melhoramento genético de plantas, normalmente através de seleção massal ou de hibridação artificial. As cultivares comerciais são caracterizadas pelos atributos botânicos e agronômicos da planta, como porte adequado, fruto com diferente grau de deiscência e cor (Figura 30), haste de cor determinada, tipos de ramificações, teor de óleo entre outros.

C a p í t u l o I | 60 Já para síntese de híbridos são eleitas linhagens com as características desejáveis que vão compor o novo germoplasma. No caso da mamona interessam linhagens que transmitam alta porcentagem de flores femininas, precocidade e porte baixo. O híbrido comercial é resultado do cruzamento da linhagem feminina que funciona como mãe e da linhagem masculina, fornecedora de pólen. Esse material deve ser compatível geneticamente para resultar em alta produção de sementes para a comercialização. A viabilidade comercial na produção de híbridos está diretamente relacionada com a existência de linhagens pistiladas e de populações melhoradas que apresentam alta frequência de plantas com alta porcentagem de flores femininas, uma vez que estas produzirão frutos.

Figura 30. Variação na cor da cápsula no germoplasma de mamona. Fotos: Anjani Kammili (2012).

Claassen e Hoffman (1950) verificaram que o racemo normal na mamona é descrito como tendo aproximadamente 40% de flores femininas e 60% de flores masculinas, porém muitas variações são possíveis. As variações indicadas pelos autores incluem racemos com flores femininas e masculinas espalhadas ao longo do seu comprimento, apresentando racemos com 70 a 99% de flores femininas e racemos com 100% de flores femininas. Os mesmos avaliaram as porcentagens de flores femininas para possivelmente utilizá-las na produção de híbridos comerciais. A herança de 90 a 100% de flores femininas foi estudada em cruzamentos naturais controlados e descobriu-se que essa característica é controlada por um gene recessivo principal.

C a p í t u l o I | 61 Por outro lado, os descritores morfológicos são avaliados de acordo com as recomendações e nos momentos relevantes estipulados por diretrizes para identificação, homogeneidade e teste de estabilidade em plantas de mamona (BRASIL, 2008). Esses descritores morfológicos desta espécie são altamente variáveis, como a cor das folhas, caules, estigma e frutos, e presença ou ausência de cera no caule e nos frutos. Com base nisso, é importante caracterizar o germoplasma de mamona em bancos, pois a compreensão dos diferentes constituintes genéticos do germoplasma ajudará o desenvolvimento imediato de novas cultivares e futuros programas de melhoramento genético. Os dados para essas características foram classificados em múltiplas categorias (Tabela 2; Figura 31).

Tabela 2. Descritores morfológicos e classes fenológicas utilizadas para caracterizar os acessos de mamona.

DESCRITORES Cera-tronco Cor da haste Ciclo de crescimento Forma do membro Cor da veia Cera de membro Cor do membro Flores masculinas no raceme Predominância de flores masculinas no raceme Raceme density Forma raceme Cor do estigma antes da polinização Cera de frutas Cor da fruta Presença de espigões Densidade de pico Cor do pico Deiscência do fruto Cor primária da semente Presença da cor secundária Cor secundária Tipo de cor secundária Forma de semente Protuberância do carúnculo

Fonte: Brasil (2008).

AULAS FENOLÓGICAS (1)ausente; (2)presente.

(1)verde claro; (2)verde médio; (3)verde escuro; (4)verde rosado; (5)rosa; (6)vermelho; (7)marrom avermelhado; (8)roxo.

(1)cedo, até 30 dias; (2)meio: 31 a 60 dias; (3)atrasado: mais de 60 dias.

(1)plano; (2)ligeiramente afilado; (3)cônico.

(1)verde; (2)vermelho.

(1)ausente; (2)presente.

(1)verde claro; (2)verde; (3)verde escuro; (4)rosa; (5)verde avermelhado; (6)vermelho;(7)roxo.

(1)ausente; (2)presente.

(1)porção inferior do raceme; (2) intercaladas entre flores femininas.

(1)escasso; (20intermediário; (3)compacto.

(1)em forma de balão; (2)cilíndrico; (3)cônico.

(1)amarelo; (2)verde; (3)laranja; (4)vermelho; (5)rosa.

(1)ausente; (2)presente.

(1)amarelo; (2)verde claro; (3)verde médio: (4)verde escuro; (5)verde rosado; (6)rosa; (7)vermelho;(8)roxo.

(1)ausente; (2)presente.

(1)baixo; (2)meio; (3)alto.

(1)amarelo; (2)verde claro; (3)verde médio: (4)verde escuro; (5)verde rosado; (6)rosa; (7)vermelho;(8)roxo.

(1)Deiscente; (2)semideiscente; (3)indiscutível.

(1)branco; (2)amarelo; (3)vermelho: (4)marrom claro; (5)marrom médio; (6)marrom escuro; (7)marrom avermelhado;(8)cinza; (9)preto.

(1)ausente; (2)presente.

(1)branco; (2)amarelo; (3)vermelho: (4)marrom claro; (5)marrom médio; (6)marrom escuro; (7)marrom avermelhado; (8)cinza; (9)preto.

9!)salpicado; (2)manchado, manchado; (3)com listras.

(1)arredondado; (2)elipsoide.

(1)leve; (2)acentuado.

C a p í t u l o I | 62

Figura 31. Descritores morfoagronômicos e morfo-cronronômicos avaliados de mamona, indicando a variabilidade genética no Banco de Germoplasma. Fonte: Arquivo NBIO / (ARAÚJO; SILVA, 2014–2015).

VARIEDADES E HÍBRIDOS DE MAMONA Variedades e Híbridos para o Cerrado Os programas de melhoramento genético no Brasil tem buscado lançar variedades e híbridos de porte baixo com alto potencial produtivo, precocidade, amadurecimento uniforme, baixa deiscência, alto teor de óleo e resistência a pragas e doenças, visando atender desde pequenos até grandes produtores (FREIRE et al., 2001).

No Brasil, as cultivares híbridas desenvolvidas no Mato Grosso são pela ordem de registro junto ao MAPA, Cerrado, Savana, Cerradão, Íris e Lyra (Tabela 3). A sequência de registro indica melhoria da cultivar em relação à anterior. A cultivar Savana é mais precoce, a Cerradão tem melhor qualidade de colheita, a Íris, além da precocidade, tem porte mais baixo e bom descascamento; e a Lyra tem maior percentual – 90% – de plantas femininas (RANGEL et al., 2003; CHITARRA et al., 2004). Outros materiais híbridos estavam previstos para serem lançados no mercado com características diferenciadas: a Sara, a Lara e a Mara. A Sara é uma variedade com elevada tolerância ao fungo Botrytis ricini; a Lara é superprecoce e super-anão para safrinha, cuja colheita é feita com a plataforma de corte; e a Mara tem elevado potencial para as áreas irrigadas.

C a p í t u l o I | 63 Tabela 3. Germoplasmas de mamona em distribuição comercial no Brasil.

Tipo

Nome

Obtentor

Ano

AL Guarany 2002

Departamento de Sementes, Mudas e Matrizes\CATI

2002

Mirante 10

Aurora Pesquisa de Sementes Ltda (BA)

2003

AIC 2028

Instituto Agronômico – IAC (SP)

2007

BRS Energia

Embrapa Algodão (PB)

2007

Cerrado

Sementes Armani Ltda (MG)

1999

Savana

Sementes Armani Ltda (MG)

2000

Cerradão

Sementes Armani Ltda (MG)

2000

Íris

Aurora Pesquisa de Sementes Ltda (BA)

2000

Lyra

Aurora Pesquisa de Sementes Ltda (BA)

2003

Sara

Aurora Pesquisa de Sementes Ltda (BA)

2006

Cultivar

Híbrido

Fonte: Savy Filho et al. (2008).

Poletine et al. (2004), estudando genótipos de mamona, incluindo a variedade AL Guarany 2002 e os híbridos Savana e íris, observou que os híbridos apresentam alturas de plantas bem inferiores a variedade estudada, e ainda, constatou que estes materiais tem uma grande aptidão de uso em sistemas de cultivo de mamona mecanizados. Avaliando um ensaio experimental comparativo com quatro genótipos de mamona, os híbridos: Savana, Lyra e Íris, provenientes do estado da Bahia, produzidos pelas empresas Sementes Armani e Aurora Pesquisa de Sementes Ltda, na safra de 2003 e a variedade BRS 149 Nordestina, produzida pela EMBRAPA/CNPA, Campina Grande, PB, na safra de 2003, constataram as principais características agronômicas apresentadas na Tabela 4.

Tabela 4. Principais características agronómicas dos genótipos de mamona estudados, em condições de sequeiro (sem irrigação).

Características

Genótipos

Floração (dias) Ciclo -1

BRS 149 Nordestina

Savana

Lyra

Íris

60

42

36

36

Normal

Precoce

Precoce

Precoce

Produtividade em gãos (kg.ha )

1.500

1.600

1.600

1.400

População recomendada (plantas.ha-1)

3.333

27.000

50.000

50.000

Semideiscentes

Indeiscentes

Indeiscentes

Indeiscentes

1,90

1,60

1,40

1,40

Deiscência dos frutos Altura média (m)

Fontes: EMBRAPA (2004) e Grupo Itaquerê (2004).

C a p í t u l o I | 64 A cultivar FCA-PB, desenvolvida no programa de melhoramento da Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista, apresenta porte baixo (1,4 a 1,8 m); frutos indeiscentes; suscetibilidade ao mofo-cinzento [Botryotinia ricini (G.H. Godfrey) Whetzel]; teor de óleo acima de 47%; e ciclo precoce, que varia de 130 a 150 dias.

Para o plantio no cerrado em grande escala, devem-se priorizar híbridos de porte anão e frutos indeiscentes para a colheita mecanizada. Um genótipo ideal para a mecanização deve ter alto potencial produtivo (alguns chegam a mais de 4.000 kg.ha -1 de semente, quando irrigados), bom teor de óleo (45 a 55% de óleo), ciclo curto (140 a 160 dias; alguns genótipos têm ciclo de 120 dias), maturação homogênea do racemo e frutos indeiscentes com capacidade de permanecer na planta por até 30 dias após a secagem, primeiro racemo inserido entre 20 a 30 cm de altura e resistências às principais doenças e pragas da cultura (FERREIRA et al., 2006a).

De acordo com a Fundação Rio Verde (2000), os híbridos de mamona Cerrado e Savana existentes no mercado foram avaliados em Lucas de Rio Verde, MT e as suas características encontram-se descritas a seguir:

Cerrado e Savana: São híbridos recomendados para grandes produtores. O plantio mecanizado é realizado entre 15 a 28 de janeiro em solo preparado de forma convencional ou direto, utilizando o espaçamento entre linhas de 0,8 a 1,0 m (727.000 plantas/ha) para facilita a colheita mecanizada. Suas características agronômicas são as seguintes: híbrido indeiscente por apresentar ciclo curto (120 a 150 dias), teor de óleo da semente de 45%, peso de 100 sementes de 35 g, potencial produtivo de 15 a 30 sacas/ha e com rendimento de grãos: 11 sacas\ha (Cerrado) e 14,9 sacas\ha (Savana).

Nos últimos anos, novos materiais híbridos foram desenvolvidos pelo Instituto Agronômico de Campinas (IAC) e pelo Instituto Mato-Grossense de Algodão (IMA), a exemplo das cultivares IAC 2028, AG IMA 110204 e TAMAR. Estes materiais apresentam porte baixo, altura de planta uniforme, maior potencial produtivo, precocidade em relação aos materiais tradicionais, maturação uniforme e possibilidade de ser colhida mecanicamente (SÁ et al., 2015). Estes materiais foram desenvolvidos para grandes áreas de cultivo como as do cerrado, com emprego de tecnologias modernas (MORO et al., 2012).

C a p í t u l o I | 65 Dentre as cultivares desenvolvidos pelo IMAmt, com o registro junto ao MAPA, destacase o híbrido (simples) AG IMA110204 (RNC-32752), de tecnologia brasileira. O híbrido AG IMA 110204 adapta-se às condições do ambiente cerrado, de produtividade de grãos acima de 1.500 kg ha-1, teor de óleo contido na semente em torno de 47%, produtividade de óleo acima de 700 kg ha-1, ciclo de cultivo precoce (140 dias após a emergência da plântula (d.a.e), porte baixo (1,70 m) e uniforme, florescimento precoce (30 d.a.e) e controle de nematoide (SÁ et al., 2015). Estas características são ideais para a colheita mecanizada.

Além disso, vários híbridos estão disponíveis no mundo, com possibilidade de importação e uso no país, preferencialmente após a liberação pelas autoridades e execução de testes locais que comprovem sua efetividade. No Texas, considerado o celeiro dos híbridos derivados das variedades anãs indeiscentes Bake e Linn, as sementes são exportadas com potencial de 4.800 kg/ha, em condições irrigadas; seu custo é alto: US$ 280,00/ha. Uma foto típica desses híbridos pode ser vista na Figura 32. Por outro lado, os indianos, que primeiro usaram extensivamente o vigor híbrido em plantios comerciais, também exportam sementes dos híbridos GCH-4 (frutos sem acúleos), Biogenes 03, Biogenes 23 e Biogenes 33. Seus obtentores asseguram produtividade de até 4.000 kg.ha -1, recomendados para a colheita mecanizada, em condições irrigadas (FERREIRA et al., 2006a). A Zibo Academy da China (Ramo Zibo da Academia Shandong de Ciências Agrícolas) produziu as variedades híbridas de mamona ZiborCastor No.1-No.9, que estão disponíveis no mercado para comercialização. Também existem vários híbridos de mamona produzidos pela empresa Kaiima Bio-Agritech, com sede em Israel e com escritório de representação em Cuiabá (MT), a qual foi criada para promover atividades para o desenvolvimento, produção e comercialização de variedades e híbridos de mamona para o mercado do Brasil e do México, sendo que nesse último país já foi firmado uma parceria com a empresa mexicana BioFields.

C a p í t u l o I | 66

Figura 32. Detalhe de mamona híbrida, produzida no Texas/USA (A), e imagem do professor Brigham (B), líder mundial na pesquisa de mamona anã e híbrida da Universidade do Texas. Fonte: Weiss (1983).

As principias características das variedades (não híbrida) cultivadas no cerrado são:

Variedade AL Guarany 2002. Material lançado em 2002 pelo Departamento de Sementes, Mudas e Matrizes\CATI por apresentar características agronômicas e tecnológicas de grande aceitação como rusticidade e alto potencial de produção, sendo preferida tanto pelos agricultores quanto pela indústria da mamona. Essa variedade foi obtida através de seleção massal clássica em mamona Guarani oriunda de multiplicação própria de agricultores, por várias gerações. Recomenda-se o seu plantio nos meses de outubro e novembro no espaçamento de 1,00 m x 1,50 m. A AL Guarany 2002 adapta-se às condições edafoclimáticas do Estado de São Paulo, apresenta porte médio (160– 2,00 cm), frutos indeiscentes com espinhos, colheita única, moderada suscetibilidade a doenças, em especial ao mofo-cinzento, massa média de 1.000 sementes de 460 g, teor de óleo em torno de 47-48%, ciclo de 180 dias e apresenta produtividade média 2.000 a 3.500 kg/ha (em casca).

Variedade IAC-2028. A nova cultivar de mamona IAC-2028, originada a partir da hibridação controlada entre a linhagem L881 e a progênie H34, foi selecionada por meio do método genealógico. A IAC-2028 adapta-se às condições edafoclimáticas do Estado de São Paulo, apresenta porte baixo (150–180 cm), frutos indeiscentes, moderada suscetibilidade a doenças, em especial ao mofo-cinzento, teor de óleo em torno de 47% e

C a p í t u l o I | 67 ciclo precoce, que varia de 150 a 180 dias. Nos quatro anos de avaliação apresentou, em três municípios paulistas, média de rendimento de grãos de 2.000 kg ha-1. A colheita pode ser realizada em uma só etapa, em razão do caráter indeiscente da IAC-2028, que possibilita a mecanização dessa operação, porém implica também a necessidade de descascamento posterior dos frutos e a exigência de máquinas próprias para tal finalidade (SAVY FILHO et al., 2007).

Variedade Mirante. A cultivar Mirante 10 tem sido colhida, mecanicamente, no Mato Grosso com produtividade média, em grandes áreas, de 1.400 kg/ha; o potencial de produção da cultura é estimado em 4.000 kg/ha, pelos obtentores.

Variedade BRS Energia. A BRS Energia é uma cultivar de mamona de porte baixo, em torno de 1,40 m, ciclo entre 120 e 150 dias, caule verde com cera, cachos cônicos com tamanho médio de 60 cm, frutos verdes com cera e indeiscentes o que permite que seja feita uma única colheita. As sementes pesam entre 0,40 g e 0,53 g com as cores marrom e bege, contendo 48% de óleo. A produtividade média gira em torno de 1.500 kg/ha quando plantada em espaçamentos menores. Em condição irrigada, possui produtividade de até 3.000 kg/ha. Por ser uma cultivar indeiscente, a colheita pode ser feita uma única vez, no entanto, o descascamento das sementes só pode ser feito em máquinas apropriadas. Para a colheita mecanizada a planta deve ser desfolhada e todos os cachos da planta devem estar completamente secos (EMBRAPA, 2016; Figura 33).

Figura 33. Detalha da planta de mamona cultivar BRS Energia. Foto: Embrapa, 2016.

C a p í t u l o I | 68 O melhoramento feito para obter a BRS Energia consistiu em três processos básicos: introdução com aclimatação (a base do material foi da Costa Rica), seleção de plantas (seleção recorrente) e hibridação. Mesmo assim, esta cultivar não é um híbrido, porém é uma variedade sintética de ciclo curto. Para a BRS Energia recomenda-se o monocultivo com espaçamento de 1 m x 1 m ou 1 m x 50 cm. Na semeadura mecanizada, podem-se utilizar semeadoras a vácuo ou com discos horizontais adaptados para o tamanho da semente, sendo que o ideal é distribuir três sementes por metro linear, com espaçamento entre linhas variando de 80 cm a 1m.

CONDIÇÕES EDAFOCLIMÁTICAS Clima: A mamona é uma espécie que ocorre em todo o Brasil, sendo adaptada aos mais diversos locais. Esta espécie é classificada como de clima tropical, resistente à seca e não tolerante a salinidade. Em relação às exigências edafoclimáticas, necessita de pelo menos 500 mm de precipitação por ciclo, atingindo níveis altos de produtividade (acima de 2.000 kg.ha-1) com precipitação de, aproximadamente, 900 mm de chuva/ciclo. Segundo Távora (1982), a faixa ideal de precipitação para obtenção de produções acima de 1.500 kg/ha varia entre 750 e 1500 mm, com um mínimo de 600 a 750 mm durante todo o ciclo da cultura planejando-se o plantio de forma que a planta receba de 400 a 500 mm até o início da floração. Durante o ciclo vegetativo, requer cerca de 100 mm por mês, distribuídos regularmente nos primeiros quatro meses do ciclo, de modo que o florescimento dos cachos ocorra em condições de disponibilidade hídrica (SAVY FILHO, 1999).

Para as cultivares ou híbridos de porte anão, a ocorrência média de 3,5 a 5 mm/dia de chuva durante o ciclo produtivo de 140 dias é essencial para o alcance das maiores produtividades, neste caso as chuvas devem ser mais intensas nos primeiros 60 dias e diminuir com o tempo até a colheita. Se durante as fases de florescimento, frutificação e maturação dos frutos a umidade do solo cai por muito tempo abaixo de 70% da capacidade de campo, haverá perdas de produtividade potencial. Por outro lado, se após o enchimento dos frutos a umidade do solo permanecer elevada, poderá haver emissão de novos brotos, alongamento do período de frutificação e de colheita e aumento de custos no controle de doenças e de colheita dos frutos. Além disso, as cultivares e híbridos de porte anão podem crescer acima de 1,80 m, perdendo suas qualidades para a colheita mecanizada (FERREIRA et al., 2006).

C a p í t u l o I | 69 Outro fator de importante para o crescimento da cultura diz respeito à altitude, de forma que, áreas abaixo de 300 m induzem a planta a emitir folhas em excesso e ao abortamento de flores; por outro lado, altitudes superiores a 1500 m, com predominância de temperaturas abaixo de 10 °C, inviabilizam a produção de pólen e consequentemente, de frutos e sementes (CARVALHO, 2005). Altitude de pelo menos 300 m e de até 1.500m, sendo seu ótimo de 650 m de altitude, também influência no rendimento da mamoneira (BELTRÃO; CARDOSO, 2006).

Segundo Azevedo e Lima (2001), a mamoneira é uma planta de dias longos, de metabolismo fotossintético C3, ineficiente, crescendo e se desenvolvendo bem em dias de, no mínimo, 12 horas de duração. Requer temperatura do ar moderadamente alta (entre 20 ºC e 26 ºC), com baixo índice de umidade durante seu ciclo. Altas temperaturas (>40 ºC) provocarão o aborto de flores e a redução do teor de óleo e proteína da semente. Nesta situação, também ocorre à reversão sexual das flores, aumentando a quantidade das masculinas e diminuindo a de femininas, enquanto em temperaturas médias do ar inferiores a 10 °C podem inviabilizar o pólen, impedindo, também, a produção de sementes.

Entretanto, ventos fortes, umidade relativa baixa (50-70%) e temperaturas altas podem elevar a demanda da cultura por água. Dessa forma, uma demanda de 450 a 1.000 mm, com média de 750-850 mm seria uma demanda razoável para essas condições. Em qualquer caso, umidade relativa acima de 80%, tempo nublado e quente, com chuvas por cinco dias seguidos expõe a cultura a um forte ataque de mofo cinzento, principalmente, e a manchas foliares (FERREIRA et al., 2006).

Solos. Quanto às exigências edáficas, a cultura da mamona pode ser explorada nas mais distintas classes de solos. Entretanto, devem-se evitar aqueles excessivamente úmidos e com problemas de drenagem, bem como áreas sujeitas a inundações prolongadas no período chuvoso, pelo fato de a mamoneira ser sensível ao excesso de umidade (TÁVORA, 1982). Ou seja, os melhores solos para a sua exploração são os profundos, bem drenados, de textura média, ricos em matéria orgânica, férteis sem problemas de salinidade, com pH entre 6,0 e 6,5 e relevo variando de plano a suavemente ondulado, livres de erosão (USDA, 1960; OPLINGER et al., 1997; CARVALHO, 2005).

Vale ressaltar que devido ao rápido crescimento da planta, ocorre uma grande extração de nutrientes do solo, sendo, portanto, muito exigente em termos de fertilidade

C a p í t u l o I | 70 (HEMERLY, 1981). Apesar disso, Hemerly (1981) salienta que uma das causas do baixo rendimento da mamoneira no Brasil é a utilização de solos de baixa fertilidade natural, além da pouca adoção de práticas mais racionais de preparo, adubação e correção da acidez do solo.

Para Silva et al. (2000) a mamona produz bem em qualquer classe de solo, com exceção daqueles muito argilosos, e salientam que solos muito férteis favorecem o crescimento vegetativo excessivo, prolongando o período de maturidade e expandindo a floração.

Azevedo et al. (2001) também afirmam que a mamoneira de porte médio, quando cultivada em solos férteis, apresenta crescimento vegetativo exuberante, podendo atingir altura superior a 3,0 metros, o que dificulta a colheita e a execução dos tratos culturais.

Por outro lado, os produtores têm constatado que as culturas plantadas após o cultivo com mamona, têm sido beneficiadas, com aumento de produtividade. Provavelmente, devido aos efeitos benéficos, físicos e químicos, que a mamoneira exerce sobre o solo, promovendo descompactação, estruturação do solo e reciclagem de nutrientes do subsolo para a superfície, disponibilizando-os para a cultura seguinte (FERREIRA, 2006a).

SISTEMA DE PRODUÇÃO Para o cultivo do Ricinus communis deve aplicar as melhores condições agronômicas ao longo do seu ciclo vegetativo e reprodutivo, visando obter um equilibrado desenvolvimento foliar e a maior produtividade de uma planta.

PREPARO DO SOLO O correto preparo do solo tem grande impacto sobre o desempenho das plantas e, consequentemente, sobre sua produtividade. A boa aeração e a inexistência de camadas compactadas possibilita o adequado desenvolvimento do sistema radicular de forma que a planta pode absorver água em camadas profundas e explorar suficiente volume de solo para acessar os nutrientes. A mamona apresenta expressiva redução do crescimento em altura, diâmetro caulinar e peso seco das raízes e da parte aérea quando cultivada em solo com densidade de 1,73 g/cm3, em comparação às plantas cultivadas na densidade de 1,04 g/cm3 (VALE, et al 2004).

Subsolagem - Equipamentos de preparo primário baseados em hastes, como os subsoladores e/ou escarificadores apresentam vantagens em relação aos equipamentos de

C a p í t u l o I | 71 discos, pois rompem camadas compactadas em subsuperfície, fragmentando os agregados do solo em seus pontos de fraqueza, ao contrário de equipamentos de discos, que acabam promovendo o pé de arado ou pé de grade pela grande transferência de peso do equipamento para os discos e, posteriormente, para o solo. O seja, essas plantas de mamoneira apenas necessitam de um solo com boa estrutura físico-química. Mesmo assim a profundidade de preparo do solo deve ser modificada em cada período de cultivo.

Se a camada compactada estiver a menos de 30 cm de profundidade, ela pode ser rompida facilmente com arado escarificador, atuando nessa profundidade sem agredir muito o solo (CASTRO; LOMBARDI NETO, 1992). Além disso, o preparo com escarificador (Figura 34) é o que deixa maior quantidade de restos de cultivo sobre a superfície do solo devido aos resíduos ser semi-incorporados.

Figura 34. Preparo do solo com arado escarificador. Foto: Agropro.

Aração e Gradagem – Nos sistemas de produção onde se utiliza o preparo do solo com grade aradora (Figura 35) e/ou niveladora, as sementes e demais propágulos de plantas daninhas podem ser incorporados a maiores profundidades e/ou destruídas, dificultando ou impedindo sua germinação, brotação e emergência. Entretanto, essa prática deve ser realizada com critério técnico, caso contrário pode levar à degradação física, química e biológica do solo.

C a p í t u l o I | 72

Figura 35. Grade Aradora Dupla Off-Set Baldan. Foto: Learn More (Arquivo da Baldan Agricultural Imprements).

SISTEMA DE PLANTIO DIRETO No Brasil observa-se uma rápida expansão de áreas com culturas anuais implantadas sobre algum tipo de palhada. A adoção do sistema de semeadura direta em áreas de pastagens degradadas, bem como na sucessão do milho, sorgo, milheto e cereais de inverno, como cobertura morta na condição de safra ou safrinha, é uma realidade que poderá vir a ser viabilizada como alternativa tecnológica para diferentes regiões produtoras de mamona, semelhante ao modelo utilizado para cultura da soja. A importância da manutenção da palhada das culturas anteriores sobre a superfície do solo é mundialmente conhecida e divulgada no cenário agrícola, principalmente quanto aos benefícios relacionados à redução da erosão pluvial, recuperação e manutenção da estrutura físico-química do solo e favorecimento ao controle de plantas daninhas.

Neste sistema, o plantio é realizado sem que haja aração ou gradagem prévia do solo, sendo a semente colocada no solo não revolvido. O plantio é realizado por plantadeiras que abrem um pequeno sulco de profundidade e largura suficientes para garantir boa cobertura e contato da semente com o solo. As plantas daninhas são controladas com uso de herbicidas porque não se pode revolver o solo para removê-las. Portanto, o plantio direto consiste basicamente em três etapas: a) colheita e distribuição dos restos da cultura antecessora, para formação da palhada; b) dessecação das plantas daninhas; e c) plantio.

C a p í t u l o I | 73 É um sistema muito eficiente no controle da erosão, pois mantém os resíduos vegetais sobre o solo e promove movimentação mínima do solo.

Como culturas para formação de palhada, o ideal é que se cultivem espécies que apresentem boa formação de matéria seca e sejam de lenta decomposição no solo.

Geralmente, as gramíneas, como braquiárias, milho, sorgo ou milheto, atendem estas exigências. Ou seja, o sistema de plantio direto engloba a diversificação de espécies ao longo do tempo (rotação de culturas), mobilização de solo apenas no sulco de semeadura e a manutenção permanente da cobertura de solo.

Na implantação do sistema de plantio direto duas operações são necessárias:

Sistematização da lavoura - Sulcos e depressões no terreno devem ser eliminados através de plainas, motoniveladoras ou mesmo por escarificação. Solos com pH muito baixo devem ter sua acidez corrigida pela calagem já nesse momento.

De acordo com Maciel et al. (2006), a adoção do sistema de semeadura direta para a cultura da mamona permitiria maior flexibilidade na época de semeadura, possibilitando que a mesma seja realizada logo após a dessecação ou em até vários dias após o manejo da cobertura vegetal antecessora. Segundo o autor, várias são as opções de culturas de sucessão, como, por exemplo, milho, milheto, sorgo, cana-de-açúcar, trigo, aveia-preta e capim-braquiária, as quais seus resíduos culturais apresentam relação C/N alta e características físico-químicas favoráveis como cobertura morta para as diferentes regiões do Brasil. Resultados de trabalhos desenvolvidos a campo por Ferrari Neto et al. (2011) com palhadas dessecadas das espécies guandu-anão (Cajanus cajan) e milheto (Pennisetum glaucum), em cultivo solteiro e consorciado, evidenciaram comportamentos favoráveis, não havendo impedimento do desenvolvimento da mamoneira. Novo et al.

(2007) constataram que adição de palha de cana-de-açúcar à superfície do solo não alterou a emergência das mamoneiras IAC Guarani, Íris e IAC-2028, assim como foi favorável ao desenvolvimento inicial das referidas cultivares.

Para efetuar o plantio direto da mamona é necessário que o solo esteja descompactado e se use maquinário apropriado (Figura 36). Neste caso, é imprescindível fazer o manejo da palhada da cultura anterior. Se a cultura tiver sido a soja (Glycine max [L.] Merr.), a dessecação do mato existente com glyphosate seguido do plantio da mamona pode trazer bons resultados. Dados recentes têm mostrado a necessidade de se esperar de 15 a 20 dias

C a p í t u l o I | 74 após a dessecação para se proceder ao plantio de soja, pois o glyphosate pode diminuir o crescimento e o desenvolvimento radicular da cultura, sujeitando-a ao déficit hídrico e à redução de produtividade. Para cultura da mamona, no entanto, tem sido mostrado que não há esse problema se fizer uso apenas do glyphosate, até mesmo, no dia do plantio; entretanto, se a dessecação for feita com glyphosate + 2,4 D, o plantio deve ser feito de 6 a 10 dias após a dessecação para evitar este problema (MACIEL et al., 2006a). Em palhadas de sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench), especialmente o forrageiro, e de milheto (Pennisetum americanum (L) Leeke) é preciso passar o rolo-faca antes de aplicar o dessecante. O sorgo granífero e o milho (Zea mays L.) geralmente já estão secos quando colhidos e essa operação já deita a palhada, facilitando o plantio. As pastagens de braquiárias (Brachiaria sp.) são dessecadas e plantadas normalmente.

Figura 36. Semeadora efetuado o plantio direto sobre a cobertura vegetal antecessora nos USA (trigo). Foto: Jimmy Meeks.

Descompactação do solo - Recomenda-se usar implementos de subsolagem/ escarificação, contendo hastes com ponteiras reguladas para operar abaixo da camada compactada.

C a p í t u l o I | 75 CALAGEM No sistema de cultivo convencional de manejo de solo, solos com acidez muito elevada ou plantio direto em fase de implantação, o calcário deve ser incorporado, de preferência, na camada de 0 – 20 cm de profundidade. Para quantidades maiores que 5t/ha, recomenda-se aplicar a metade da dose e lavrar (arar); em seguida, aplicar o restante, lavrar novamente e gradear (SILVA, 2005; SILVA et al., 2005).

No sistema de plantio direto, a aplicação do calcário é superficial e a quantidade de calcário recomendada é a metade da indicada pelo índice SMP (1/2 SMP) para pH 5,5.

O calcário deve ser aplicado, preferencialmente, com três a seis meses de antecedência ao estabelecimento da cultura. A distribuição na lavoura deve ser o mais uniforme possível. O efeito residual da calagem é igual ou superior a cinco anos; após este período, deve-se realizar nova análise de solo (SILVA et al., 2005).

A determinação da quantidade de calcário a ser aplicada pode ser feita através do pH em água do solo (índice SMP) ou pela saturação da capacidade de troca de cátions (CTC 7,0)

pH

com bases.

O Índice SMP: Indica-se aplicar a quantidade de calcário necessária para elevar o pH em água do solo a 6,0. A Tabela 5 apresenta as quantidades de calcário necessárias para elevar o pH em água do solo a 5,5 e 6,0.

Tabela 5. Quantidades de calcário necessárias para elevar o pH em água do solo a 5,5 e 6,0, estimadas pelo índice SMP. Índice SMP

pH desejado pH 5,5

Índice pH 6,0

pH desejado

SMP

pH 5,5

t/ha¹ ≤ 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7

15 12,5 10,9 9,6 8,5 7,7 6,6 6 5,3 4,8 4,2 3,7 3,2 2,8

21 17,3 15,1 13,3 11,9 10,7 9,9 9,1 8,3 7,5 6,8 6,1 5,4 4,8

5,8 5,9 6 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7 -

pH 6,0

t/ha¹ 2,3 2 1,6 1,3 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0 0 -

¹ Calcário com PRNT 100%. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (2004).

4,2 3,7 3,2 2,7 2,2 1,8 1,4 1,1 0,8 0,5 0,3 0,2 0 -

C a p í t u l o I | 76 Saturação da CTC por bases - A indicação da quantidade de calcário através da saturação da CTC por bases vem sendo muito utilizada, principalmente no sistema de plantio direto. Para a mamona indica-se elevar a saturação de bases a 60%.

A necessidade de calcário é determinada pela equação: NC = CTC (V2 - V1) 100 Onde: NC = Necessidade de calcário, com PRNT 100%, em t/ha.

V2 = Porcentagem de saturação de bases desejada.

V1 = Porcentagem de saturação de bases do solo, fornecida no laudo de análise.

CTC = Capacidade de troca de cátions do solo.

A CTC é calculada pela soma dos cátions.

2+

2+

+

+

+

3+

CTC pH 7,0 = Ca + Mg + K + Na + (H + Al ) A saturação de bases é calculada pela equação: V = S x 100 CTC

pH 7,0

Onde: 2+

2+

+

+

S = Soma dos cátions de reação básica (Ca + Mg + K + Na ) em cmolc/dm³.

Se a diferença entre as quantidades obtidas através do índice SMP e pela saturação da CTC por bases for grande, pode-se optar pela média das quantidades.

Em solos de cerrado, especialmente para o cultivo da mamona em safrinha, o perfil de solo corrigido é essencial para o sucesso no empreendimento. Assim, deve-se fazer calagem para corrigir a camada arável para pH superior a 5,5 e saturação de bases de 6070%. A gessagem é importante para correção do solo em profundidade a fim de que as raízes possam desenvolver seu potencial de crescimento, em busca de água. Em condições favoráveis, as variedades e híbridos anuais podem alcançar até 3,0 m de profundidade. O

C a p í t u l o I | 77 uso de gesso, na quantidade de 50 vezes a porcentagem de argila, pode resolver o problema da acidez subsuperficial. Em São Paulo, o uso de calagem e adubação NPK elevou a produtividade da mamoneira de 70 kg/ha para mais de 1.200 kg/ha, no primeiro ano de cultivo, indicando a importância do uso desses insumos, que agem de forma complementar (FERREIRA et al., 2006).

TRATAMENTO DE SEMENTES Atualmente, o tratamento químico de sementes constitui-se em medida indispensável para muitas espécies, assumindo grande importância na produção agrícola, principalmente no controle de patógenos veiculados à semente (MACHADO, 1988). No caso da semente de mamona foram utilizados diversos produtos químicos, sendo que os ingredientes ativos carbendazim e carboxim + thiram apresentaram maior eficiência no controle de patógenos veiculados pelas sementes de mamona (POLETINE et al., 2006; QUEIROZ et al., 2004; FERNANDES et al., 2005; FERREIRA et al., 2006; MARRONI et al., 2007; SANTOS NETO, 2008), mantendo a qualidade fisiológica das sementes.

O tratamento químico com fungicidas em sementes de duas cultivares (Al Guarany 2002 e Híbrido Lyra) de mamona influenciou na produtividade final. Em ambas as cultivares o tratamento com fungicida carboxin + thiram resultou em aumento de produtividade de 744 kg.ha-1 em relação àquelas sem tratamento. A cultivar Al Guarany 2002 foi mais produtiva que o híbrido, provavelmente por esse último ser bastante susceptível a doenças, constatadas na área do experimento, como o Mofo Cinzento e a Murcha de Fusarium (POLETINE et al., 2006).

De acordo com Moraes (2005), o tratamento das sementes de mamona com fungicida é imprescindível para evitar também a podridão provocada por Alternaria ricini, Fusarium spp e outros fungos que podem estar presentes no solo e prejudicar a germinação das sementes e o vigor das plântulas, principalmente em semeadura em solo seco à espera do início das chuvas em que as sementes passam por um período considerável no solo.

Mesmo efetuando o tratamento fitossanitário, as sementes de mamona apresentam irregularidade na emergência das plântulas em campo e também em laboratório. Tal evento tem sido atribuído à dificuldade de absorção de água pelas sementes, devido à espessura e rigidez do tegumento ou a uma possível dormência pós-colheita (LAGO et al., 1979), representada pela dureza tegumentar. Por sua vez, Lucena et al. (2004)

C a p í t u l o I | 78 embeberam as sementes de mamona em soluções de GA 3 a 0, 200, 400, 600 e 800 ppm antes da semeadura, visando a superação da dormência da mamona.

ÉPOCA DE SEMEADURA Em todo o Brasil, a produção de mamona é desenvolvida praticamente em lavouras de sequeiro, em que a água disponível para as plantas provém somente das chuvas. As plantas cultivadas nesse sistema estão sujeitas a períodos de estiagem. A deficiência hídrica, a alta demanda evapotranspirativa durante o período e a baixa tecnologia normalmente utilizada reduz a produtividade e podem até causar a perda total da lavoura (OLIVEIRA, 2007).

As recomendações para o cultivo da mamoneira apontam para a necessidade de uma semeadura efetuada em uma época tal que permita a cultura contar com uma disponibilidade plena de água no solo, se estendendo da semeadura à formação dos cachos primários e secundários, e logo em seguida, com um período seco de modo a obter um bom rendimento na colheita mecanizada. Entretanto, infelizmente, essas duas condições raramente são compatíveis, pois, geralmente, quanto mais tarde for o plantio, maior o risco de deficiência hídrica. Nas regiões tropicais, há uma relação direta entre época de semeadura e desempenho da cultura. Com relação à mamoneira há redução drástica de rendimento de grãos devido à semeadura tardia (MAZZANI, 1983).

Por outo lado, há duas opções de épocas de cultivo de mamoneira em Mato Grosso: a época das chuvas (período de novembro a fevereiro) ou na safrinha (período de fevereiro a julho). A maioria dos plantios no Estado tem ocorrido no período de safrinha, que além de otimizar o uso do solo, possibilita uma diversificação da produção e aumento da remuneração do empreendimento (Figura 37).

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Figura 37. Ciclo de cultivo da mamona com semeadura no inverno-outono e colheita em setembro-outubro no cerrado.

A luz e a temperatura são os fatores climáticos que mais influenciam o comportamento da cultura da mamona, e estas informações na região produtora são cruciais na definição da época de semeadura da cultura. Na safra normal, a mamona é semeada nos meses de outubro a dezembro. Em safrinha, a oleaginosa é semeada a partir do início de fevereiro até meados de março, em sucessão à soja ou ao milho, sendo submetida a curto período de chuva. Por ser uma planta rústica e pouco exigente em água, adapta-se perfeitamente ao clima e ao solo do cerrado (OLIVEIRA, 2007).

O plantio de mamona no cerrado se dá em safrinha após a colheita do milho ou da soja.

Segundo Rangel et al. (2003), no período da safrinha tem-se plantado híbridos de mamona de porte baixo em sistema de cultivo mecanizado. O uso de maquinas adaptadas ao plantio e a colheita garante o aproveitamento de grandes áreas e o emprego reduzido de mão-deobra.

O termo safrinha tem origem nas baixas produtividades dos primeiros cultivos no estado do Paraná, na década de setenta, que gerava um volume muito pequeno de grãos comparado à safra de verão. Embora o termo safrinha seja pejorativo, não correspondendo ao excelente nível atual de produtividade de parte das lavouras e à sua importância no

C a p í t u l o I | 80 cenário nacional, está consagrada pelo uso e caracteriza um sistema de produção peculiar (CRUZ et al., 2011).

A safrinha chegou à região Centro-Oeste em consequência ao sistema de plantio direto, onde começou a ganhar força a partir do início da década de 90 com a cultura do milho, tornando-se a principal cultura de outono-inverno, semeada após a soja (SOUZA; SORATTO, 2006). Atualmente, além do milho safrinha, o algodão, o girassol e a mamona têm ganhado espaço no cerrado brasileiro.

O cultivo do girassol, assim como o da mamona, ocorre em sucessão a grandes culturas, mostrando-se uma boa alternativa para o agricultor, permitindo o aproveitamento de áreas irrigadas ou não, além de permitir a obtenção de grãos para a produção de óleo na entressafra, diminui a capacidade ociosa das indústrias, otimizando a utilização da terra, máquinas e mão-de-obra (SILVA et al., 2007).

O cultivo do algodão ‘safrinha’ é simultaneamente após o cultivo da soja precoce.

Entretanto a produtividade da soja e do algodão é inferior aos da semeadura em época normal (MARINHO, 2011), permitindo a inserção da mamona na região produtora com vantagens ao ser cultivada após a cultura da soja, sendo rentável a safra normal e a safrinha ao produtor.

ESTABELECIMENTO DO CAMPO: PLANTIO No cultivo da mamona, as plantas quando arranjadas em menores densidades populacionais na área de cultivo favorece o desenvolvimento de plantas invasoras e a formação de mamoneira com florescimento tardio e ramos laterais largos e longos, em contrapartida, quando submetida a maiores populações de plantas proporcionam plantas com maior comprimento dos entrenós e menor diâmetro, ficando sujeitas ao tombamento (CARVALHO et al., 2010; FIOREZE et al., 2016), inviabilizando, nestas condições, a colheita mecanizada.

Um aspecto importante para maximizar a produtividade de grãos da cultura é a adequação da densidade de plantio. O plantio de uma lavoura de mamona na população de plantas adequada é uma das tecnologias de maior simplicidade de aplicação e que pode resultar em significativo aumento de produtividade (SEVERINO et al., 2006a). É conveniente,

C a p í t u l o I | 81 também, que o produtor adeque o espaçamento aos equipamentos de plantio e colheita disponíveis.

O arranjo ideal de plantas na área de plantio depende de características intrínsecas da cultivar, como porte, hábito de crescimento e arquitetura da planta (BEZERRA et al., 2009), bem como de condições edafoclimáticas e do sistema de manejo (BIZINOTO et al., 2010). Cada genótipo deve ser plantado dentro dos espaçamentos recomendados pelos obtentores, atendendo à disponibilidade de máquinas e implementos na propriedade, até que pesquisas locais definam o melhor arranjo de plantio (produtividade de mamona hibrida, ano).

Alguns híbridos e cultivares de porte baixo podem ser cultivados em populações tão elevadas quanto 50.000 plantas.ha-1, desde que se tenha o controle do fornecimento da água. Configurações de plantio de 1,0 x 1,0 m, 1,0 x 0,45 m, 0,90 x 0,45 m, 0,70 x 0,70 m e 1,0 x 0,35 m são usadas com esse tipo de mamoneira (FERREIRA et al., 2006b).

Gondim et al. (2004) observaram aumento da produtividade quando se reduziu o espaçamento de mamoneira de porte baixo sob irrigação, confirmando a tese de que, quando a água não é o fator limitante, a população de plantio pode ser um pouco mais alta. Conforme Silva et al. (2008), para os híbridos o aumento da densidade de semeadura até uma população de 20.833 plantas por hectare, reduz o número de cachos por planta e a produção de grãos por planta sem reduzir a produtividade.

Na Bolívia é comum o uso do espaçamento 0,9 m x 0,45 m; 0,70 m x 0,70 m; para híbridos ‘Savana’, ‘Lyra’ e ‘Iris’, todos de porte anão, e 2,0 m x 1,0 m para Mirante-10. Novos híbridos trazidos da Índia tem mostrado potencial produtivo considerável, mas não há informações locais a respeito do comportamento desses materiais em diferentes populações de plantio (FERREIRA et al., 2006c).

O espaçamento reduzido entre plantas pode influenciar positivamente o diâmetro do colmo, impedindo o maior desenvolvimento vegetativo dos híbridos, consequentemente, maior diâmetro do colmo. De acordo com a classificação de Nóbrega et al. (2001), a amplitude de variação para este parâmetro está dentro dos padrões de caule tipo fino (1,85 cm) e médio (1,98 cm). Os materiais com caules mais grossos (2,5 cm) tendem a resistir ao acamamento; porém, se o caule é demasiadamente grosso, a colheita mecanizada pode

C a p í t u l o I | 82 ser dificultada. Para a realização da colheita mecanizada na cultura da mamona, Lopes et al., 2008 recomendam que as plantas tenham colmos mais finos.

A crescente demanda por materiais apropriados para cultivo em grandes áreas, no período de safrinha, com uso de tecnologias modernas, aproveitando as máquinas utilizadas para outras culturas produtoras de grão, tem estimulado o lançamento de novos híbridos de mamona de porte baixo, com características de fruto indeiscente, próprios para colheita mecanizada (SOUZA-SCHLICK, 2010). No caso da mamona cultivar AG IMA 110204 (híbrido), a densidade de semeadura varia conforme o poder germinativo, desenvolvido pelo IMAmt para valores acima de 80%, recomendado uma distribuição de semeadura de 2 a 2,5 sementes por metro linear, buscando duas plantas por metro, ou 22.000 plantas.ha 1

, em espaçamento de 0.90 m entre as linhas de semeadura (Figura 38).

Figura 38. População regular e crescimento uniforme de plantas de mamona (híbrido) para facilitar a colheita mecanizada. Foto: Alamy.

Avaliando o efeito do espaçamento entre fileiras e da população de plantas sobre a produtividade e outras características agronômicas da mamoneira de porte baixo, para a colheita mecanizada, Soratto et al. (2011) constataram que o aumento da população de plantas, independentemente do espaçamento entre fileiras (0,45, 0,60, 0,75 e 0,90 m),

C a p í t u l o I | 83 diminuiu a sobrevivência de plantas, o diâmetro do caule, o número de racemos por planta e de frutos por racemo. As maiores produtividades de grãos e de óleo da cultivar FCAPB (não híbrido) são obtidas com populações iniciais entre 55.000 e 70.000 plantas por hectare (entre as populações estudadas de 25.000, 40.000, 55.000 e 70.000 plantas por hectare), nos espaçamentos entre fileiras de 0,45 a 0,75 m. Enquanto Souza-Schlick (2010) trabalhando com cultivar de mamona FCA-PB de porte baixo relatou aumento da produtividade com o aumento da população de plantas, nos espaçamentos de 0,60 e 0.75 m entre fileiras. Para esse experimento, a inserção da cultura da mamoneira em espaçamento reduzido visando um cultivo mecanizado, apresentou resultados promissores quanto ao desempenho produtivo.

Almeida Neto (2009) trabalhando com a cultivar BRS Energia (não híbrido) irrigada, ciclo de 110 dias e duas densidades populacionais (27.778 e 37.037 plantas por hectare), obteve alturas médias de planta, para a 5ª, 6ª, 7ª e 8ª semanas após a semeadura, respectivamente, de 25,9 cm, 56,85 cm, 97,35 cm e 164,45 cm, para as condições edafoclimáticas de Mossoró-RN. Em Limoeiro do Norte-CE as alturas médias de plantas foram 25,38 cm; 30,73 cm; 46,70 cm; 68,03 cm; 73,55 cm; 86,15 cm e 97,08 cm, correspondentes à 5ª, 6ª, 7ª, 8ª, 9ª, 11ª e 13ª semanas após a semeadura, não havendo diferença estatística entre os valores obtidos para as duas densidades de plantas nas duas localidades.

Segundo Silva (2005), em lavouras mecanizadas os espaçamentos variam de 0,80 a 1,35 m entre linhas e 0,70 m a 0,80 m na linha, é aconselhável evitar altas densidades – superiores a 15 mil plantas por hectare – mesmo para cultivares de porte baixo (Figura 39). Em lavouras semi-mecanizadas ou manuais, onde se utilizam cultivares de porte médio ou alto, podem ser usados espaçamentos como 1,0 m por 1,0 m e 1,5 m por 0,50 m. Em plantios consorciados, usam-se espaçamentos maiores.

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Figura 39. Lavouras mecanizadas de mamona com baixa densidade de plantio e em fase inicial de crescimento. Foto: G. R. M. Agropecuária.

A população de plantas adotada num campo de produção de sementes, que é função do espaçamento utilizado, é mais um fator que concorre para o rendimento e qualidade das sementes (QUEIROGA; BELTRÃO, 2004). Mazzani (1983) considera que os melhores resultados, para a cultura da mamona, foram obtidos com a utilização do espaçamento de 1,05 m por 0,75 m, correspondendo a uma população de 12.500 plantas por hectare.

Mantendo constante o número de plantas por unidade de superfície, Mazzani (1983) observou que o comportamento de duas populações de 10.000 plantas/ha plantadas com 1,0 m x 1,0 m e com 2,0 m x 0,5 m, resultou numa produção de 31% em favor do primeiro espaçamento.

PROFUNDIDADE DE SEMEADURA Dentre os tratos culturais, o controle na profundidade de semeadura é de suma importância para o desenvolvimento da mamoneira, uma vez que quando semeada em maiores profundidades pode produzir plantas menos vigorosas e com hipocótilo muito longo, havendo a possibilidade de não haver emergência devido à incidência de fungos e bactérias (AZEVEDO et al., 2001). Os principais processos biológicos envolvidos na emergência são a germinação da semente e a elongação da parte aérea e radicular, sendo que cada um desses necessitam de diferentes condições ambientais para ocorrer (FYFIELD; GREGORY, 1989).

A profundidade de semeadura deverá fixar-se em função da capacidade de armazenamento de água do solo, de forma que, quanto maior a capacidade de retenção de água, menor a profundidade de plantio. Solos de textura arenosa e, portanto, com baixa

C a p í t u l o I | 85 capacidade de armazenamento de água, requerem maior profundidade que os solos de textura pesada. Para os primeiros, recomenda-se o plantio a uma profundidade de 8 a 10 cm e, para os demais, uma profundidade de 6 a 8 cm (QUEIROGA; BELTRÃO, 2004).

Yaroslavskaya (1986) relata que em anos de condições normais de precipitação a mamoneira apresentou maior porcentagem de emergência na situação em que as sementes foram colocadas em profundidade de 4 a 6 cm e, quando cultivada em condições de deficiência hídrica, a profundidade de 6 a 10 cm proporcionou melhores resultados.

Três experimentos foram conduzidos no município de Garça-SP com o objetivo de avaliar os efeitos da profundidade de semeadura em três cultivares de mamoneiras submetidas ou não à aplicação de herbicidas dinitroanilinas em pré-emergência. As três cultivares utilizadas foram a variedade AL Guarany 2002 e os híbridos Íris e Savana. Os experimentos foram quinze tratamentos, em esquema fatorial, representado pela semeadura nas profundidades de 2,5; 5,0; 10,0; 15,0 e 20,0 cm na condição de aplicação em pré-emergência dos herbicidas trifluralin (1.125 g i.a. ha-1), pendimethalin (1.500 g i.a. ha-1) e testemunha sem herbicida e capinada. Apenas as profundidades de semeadura 2,5 e 20,0 cm reduziram significativamente o desenvolvimento inicial dos cultivares de mamoneira AL Guarany 2002 e Íris, sem interferir nas características número de folhas, diâmetro de caule, altura de inserção do primeiro racemo e produtividade. A aplicação de trifluralin incrementou significativamente a produtividade da variedade AL Guarany 2002, em semeaduras a partir de 5,0 cm de profundidade, ao contrário dos híbridos Íris e Savana, onde na maioria das profundidades de semeadura estudadas, ocorreram decréscimos de produtividade. O herbicida pendimethalin apresentou elevada seletividade principalmente para AL Guarany 2002 e Savana, caracterizando-se, de forma geral, como a opção mais segura para a cultura da mamona (MACIEL et al, 2012).

Para o híbrido Savana, não foram constatados efeitos significativos dos fatores herbicida e profundidade de semeadura, demonstrando entre os cultivares a maior adaptação nas condições estudadas em relação à variável IVE (Índice de Velocidade de Emergência de Plântulas). O herbicida pendimethalin não interferiu significativamente no IVE independente da profundidade de semeadura do híbrido Íris aos 10 e 20 DAE, e de forma semelhante à trifluralin, apresentou IVE significativamente superior à testemunha para 2,5 cm de profundidade. Entretanto, com uso do trifluralin a profundidade de 20,0 cm

C a p í t u l o I | 86 apresentou IVE inferior às demais profundidades, não diferindo da testemunha (MACIEL et al, 2012).

Com relação ao índice de Velocidade de Emergência de plântulas (IVE) das cultivares de mamoneira AL Guarany 2002, Íris e Savana aos 10 e 20 dias após a semeadura (DAS), submetidas ao contraste entre as profundidades de semeadura e aplicação em préemergência dos herbicidas trifluralin, pendimethalin e testemunha sem herbicida, o híbrido Íris semeado a 2,5 e 10 cm de profundidade e submetido à aplicação de trifluralin e pendimethalin, apresentou índices de IVE significativamente superiores à testemunha aos 10 e 20 DAE, caracterizando incrementos em média de 14,17 (83,9%) e 5,34 (21,6%), respectivamente (MACIEL et al, 2012). Ramos et al. (2008), relataram interferência positiva sobre o vigor do desenvolvimento inicial de plântulas das mamoneiras IAC 2028 e Íris, quando semeadas a 3,0 cm de profundidade e submetidas à condição de aplicação de vinhaça.

A similaridade na velocidade de emergência dos cultivares AL Guarany 2002 e Íris quando semeados entre 5,0 e 15,0 cm de profundidade provavelmente é devido ao adequado contato do solo com a semente, condição está proporcionada pelo preparo do solo e pela ausência de déficit hídrico ou nutricional, independentemente da aplicação ou não dos herbicidas. Ainda assim, para 2,5 cm de profundidade, apenas a testemunha do híbrido Íris e a variedade AL Guarany 2002, submetidos ou não aos herbicidas, apresentaram menor índices de IVE (MACIEL et al., 2012). Provavelmente, devido aos efeitos da maior exposição das sementes as amplitudes térmicas e hídricas na superfície do solo e/ou ação dos herbicidas, apesar dos mesmos apresentarem baixo potencial de lixiviação (RODRIGUES; ALMEIDA, 2005).

MÁQUINAS PARA SEMEADURA Recomenda-se fazer o plantio da mamona com equipamento apropriado, usando-se sementes certificadas e tratadas. As melhores semeadeiras são as pneumáticas, entretanto, as semeadeiras de milho podem ser utilizadas, desde que se utilizem discos com 6 mm de espessura e células de 14 mm de comprimento e 5 mm de largura. A aplicação de grafite diminui o atrito da semente com o disco distribuidor e permite o plantio com danos mínimos nas sementes.

C a p í t u l o I | 87 Para essa semeadura, é frequente o uso de semeadora pneumática (Figuras 40, 41 e 42) e, preferencialmente, a semeadora de rotor vertical (Figura 43), as quais distribuem as sementes de modo uniforme, sem causar danos (CARRERAS et al., 2016). Em caso de sementes grandes, como a mamona, de maior massa e frágil, recomenda-se não usar as semeadoras com distribuição em fluxo de ar “air drill”, devido a que a alta velocidade que elas imprimem às sementes dentro dos condutores faz com que colidam nos divisores de linha e se rompem.

Figura 40. Plantio de mamona com trator pelo sistema pneumático de distribuição de sementes. Foto: Jerry Riney.

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Figura 41. Semeadora com sistema de dosagem e distribuição pneumática efetuando o plantio. Vikas Rawal; Vaishali Bansal (2016).

Figura 42. Semeadora com a condução de sementes por tubos e divisores por meio de fluxo de ar. Foto: http://www.exportadoresdecordoba.com/.

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Figura 43. Semeadura direta através da semeadora de precisão com o mecanismo de distribuição de platô vertical usado para o plantio da mamona. Fotos: I.F. de Rio Verde (GO) e MURRAY et al., 2006.

É conveniente, também, que o produtor adeque o espaçamento aos equipamentos de plantio e colheita disponíveis. A variedade Mirante 10 é cultivada em espaçamento de 2,0 m x 1,0 m a 1,8 m x 0,70 m. Têm-se notícias de colheitas mecanizadas da Mirante 10 de até 1.400 kg/ha em grandes áreas, com perdas inferiores a 3%. Alguns técnicos têm verificado produtividades de 900 a 1.800 kg/ha no plantio de híbridos, no cerrado do Mato Grosso, no espaçamento de 0,90 a 1,00 m entre linhas e 0,35 m entre plantas (FERREIRA et al, 2006).

ROTAÇÃO DE CULTURAS A disponibilidade de água e nitrogênio são fatores importantes na agricultura. Além disso, as práticas agrícolas, como rotação de cultura, plantio direto e uso de cultura de cobertura, usados na melhoria do armazenamento de água e no aumento do nitrogênio do solo, devem ser recomendadas como estratégia na estabilização de produção de culturas exploradas em condições de sequeiro, como é o caso da mamona.

O fato de ter um sistema radicular robusto e denso que explora camadas profundas do solo reforça as indicações da mamona como planta tolerante à seca, em razão da sua capacidade de ir buscar água em profundidades consideráveis, o que também tem contribuído para sua constante inclusão em sistemas que utilizem a rotação de culturas,

C a p í t u l o I | 90 uma vez que pode favorecer o desempenho de culturas posteriores que necessitem de camadas mais revolvidas do solo (RAMOS et al., 2006).

Têm sido atribuídos à rotação de culturas efeitos benéficos com relação à umidade do solo, fertilidade, estrutura e microrganismos do solo, diversificação de incidência de plantas daninhas, redução de pragas, doenças e compostos fitotóxicos derivados dos resíduos culturais do monocultivo.

IRRIGAÇÃO Uma agricultura irrigada eficiente pressupõe a utilização racional da água e do sistema de irrigação com o objetivo de se obter a máxima produção por unidade de água aplicada.

Para isso torna-se necessária a adoção de um manejo de irrigação criterioso, que permita um perfeito fornecimento de água durante o crescimento da cultura (ANDRADE JÚNIOR; KLAR, 1996). Mesmo assim, há uma ausência de resultados de pesquisa a respeito da sensibilidade da mamoneira ao conteúdo de água no solo em diferentes estádios fenológicos sobre o desenvolvimento e rendimento da cultura sob condições de campo (safrinha).

Entretanto, Lima et al. (2004) salientam que apesar da grande importância da cultura da mamona na atualidade, ainda não foram realizados até o momento estudos com relação à eficiência do uso de água pela cultura. Estudos que venham aprofundar o conhecimento das exigências hídricas desta cultura são de extrema relevância, podendo inclusive identificar por meio da avaliação das variáveis de crescimento ou de produção, as cultivares mais adequadas a cada condição específica de cultivo, sobretudo àquelas que apresentem tolerância à deficiência hídrica. Ainda, monitorar com precisão o conteúdo de água no solo, constitui-se numa ação de extrema importância para a sustentabilidade da atividade agrícola.

Portanto, o cultivo da mamoneira sob irrigação no Brasil é recomendando para área onde já tenham sido registradas produtividades superiores a seis toneladas por hectare; razão pela qual é importante investir em pesquisas relacionadas à demanda hídrica desta cultura, a fim de obter informações sobre o manejo da irrigação, com vistas ao ganho de produtividade e aumento na sua eficiência produtiva (BELTRÃO et al., 2006). Em pesquisas realizadas pela Empresa Baiana de Desenvolvimento Agropecuário - EBDA e pela Embrapa - Algodão, concluiu-se que tanto para o cultivar BRS-149 (Nordestina)

C a p í t u l o I | 91 como para o BRS-188 Paraguaçu, o potencial de produtividade médio varia de 1.500 kg. ha-1 em condições de sequeiro a 5.000 kg.ha-1, em condições irrigadas (CARVALHO, 2005).

Apesar de apresentar capacidade de produzir satisfatoriamente sob condições de baixa precipitação pluviométrica em relação a outros cultivos, porém em regiões que apresentam precipitação inferior a 500 mm durante seu ciclo, a mamoneira perde grande parte da sua produção econômica, acentuando-se os riscos de perdas totais de safras e/ou a obtenção de rendimento muito baixo; sendo a prática de irrigação suplementar, em muitas situações, a única maneira de garantir a produção agrícola com segurança (SHAINBERG; OSTER 1978).

Curi e Campelo Júnior (2004), pesquisando as necessidades hídricas da mamoneira, cultivar Íris, com ciclo de 110 dias, irrigada por aspersão, em Santo Antonio do LevergerMT, obtiveram Kc médio de 0,72 para todo o ciclo, Kc mínimo de 0,34 na fase de emergência da cultura, Kc máximo de 1,29 no início da fase reprodutiva e Kc de 0,86 na formação e enchimento dos frutos.

DIAS (2008) pesquisando a cultura da mamoneira, cultivar BRS Energia, ciclo de 106 dias, irrigada por aspersão, em Barbalha-CE, obteve os seguintes valores médios de Kc, para as cinco fases fenológicas estudadas: fase inicial (até 10% de cobertura do solo pela cultura): 0,73; inflorescência dos racemos de primeira ordem: 0,92; inflorescência dos racemos de segunda ordem: 1,01; maturação dos racemos de primeira ordem: 1,11; maturação dos racemos de segunda ordem: 0,87.

Sob irrigação localizada (Figura 44), Sousa (2008) relata que a massa média de frutos por racemo diminuiu linearmente com o incremente da lâmina de irrigação aplicada a partir da lâmina correspondente à demanda da cultura, e que o número médio de racemos secundários por planta cresceu linearmente com o incremento da lâmina de irrigação, registrando um acréscimo de 1,4 racemos por planta entre a lâmina de 60% e a lâmina de 140% da ETc (evapotranspiração da cultura).

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Figura 44. Irrigação da mamoneira por gotejamento (distribuição de uma mangueira por cada fileira alternada e cada mangueira é mobilizada para atender duas fileiras de plantio).

Foto: Casterra.

A irrigação na mamoneira, especialmente em híbridos anões, requer considerável nível de aperfeiçoamento para a obtenção de máximos rendimentos, uma vez que a planta é muito sensível ao excesso de umidade no solo em qualquer estádio do ciclo cultural, e o manejo inadequado da irrigação ao ponto de encharcar a área junto ao colo das plantas, poderá favorecer o surgimento de organismos fitopatogênicos que tornam as plântulas susceptíveis ao tombamento (WEISS, 1971). Outro problema provocado pelo excesso de umidade é a redução substancial do nível de oxigênio no ambiente radicular levando-o a hipoxia, que é tão danosa quanto à escassez de água, devido ao seu efeito negativo na área foliar e, por conseguinte, na produção de fotoassimilados, com reflexos na redução da capacidade produtiva da planta (BELTRÃO et al., 2003).

Kittock et al. (1967) estudaram o efeito da irrigação e de doses de fertilizantes nos componentes do rendimento da mamoneira, e verificaram que a massa de sementes e o conteúdo de óleo foram inversamente relacionados com a quantidade de água aplicada, e atribuíram estes resultados ao atraso na maturação dos frutos. Quanto à produtividade não houve diferença estatística entre as doses de fertilizantes e lâminas de água aplicadas.

Laureti et al. (1998) estudando o comportamento de cultivares de mamona em condições irrigadas e sob sequeiro, encontraram maiores valores de produtividade total, rendimento do racemo primário e massa de mil sementes em regime de irrigação. A produtividade máxima obtida foi de 2.080 kg ha-1 de grãos. Também foi observado que no cultivo de sequeiro houve uma menor produção de racemos por planta. O teor de óleo das sementes

C a p í t u l o I | 93 foi afetado positivamente pela irrigação, tendo sido obtidos valores médios de até 49,3% de óleo na semente.

NECESSIDADES NUTRICIONAIS A mamona é exigente em fertilidade, devendo ser cultivada em solos com fertilidade média a alta. Porém, solos com fertilidade muito elevada favorecem o crescimento vegetativo excessivo, prolongando o ciclo e expandindo, consideravelmente, o período de floração. Tanto solos ácidos como alcalinos têm efeito negativo no crescimento e desenvolvimento das plantas. A cultura prefere solos com pH entre 5,5 e 6,5, produzindo em solos com pH até 8,0 (SILVA et al., 2005).

A mamona tem nas sementes elevadas concentrações de óleo e proteínas, o que conduz a uma demanda razoável por elementos essenciais, especialmente nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio e magnésio, como pode ser observado na Tabela 6. Por isso seu cultivo deve ser feito em solos com boa fertilidade natural ou com suprimento de fertilizantes orgânicos e/ou minerais, especialmente para solos pobres em matéria orgânica. O ideal é que se proceda à análise do solo antes do plantio, para que a adubação e a calagem sejam as melhores possíveis (SILVA et al., 2005).

Tabela 6. Extrações médias de nutrientes, em Kg por tonelada de semente, para cultivares de porte médio, sementes com peso de 43g/100 sementes.

Nutriente Nitrogênio (N) Pentóxido de fósforo (P O ) 2

5

Quantidade em Kg 37,63 9,20

Óxido de potássio (K O)

9,70

Óxido de Cálcio (CaO) Óxido de magnésio (MgO) Fonte: Silva et a. (2005).

7,20 8,50

2

Nitrogênio - O nitrogênio é um elemento de suma importância, pois participa da formação de aminoácidos, proteínas, enzimas, RNA, DNA, ATP, clorofila dentre outras moléculas. Depois dos mega-elementos, Oxigênio, Carbono e Hidrogênio, que são supridos pela água (O2 e H) e pelo gás carbônico (CO2) da atmosfera, é o mais abundante elemento na mamona. Em excesso pode promover crescimento vegetativo exagerado e assim reduzir a produtividade, além de reduzir a resistência a vários insetos, pragas e

C a p í t u l o I | 94 fungos, porém sua deficiência reduz o crescimento, torna a planta amarelada pela perda da clorofila, provoca amadurecimento precoce, perda de produtividade e qualidade dos frutos colhidos (SANTOS et al. 2004).

Sintomas de deficiência de Nitrogênio - Quando o suprimento de nitrogênio é insuficiente, a mamona sofre forte redução no crescimento. O primeiro sintoma de deficiência visual nas plantas adultas é o amarelecimento nas folhas inferiores que pode ou não iniciar pelas nervuras, mas invariavelmente alcança rapidamente toda a folha, que tomba sobre o caule, fecha-se sobre a face superficial e cai. Um forte gradiente de perda de cor das folhas inferiores para o ápice é observado, seguido de queda prematura da folhagem. A frutificação, quando ocorre, é fraca com poucos cachos e frutos com peso abaixo do esperado (SANTOS et al. 2004).

Fósforo - É um nutriente de vital importância para a mamona, sendo parte das membranas (fosfolipídios), do RNA, DNA, ATP, ésteres de carboidratos dentre outras moléculas. Sua deficiência reduz o crescimento, provoca acúmulo de amido nos cloroplastos, reduz o transporte de carboidratos e a atividade de todas as enzimas que dependem de fosforilação, em especial aquelas envolvidas na absorção ativa de nutrientes (FERREIRA et al. 2004).

Sintomas de deficiência de Fósforo - Em deficiência de P, as folhas ficam fortemente esverdeadas e sofrem clorose no tecido paralelo à nervura, isolando tecido internerval esverdeado; em seguida, as folhas viram os bordos para baixo, necrosam as margens, adquirem coloração verde-bronzeado, escurecem e caem. Apesar da menor demanda por fósforo, esse elemento é essencial à mamona para seu crescimento e acumulação de carbono, pois se trata de uma planta de forte consumo de energia para se conseguir um dossel suficiente para acumular óleo em suas sementes (FERREIRA et al. 2004).

Potássio - Elemento essencial que ativa mais de 60 enzimas, sendo participante do mecanismo de abertura e fechamento dos estômatos, mantendo a turgescência da folha, sendo essencial no transporte interno de açúcares e no equilíbrio eletroquímico da planta.

Sob deficiência de potássio, ocorre redução na atividade fotossintética das folhas, aumento da respiração radicular, direcionamento de carbono para as raízes que aumenta a relação raiz-parte aérea; a absorção de nitrato é reduzida, aumentando a de sódio, cálcio

C a p í t u l o I | 95 e magnésio; maior proporção do nitrato é reduzido e assimilado nas raízes e maior biossíntese de ácido abscísico ocorre neste órgão, maior deposição radicular, maior transferência para a parte aérea (4,6 vezes a mais), juntamente com forte degradação desse ácido na parte aérea; há redução no crescimento dos brotos e aumento no crescimento radicular (FERREIRA et al. 2004).

Sintomas de deficiência de Potássio - A deficiência de potássio pode ser visualizada após os 30 dias de idade da planta com clorose internerval e enrugamento da lâmina, seguida de clorose nos bordos superiores da folha, que avançam no sentido horário e alcançam toda a lâmina, tornando-a amarelada; as folhas secam nas bordas, murcham e se enrolam sobre a sua face superior, caem sobre o caule e se destacam da planta.

Reduções de até 60% na produtividade de frutos foram observadas em condições de deficiência marginal (FERREIRA et al. 2004).

Cálcio - O Cálcio é um elemento estrutural que, fazendo parte da lamela média da parede celular, dá estabilidade à membrana plasmática e funciona como mensageiro iônico interno na planta, estando envolvido nos sinais internos emitidos pela planta sob condições de variados tipos de estresses é ativador de vários sistemas enzimáticos, responsável pela integridade das membranas celulares e de sua permeabilidade e da capacidade de seletividade. Sua deficiência provoca retardo no crescimento e morte dos ponteiros (SANTOS et al. 2004).

Magnésio - O Magnésio é parte estrutural da clorofila e está envolvido em todos os processos de fosforilação; age na absorção iônica, respiração celular, armazenamento e transferência de energia, além de permitir melhor balanço eletrolítico e dá estabilidade aos ribossomas; Também modula a atividade de várias enzimas importantes. Sua deficiência provoca clorose internerval nas folhas inferiores, redução no crescimento e na produtividade da planta (SANTOS et al. 2004).

Sintomas de deficiência de Cálcio e Magnésio - A deficiência de Ca e Mg promove redução no crescimento da mamona. A deficiência de Ca se manifesta de forma parecida com a de enxofre, com clorose no ponteiro que se estende para baixo, porém mantém as nervuras esverdeadas e não chega a atingir toda a planta. A morte das raízes finas, a murcha de folhas e a necrose marginal também foram observadas, com redução de

C a p í t u l o I | 96 produtividade final em 91%. A deficiência de Mg se manifesta nas folhas inferiores por uma clorose internerval que avança sobre a folha, amarelando-a, ressecando-a e provocando a sua queda. A clorose avança de baixo para cima na planta e provoca redução de até 70% na produtividade de frutos (SANTOS et al., 2004).

Enxofre - O enxofre é componente importante de aminoácidos (cistina, cisteína, metionina e taurina), proteínas, coenzimas (tiamina e biotina) e ésteres com polissacarídeos. Tem sua ação mais comum na fotossíntese, na fixação não fotossintética de CO2, respiração e na síntese de gorduras e proteínas (FERREIRA et al. 2004).

Sintomas de deficiência de Enxofre - A deficiência de S provoca clorose verdeamarelada, homogênea, no ponteiro que se expande e atinge toda a planta. As folhas em forma de copo no ponteiro e com as bordas reviradas para baixo, com necrose, secamento e rompimento de tecido nas margens são típicos (FERREIRA et al. 2004).

Micronutrientes - O boro é um elemento estrutural, ligando as moléculas de ácidos poligalacturônicos na parede celular, dando-lhe flexibilidade para o crescimento; mantém a integridade da membrana plasmática, ajudando-a a manter a sua permeabilidade seletiva; induz a produção de Ácido Indol Acético (AIA) e é necessário à formação de RNA; orienta o ciclo das pentoses fosfato na direção da formação correta de materiais para a parede celular e regula o estoque de fenóis na planta; sua deficiência provoca desorganização estrutural da parede celular, redução do estoque de RNA, acúmulo de fenóis, morte do meristema apical, falta de germinação do tubo polínico, fertilização deficiente e baixa formação de frutos, além de folhas com aspectos endurecidos e enrugados. O Cobre (Cu), Ferro (Fe), Manganês (Mn), Molibdênio (Mo) e o Zinco (Zn) são grupos prostéticos de enzimas ou fazem parte da estrutura de moléculas importantes.

Suas deficiências provocam cloroses internervais (Fe e Mn) ou não (Cu e Zn) nas folhas do ponteiro, reviramento de bordas e crescimento reduzido (Zn). A deficiência de Mo pode simular aquela de nitrogênio, porém com menor intensidade (FERREIRA et al.

2004).

Sintomas de deficiência de Micronutrientes - A deficiência de boro se manifesta pela maior sensibilidade ao estresse hídrico, pecíolos quebradiços e falhas na fertilização e frutificação. Perdas substanciais de produtividade ocorrem sob deficiência de Boro (B),

C a p í t u l o I | 97 S e Cu. A deficiência dos demais micronutrientes não foi observada claramente (FERREIRA et al. 2004).

AMOSTRAGEM DE SOLO A amostragem é considerada a fase mais crítica de um programa de recomendação de correção e adubação, quando baseado em análise química de terra. O objetivo da amostragem é caracterizar a fertilidade de uma área ou gleba de grande dimensão, por meio da determinação das quantidades de nutrientes e outros elementos presentes, através de uma pequena fração de terra.

Com relação à habilidade do operador que vai retirar a amostra, o ideal é que ele seja capaz de tomar pequenos, suficientes e iguais volumes de solo em cada ponto de amostragem. A pá de corte ou trado deve ser de aço inoxidável, para evitar contaminações principalmente de micronutrientes. Cada amostra composta representará as características químicas de cada talhão, portanto deve-se ter o cuidado de coletar as amostras simples, procurando cobrir a totalidade do talhão. Recomenda-se fazer a coleta caminhando em ziguezague. Para a amostragem de solo são necessários os seguintes materiais: trado ou pá reta ou enxadão, balde plástico e saco plástico (Figura 45). Dos trados utilizados, os tipos mais comuns são o holandês, de rosca e tubo.

Figura 45. Materiais utilizados para coleta de amostras de solo: a) trado holandês, b) trado de rosca, c) trado de meia-lua, d) marreta, e) trado tubular, f) pá reta, g) enxadão, h) balde, i) saco plástico virgem.

C a p í t u l o I | 98 A pesquisa já demonstrou que quanto maior o número de amostras simples tomadas para compor uma amostra composta, maior é a possibilidade de se ter uma amostra representativa (Figura 46). O número no qual o erro amostral é bastante reduzido é de 20 amostras simples compondo uma amostra composta. Essas subamostras devem ser armazenadas em balde plástico e, ao final da coleta, serem homogeneizadas, gerando uma única amostra de um quilo. Em seguida, deve-se secar o solo, armazená-lo em saco plástico ou caixa de papelão, identificar corretamente a embalagem e enviá-la para laboratório de confiança.

Figura 46. a) Abertura da cova em forma de V; b) Corte de uma lâmina de solos de 2 a 3 cm; e c) Disposição dos pontos de amostragem de solos em forma de ziguezague.

No caso de área homogênea, tomam-se amostras em 10 a 12 pontos bem distribuídos, limpando-se em cada local a superfície do terreno, retirando-se as folhagens, resíduos orgânicos, etc, sem, contudo, raspar a terra. As amostras simples deverão ser reunidas em um balde limpo e bem misturadas, formando uma amostra composta. Retirar aproximadamente 500 g de terra, transferir para saco plástico sem uso, identificar pelo número correspondente da área (talhão) e especificar informações complementares (profundidade, entrelinha, etc). Devem-se separar as amostras coletadas das partes altas, médias e baixas do terreno. O tamanho da gleba homogênea não deve ser muito grande em geral de 3 a 5 hectares.

C a p í t u l o I | 99 ADUBAÇÃO DA MAMONA A adubação é uma das práticas culturais mais importantes para mamoneira dada às elevadas concentrações minerais acumuladas na planta, aumento na produção de frutos, tornando as sementes maiores e mais pesadas, entretanto, é pouco estudada no Brasil (MELHORANÇA et al., 2005).

Por outro lado, as plantas cultivadas em solos ácidos frequentemente mostram as bordaduras das folhas inferiores esbranquiçadas e, em alguns genótipos, ocorre o aumento na produção de antocianina, tornando a planta avermelhada; forte diminuição no crescimento é comum sob deficiência de N, P, K, Ca, Mg e S (FERREIRA et al., 2006).

A incorporação de matéria orgânica no solo promove mudanças nas suas características físicas, químicas e biológicas, pois melhora a estrutura do solo, reduz a plasticidade e a coesão, aumentando a capacidade de retenção de água e a aeração, permitindo maior penetração e distribuição das raízes (LIMA et al., 2007).

A mamoneira é muito exigente em fertilidade do solo, considerada esgotadora de solos, tendo produtividade muito alta em solos com alta fertilidade natural ou que receberam adubação em quantidade adequada (SEVERINO et al., 2005). O adubo mineral tem resposta rápida às plantas, já o adubo orgânico tem uma liberação gradual dos nutrientes (MAIA et al., 2008).

A recomendação de adubação da mamoneira para o cerrado deve ser feita com base na análise do solo (Tabela 7). Apesar de poucas pesquisas com a cultura terem sido feitas nas condições de cerrado, pode-se usar os resultados de pesquisas já realizadas no Estado de São Paulo, dada a similaridade de solos e, até certo ponto, de clima. Pesquisas locais precisam ser efetuadas para validação desses valores, que serão usados como referência neste momento, pela ausência de informações locais de melhor qualidade. Em geral, usam-se de 30 a 75 kg/ha de N, 40 a 80 kg/ha de P2O5 e 20 a 40 kg/ha de K2O. A extração total de nutrientes pela planta alcança valores tão altos quanto 180, 20 e 180 kg/ha de K2O. Desse total, exceto o nitrogênio, a maior parte retorna ao solo com a palhada da cultura (FERREIRA et al., 2006).

C a p í t u l o I | 100 Tabela 7. Recomendação de adubação para a cultura da mamoneira.

P, mg\dm3 0,0 - 0,7* 0-6 7-15 ˃ 15

15-80-40 15-60-40 15-40-40

K+, mmolc\dm3 0,8 - 1,5 Kg\ha de N-P205-K20 15-80-30 15-60-30 15-40-30

˃ 1,5 15-80-20 15-60-20 15-40-20

*Extrator Resina de troca iônica OBS.: A adubação de cobertura é feita na quantidade de 30 a 60 kg/ha de N, aplicados aos 50 dias da germinação (preferencialmente, na emissão da inflorescência). A calagem é recomendada com base na saturação de bases e deve ser feita com antecipação de dois a três meses antes do plantio. Fonte: Savy Filho (2005a).

A recomendação correta de adubação NPK e de micronutrientes para a cultura da mamona depende da interpretação dos resultados de análise de solo: Nitrogênio – Recomenda-se uma adubação nitrogenada de base de 15 kg/ha e aplicação de 30 a 60 kg/ha de nitrogênio em cobertura, dependendo do teor de matéria orgânica do solo. Doses maiores são utilizadas para os solos com os teores baixos de matéria orgânica.

Em sistema de plantio direto, indicam as doses 20% maiores de nitrogênio (SILVA et al, 2005).

A mamona aproveita de modo eficiente, a adubação residual da cultura anterior, sendo ótima para compor o sistema de rotação na propriedade. Em solos bem corrigidos e adubados, apenas o uso da adubação nitrogenada de cobertura, no início do florescimento, é suficiente para atingir seu potencial produtivo; se for usado em sucessão à soja, até a adubação nitrogenada pode ser dispensada, especialmente se o solo tiver mais de 20 g/kg de matéria orgânica (FERREIRA et al., 2006). Pois, o nitrogênio promove amarelecimento gradual das folhas inferiores que, logo após, progridem de baixo para cima, desfolhando a planta e impedindo ou reduzindo sua produtividade.

Fósforo - A análise do solo é de fundamental importância para fazer a recomendação da adubação fosfatada. Para o Estado de São Paulo, Savy Filho (1997), dependendo do teor de P (método da resina) disponível no solo, recomendam aplicar na semeadura doses de P2O5 variando de 40 a 80 kg ha-1. Lopes (1989) afirma que além de promover a formação e o crescimento prematuro de raízes, o P melhora a eficiência no uso da água, e quando

C a p í t u l o I | 101 em alto nível no solo, ajuda a manter a absorção deste pelas plântulas, mesmo sob condições de alta tensão de umidade do solo. Sua deficiência enseja o crescimento lento de plantas com folhas de coloração verde-escuro intensa, que se torna bronzeada, pontilhadas com áreas verde-escuro e enegrece suas bordaduras, que caem da planta, desfolhando e impedindo a produção da cultura.

Estudando a influência dos níveis de fósforo no solo (6,5; 10; 20 e 40 mg kg -1) e aplicação de boro (0 e 2 kg ha-1) no desenvolvimento vegetativo e na produtividade da mamoneira, (cultivar IAC Guarani), em ensaio instalado no município de Rio Verde – GO, Moreira et al. (2012) observaram que o elemento Boro não influenciou nenhum dos parâmetros avaliados (comprimento do racemo, altura da inserção do racemo primário, número de racemo por planta e de nós até o racemo primário, número de frutos por racemo e produtividade de grãos). Enquanto a adubação fosfatada influenciou a altura da inserção do racemo primário e a produtividade (SILVEIRA et al., 2015). A maior produtividade foi obtida com a dose de 40 mg kg-1 de P (1.516 kg ha-1).

Ainda que a mamona acumule fósforo com o avanço de seus estados fenológicos, com o período de maior requerimento entre 70 e 80 dias após a emergência (CRUSCIOL et al., 2012), a aplicação deste macronutriente em quantidade adequada deve ser realizada na ocasião do semeio ou antes do mesmo, pois o requerimento limitado do fósforo ou sua deficiência no início do desenvolvimento das plantas afeta, de maneira não reversível, vários processo metabólicos, que dificilmente serão corrigidos com suprimentos em épocas mais avançadas, conforme sugerem Grant et al. (2001).

Avaliando a resposta de mamoneira de porte anão (híbrido AG IMA 110204) a doses de fósforo de 0, 30, 60, 90 e 120 kg ha-1 de P2O5, aplicados no sulco de plantio na forma de superfosfato simples, em cultivo convencional (33.670 plantas ha -1) e adensado (67.340 plantas ha-1), Oliveira (2017) verificou que o cultivo convencional apresentou os maiores valores para o diâmetro do caule, altura de planta, número de grãos racemo-1, massa de 100 grãos, produtividade de grãos e produtividade de óleo. Enquanto a adubação fosfatada contribuiu para o aumento da produtividade de grãos e produtividade de óleo, com dose de máxima eficiência técnica de 80,36 kg.ha-1 de P2O5. Já o número de racemos planta-1 foi maior na densidade populacional 33.670 plantas ha -1 quando foi aplicado o fósforo.

C a p í t u l o I | 102 É importante destacar que o elemento Fósforo, quando extraído pelas plantas, atua em vários processos metabólicos, como a fotossíntese, a respiração, a transferência de energia na forma ADP e ATP, a biossíntese de ácidos nucleicos (MALAVOLTA et al.,1997; HARGER et al., 2007; XU et al., 2007) e a absorção iônica do próprio fósforo e nitrato (JESCHKE et al., 1996).

Na mamona inúmeros estudos comprovam a importância do P para a cultura, seja para o desenvolvimento inicial (ALMEIDA JÚNIOR et al., 2009; RIBEIRO et al. 2009; SOUZA et al., 2009), para a produtividade (OLIVEIRA et al., 2010; MOREIRA et al., 2012, SILVA et al., 2012a; SILVA et al., 2012b; CUNHA et al., 2014) e para o percentual de óleo nos grãos (SEVERINO et al. 2006b).

Potássio - O potássio tende a reduzir menos o crescimento quando comparado com o N e P, porém provoca clorose internerval nas folhas do baixeiro, iniciando-se, em geral, nos lóbulos superiores das folhas (FERREIRA et al., 2006). Em solos com teor de P e K “Muito Alto”, indica-se a adubação de reposição, que é estimada de acordo com as quantidades de nutrientes exportados pelos grãos. Nesse caso, recomenda-se não aplicar fertilizante no primeiro ano (dose zero) e aplicar valores menores ou iguais à manutenção no segundo ano (SILVA et al. 2005).

Cálcio e Magnésio – A deficiência de Ca dificilmente ocorre em campo; no entanto, ela enfraquece as raízes e predispõe a planta ao ataque de fungos do solo, especialmente a fusariose. A deficiência de magnésio provoca clorose internerval nas folhas inferiores, perda da coloração geral da folha, mantendo as bordaduras mais esverdeadas, com posterior arqueamento das folhas sobre o caule, desprendimento e\ou, murcha e secamento completo.

Enxofre - A deficiência de enxofre provoca clorose e deformação na folha do ponteiro, que assume o formato de copo e fica amarelada; em seguida, as folhas vizinhas viram seus bordos para baixo, parecendo chapéu de palhaço; enfim, ocorre superbrotamento abundante e o amarelecimento progride de cima para baixo e toma toda a planta.

Boro - As deficiências agudas dos micronutrientes são menos comuns no campo, exceto para o elemento Boro. A deficiência de Boro causa redução na produtividade das culturas,

C a p í t u l o I | 103 sendo importante para a mamoneira na fase reprodutiva das plantas (SILVA et al., 2008).

Ela se manifesta por deformação na folha do broto terminal, encarquilhamento das folhas, que se tornam coriáceas, e falta de diferenciação dos lóbulos foliares, tornando a folha com formato circular, havendo perda da dominância apical. Em condições de deficiência moderada de boro, pode ocorrer encurvamento e quebra do cacho ou até falha na fertilização e queda dos frutos formados, ainda imaturos, provocando forte perda de produtividade (FERREIRA et al., 2006). A correção da deficiência do B pode ser feita pela aplicação foliar, a qual restaura o nível de B, principalmente pela mobilidade do B no floema (EICHERT; GOLDBACH, 2010).

CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS A mamona é tratada, tradicionalmente, como planta daninha em algumas culturas e é indesejada na produção pecuária, pois contém alguns dos mais poderosos agentes tóxicos vegetais. O eventual consumo de folhas ou frutos por animais geralmente acarreta casos de intoxicação, e, quando presente infestando culturas extensivas ou pomares, suas folhas (grandes) tem boa habilidade de sombrear as espécies cultivadas, ocasionando perdas de produtividade. Do ponto de vista de utilização comercial, por apresentar eficiência fotossintética relativamente baixa (Planta C3), a mamona pode ser qualificada como espécie de alta sensibilidade à competição com invasoras por água, luz e nutrientes. Ou seja, a mamoneira apresenta crescimento inicial lento e a presença de plantas daninhas nesta fase do desenvolvimento torna-se um problema sério, que pode ocasionar perdas consideráveis na produção (MASCARENHAS, 1981).

A determinação do Período Crítico de Prevenção a Interferência (PCPI), ou seja, o período em que a cultura deve ficar livre de competição é informação importante quanto ao manejo de plantas daninhas na mamona. A extensão deste período varia, conforme o solo, o manejo da cultura e a cultivar utilizada, e partir destas informações é que se conhece o tempo em que a cultura deverá permanecer “no limpo”, sem sofrer competição com plantas daninhas. Em termos práticos, isto implica na realização de herbicidas pósemergentes, ou, ainda, do tempo que os herbicidas pré-emergentes devem se manter ativos no solo (variando-se a dose aplicada), controlando os fluxos de emergência das plantas daninhas.

C a p í t u l o I | 104 Uma pesquisa sobre o período de interferência de plantas daninhas no cultivar Al Guarany 2002, cultivado no espaçamento de 1,0 x 1,0 m, indica que a mamona deve ser mantida sem competição com outras plantas entre 9 e 41 dias após a emergência da cultura (MACIEL et al. 2004). De acordo com Silva et al. (2005), reduções no espaçamento da mamona podem resultar em diminuição no período de interferência das plantas daninhas.

Utilizando a cultivar Íris (porte baixo), na região do Médio Vale do Paranapanema (SP), Maciel et al. (2004) constataram que em espaçamentos de 0,5 m x 1,0 m e 0,5 m x 0,5 m os períodos críticos de prevenção à interferência (PCPIs) ocorreram do 9 ao 35 e 3 ao 25 dias após a emergência da mamoneira (DAE), respectivamente. Mais recentemente, Maciel et al. (2007a), utilizando a cultivar Savana (porte baixo) em sistema de plantio direto no Município de Garça, SP, com espaçamento de 0,5 m x 1,0 m, constataram com base no desenvolvimento vegetativo que o PCPI ocorreu do 6 ao 40 dias DAE. Resultados semelhantes foram obtidos em Cassilândia, MS, por Tropaldi et al. (2011) com a cultivar Lyra (porte baixo), semeada com espaçamento de 0,45 m entre linhas e 66.500 plantas ha-1, obtendo PCPI dos 14 aos 42 DAE. Os métodos culturais, mecânicos, químicos e “mulching” têm sido considerados como alternativas de controle de plantas daninhas em mamoneira (AZEVEDO et al., 2007; BELTRÃO et al., 2006a; BELTRÃO et al., 2006b; DEUBER, 1997; SAVY FILHO, 2005).

Controle cultural - Entre as principais formas de controle cultural de plantas daninhas na cultura da mamoneira destacam-se o sistema de preparo do solo, a rotação de culturas e a população de plantas (AZEVEDO et al., 2007). Para Bizinoto et al. (2010), mamoneiras de porte baixo permitem redução de densidade de semeadura e, por isso, são vantajosas no controle de plantas daninhas, sendo importante o desenvolvimento de novas cultivares com essa característica, que proporciona o sombreamento mais rápido nas linhas e entrelinhas. Por sua vez, Maciel et al. (2006a) constataram redução do Período Crítico de Prevenção a Interferência (PCPI) quando foi reduzida a densidade de semeadura da cultivar de mamoneira Íris (híbrido).

Controle mecânico – O controle mecânico é o processo no qual se utilizam implementos mecânicos no combate às plantas daninhas. Para as lavouras mecanizadas de mamona, os implementos mecânicos mais utilizados neste método são: cultivador de tração animal, cultivador de tração motora, roçadeira manual, roçadeira mecanizada (Figura 47). Nas

C a p í t u l o I | 105 operações com o cultivador podem ocorrer danos às raízes superficiais da mamoneira, exigindo maior cuidado por parte do produtor, para que a profundidade de corte não ultrapasse 3,0 cm (AZEVEDO et al., 2007). Ou seja, o importante no uso destes métodos é a profundidade de operação, que deverá ser o mais superficial possível, para não danificar as raízes laterais da mamona

Figura 47. Controle mecânico com cultivadores tratorizados e possíveis danos físicos na cultura da mamona. Fotos: Cleber D. de G. Maciel.

Controle químico – Em culturas extensivas, o uso de herbicidas é o método mais rápido e prático para o controle de plantas daninhas. Por ser mais considerada como uma invasora do que uma cultura com potencialidade comercial, vários herbicidas foram registrados para o controle de mamona, contudo são poucos os produtos registrados para uso na lavoura de mamona, visando eliminar plantas daninhas. De fato, em consulta ao sistema Agrofit, do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (AGROFIT, 2005), o único herbicida legalmente habilitado para ser aplicado na lavoura de mamona é a trifluralina, aplicado em pré-emergência.

Apesar de o uso de herbicidas na cultura da mamona não ser o mais difundido entre os produtores, provavelmente, é o método de controle mais prático e econômico de manejo das plantas daninhas (MACIEL, 2006). A introdução de novas cultivares de porte baixo tem possibilitado a redução do espaçamento entre plantas, e, consequentemente, tornando o controle químico ferramenta importante para o manejo de plantas daninhas na cultura

C a p í t u l o I | 106 da mamona, uma vez que com o aumento da população de plantas o controle mecânico é dificultado.

O herbicida Pendimethalin, avaliado nos estádios iniciais de crescimento e desenvolvimento da mamoneira em trabalhos de casa-de-vegetação, tem apresentado seletividade quando aplicado em PRÉ (CARDOSO et al., 2006; SEVERINO et al., 2006b), assim como em alguns casos também sendo fitotóxico em pré-plantio incorporado – PPI -(SEVERINO et al., 2006b) ou PRÉ (RAMOS et al., 2006). Em condições de campo outros trabalhos indicaram que o produto foi seletivo para mamoneira em aplicações em PPI (MACIEL et al., 2007b) e PRÉ (MACIEL et al., 2012; SOFIATTI et al., 2012). Outro herbicida pertencente ao grupo químico das dinitroanilinas que tem mostrado elevada seletividade é o trifluralin em aplicações de PRÉ (MASCARENHAS et al., 2010; SOFIATTI et al., 2012) e PPI (MACIEL et al., 2007b).

Entretanto, Maciel et al. (2012) constataram que o trifluralin em PRÉ incrementou significativamente a produtividade da variedade AL Guarany 2002, em semeaduras a partir de 5,0 cm de profundidade, ao contrário dos híbridos Íris e Savana, onde na maioria das profundidades de semeadura estudadas ocorreram decréscimos de produtividade.

Segundo Weiss (1983), alachor, diuron, linuron, norea, simazine e trifluralina têm ação pós-emergência e provocam pouca fitotoxidade na mamoneira, podendo ser usado com segurança na cultura. A experiência, no entanto, recomenda o uso desses herbicidas apenas em jato dirigido.

A mamona é uma dicotiledônea da família das euforbiáceas, sendo tolerante à aplicação de diversos herbicidas, principalmente de graminicidas pós-emergentes. Em uma pesquisa conduzida por MACIEL et al. (2006b), verificaram-se que os herbicidas mais promissores quanto à seletividade para a mamoneira Íris e AL Guarany foram alachlor (2400 g i.a./ha), trifluralin (2400 g i.a./ha), clomazone (1000 g i.a./ha) e clomazone+trifluralin (1000 +1200 g i.a./ha) em pré-emergência (PRÉ), e trifluralin (1350 g i.a./ha), pendimenthalin (1000 g i.a./ha), alachlor+pendimenthalin (2400 + 1000 g i.a./ha) e alachlor+ trifluralin (2400 + 1350 g i.a./ha) em pré-plantio incorporado (PPI).

O uso desses herbicidas permitiram a colheita de 1.834 a 2.668 kg/ ha na Íris e 1.025 a 1.488, na AL Guarany, nas condições de São Paulo.

C a p í t u l o I | 107 Com relação ao cultivo da mamoneira no sistema de semeadura direta, a qualidade do controle das plantas daninhas está diretamente relacionada aos cuidados no manejo antes da implantação da cultura, ou seja, durante a operação de dessecação, a qual terá importância fundamental na supressão da infestação por meio da cobertura morta formada sobre a superfície do solo (MACIEL, 2006). Nesse sentido, Maciel et al. (2006c) mencionaram a viabilidade de diferentes misturas em tanque de glyphosate com chlorimuron-ethyl, carfentrazone e 2,4-D, considerando a eficácia de controle na dessecação e/ou redução da sementeira para implantação da mamoneira. Entretanto, também constataram que as misturas glyphosate+flumioxazin e paraquat+diuron causam fitointoxicação à cultura, caracterizada por leve redução inicial do porte das plantas.

Nesse trabalho, todos os tratamentos foram semeados 8 dias após dessecação e submetidos à aplicação de clethodim + fenoxaprop-p-ethyl e chlorimuron-ethyl, respectivamente, aos 25 e 30 dias após a emergência da mamoneira, visando ao controle de novos fluxos de emergência de plantas daninhas (Figura 48).

Figura 48. Sistema de semeadura direta da cultivar Íris (híbrido) em coberturas mortas, formadas por capim-braquiária (A) e infestação natural de plantas daninhas (B). Fotos: Cleber Daniel de Goes Maciel.

C a p í t u l o I | 108 Em geral, deve-se aplicar o herbicida pré-emergente até três dias após o plantio da mamona, em solo recém-gradeado, úmido, usando-se bicos tipo leque, de distribuição elíptica em ângulo de 80 a 110o, pressão nos bicos de 2,0 a 2,8 kgf/cm2 (30 a 40 libras/pol2), vazão de 200 a 250 L/ha de calda e em horários em que a velocidade do vento não ultrapasse 10 km/h, para evitar deriva.

Independente dos métodos de controle a serem utilizados, sempre que possível, devem ser combinadas medidas preventivas que evitem a entrada de sementes e outras estruturas de propagação de plantas daninhas nas áreas de cultivo. Nesse sentido, como exemplos, podem-se mencionar a limpeza de máquinas e equipamentos; o uso de insumos com ausência ou menor risco de presença de propágulos, como sementes certificadas e esterco curtido; o manejo da infestação nos arredores das áreas cultivadas e o controle da entrada de animais.

Mulching - O filme plástico de polietileno utilizado na agricultura para a cobertura do solo (Figura 49), mais conhecida como “mulching” usado também para cobrir camalhão (leirão), pode ser branco e preto. Suas principais vantagens consistem na diminuição do período de germinação da cultura, com a consequente antecipação na data da colheita, na grande economia em água de irrigação, evita a erosão e o endurecimento da terra, pois o plástico retém a umidade dos solos, além da maior facilidade no controle de plantas invasoras.

Figura 49. Máquina tudo-em-um de mulching de plástico (controle de plantas daninhas), semeadura e adubação de fundação no estabelecimento da lavoura de mamona pertencente à empresa Zibo Academy da China.

C a p í t u l o I | 109 Na China, a tecnologia plástica está aumentando. A linha de plástico e a linha de rua (espaço aberto) são estabelecidas pelos tratores enquanto a semente está sendo plantada.

As áreas são deixadas em aberto para que a chuva penetre no solo, e essas áreas podem ser escarificada para evitar a formação de crostas superficial do solo (manter a aeração do solo). Essas linhas abertas também fornecem o espaço necessário para a passagem dos pneus do trator para as pulverizações de herbicidas ou inseticidas (Figura 50).

Figura 50. Tecnologia de “mulching” na China. Fotos: Q. Wang.

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DOENÇAS, PRAGAS E NEMATÓIDES

1.Doenças A cultura da mamoeira pode ser afetada por diferentes patógenos causadores de importantes doenças que podem afetar o seu desenvolvimento e sua produção.

Podridão do tronco. A doença é causada pelo fungo Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid, patógeno polífago que afeta 293 espécies de plantas no mundo (WEISS, 1983).

Constitui-se em uma das mais importantes doenças da mamoneira, tendo sido relatada na Bahia, principal estado produtor de mamona do Brasil, causando sérios prejuízos à cultura. Um aspecto importante é que o fungo produz estruturas de resistência denominadas de escleródios, as quais podem sobreviver no solo por longos períodos, constituindo-se em inóculo primário em plantios subsequentes. Os sintomas externos assemelham-se àqueles causados por Fusarium e caracterizam-se pelo amarelecimento das folhas e murcha da planta. A raiz apresenta necrose total ou parcial e o apodreciento pode evoluir com o tempo, para o caule tornando-se parcial ou totalmente enegrecido (Figura 51).

Figura 51. Sintomas da podridão-do-tronco. Foto: Waltemilton Vieira Cartaxo.

C a p í t u l o I | 111 Baixa umidade do solo e alta temperatura são as condições mais favoraveis à ocorrência da podridão de macrophomina (COOK, 1955; DHINGRA; SINCLAIR, 1978). Isso torna a doença particulamente importante para a região produtora de mamona do Brasil onde essas condições são verificadas com frequência.

O controle da doença é feito através de medidas de exclusão, destacando-se a utilização de sementes sadias, provenientes de campos de produção isentos da doença. A rotação de culturas é importante, tendo em vista a sobrevivência do patógeno na forma de escleródios no solo, o que possibilita o aumento do nível de inoculo de uma safra para outra. A eliminação de restos de cultura constitui uma medida eficaz para a redução do inóculo primário, contribuindo para reduzir a incidencia da doença na safra subsequente.

Embora o uso de cultivares resistentes se constitui na principal medida de controle da doença, porém cultivares com níveis elevados de resistência à doença ainda estão sendo desenvolvidas. Embora trabalhos realizados por Lima et al. (1997) tenham comprovado a eficiência do uso de Benomyl e do herbicida Alachlor no controle da doença, nas doses de 100 a 300 ppm e 1.000 a 2.000 ppm, respectivamente. Ademais, o fungicida Benomyl foi retirado do mercado, o que possibilita apenas o uso de Alachlor para viabilizar esta prática. Outra forma de controle dessa doença é o tratamento de sementes, a rotação de culturas e, principalmente, evitar cultivar em áreas onde tenha ocorrido o problema com qualquer cultura comercial nas últimas quatro safras.

Mofo cinzento. A doença é causada pelo fungo Amphobotrys ricini (Buchw.) Hennebert (sin. Botrytis ricini Godfrey), forma anamórfica de Botryotinia ricini (Godfrey) Wetzel, da classe dos Ascomycetes, ordem Helotiales e família Sclerotiniaceae. Afeta principalmente a panicula, ficando sua superficie coberta O fungo B. ricini afeta principalmente o racemo em qualquer fase do seu desenvolvimento, causando, inicialmente, pequenas manchas de coloração azulada nos frutos (LIMA; SOARES, 1990), entretanto, pode-se desenvolver também sobre outras partes da planta, como caule, folhas, cujas lesões se originam pela queda do material infectado da inflorescência (MILANI et al., 2005). Sob condições de alta umidade relativa, ocorre abundante esporulação do fungo, o que confere à área lesionada um aspecto pulverulento de coloração cinza-escuro (Figura 52). A doença tem sido particularmente importante para o estado de Mato Grosso, onde as condições ambientais são amplamente favoráveis à sua ocorrência (BATISTA et al., 1996).

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Figura 52. Sintomas do mofo cinzento no racemo. Foto: Nelson Dias Suassuna.

Recomenda-se usar sementes sadias de variedades resistentes, realizar rotação de culturas, eliminar restos culturais, tratar as sementes quimicamente e aplicar fungicidas na parte aérea da planta que são algumas das táticas que podem ser empregadas no manejo da doença. Têm sido testados, com sucesso, o uso de tebuconazol e carbendazim (em aplicações sucessivas ou em conjunto) no controle do mofo, entretanto, também se recomenda o uso de iprodione (KIMATI et al., 1986). Em geral, a aplicação de Carbendazim (princípio ativo) nas estruturas florais e racemos na dosagem de 0,8 L/ha de Derosal (produto comercial) pode impedir o progresso da doença, apesar de nem sempre ser economicamente viável (FERREIRA et al., 2006).

Podridão dos ramos (podridão de Botryodiplodia). A doença é causada pelo fungo Lasiodiplodia theobromae (Pat.) Griffon & Maubl. (sin. Botryodiplodia theobromae Pat.). Os sintomas caracterizam-se pela necrose dos tecidos afetados, evoluindo para podridão, seca e morte dos ramos e\ou do caule, atingindo até sua base (Figura 53). O manejo cultural adequado, incluindo os aspectos nutricionais, o uso de sementes sadias e a eliminação de restos de cultura contribuem significativamente para a redução do nível de inoculo. O fungo B. theobromae se manifesta principalmente em condições de estresse da planta.

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Figura 53. Sintomas da podridão-dos-ramos. Foto: Fernando A. S. Batista.

Murcha de fusarium. Doença causada pelo fungo Fusarium oxysporum f. sp ricini (Wr.) Snyd e Hans, descrita pela primeira vez no Brasil, afetando mamoneiras nos Estados de São Paulo e Paraná (ARRUDA; GONÇALVES, 1937). A doença causa murcha total ou parcial da planta, áreas irregulares de coloração amarelada na superfície foliar que evoluem para necrose, podendo induzir à queda das folhas (Figura 54).

Figura 54. Sintomas de murcha-de-fusarium. Foto: Dartanhã José Soares.

C a p í t u l o I | 114 O fungo F. oxysporum é habitante do solo que vive saprofiticamente em restos culturais e pode sobreviver na forma de clamidósporos. A disseminação do patógeno a curtas distâncias ocorre através de partículas do solo transportadas de uma área para outra e, a longas distâncias, por meio de sementes contaminadas.

Para seu controle, recomenda-se o tratamento de sementes, rotação de culturas, eliminação de restos culturais e o uso de cultivares resistentes à doença (Cultivares de Campinas de origem brasileira e Chervonnaya e Sizaya 7, origem russa), segundo Kimati, 1980 e Moshkin, 1986.

Mancha foliar bacteriana. A doença é causada pela bactéria Xanthomonas axonopodis pv. ricini. Os sintomas se caracterizam por pequenas manchas nas folhas, inicialmente de aspecto aquoso e coloraçõ verde-escura, evoluindo para marrom-escura, de formato, geralmente, angular, e, algumas vezes, circular (Figura 55). As lesões foliares podem coalescer causando necrose em extensa áreas do limbo, o que pode resultar em desfolhamento prematuro da planta. Os peciolos e ramos jovens podem apresentar lesões escuras necrosadas e alongadas. Apesar de não apresentar importância economica, também a doença pode afetar os frutos e racemos.

Figura 55. Sintomas da mancha foliar bacteriana. Foto: Nelson Dias Suassuna.

C a p í t u l o I | 115 Para o seu controle, recomenda-se o uso de cultivares resistentes (Cimarron e Tacaratu), por ser o método mais eficaz à doença bacteriana, tendo em vista a ineficiência e o alto custo do controle químico. Devem-se utilizar sementes sadias no plantio, assim evita a disseminação da bactéria por meio de sementes contaminadas.

Mancha de alternaria. Causada pelo fungo Alternaria ricini, caracteriza-se por manchas circulares pardas, apresentando zonas concêntricas, podendo haver coalescência de lesões no decorrer de sua evolução, induzindo necrose em extensas áreas do limbo foliar (Figura 56). O fruto afetado apresenta coloração marrom-escura, podendo murchar. A doença pode induzir ainda à necrose do pedicelo e má formação de sementes. Quando incide sobre plântulas pode causar sua morte.

Figura 56. Sintomas de mancha-de-alternaria. Foto: Nelson Dias Suassuna.

Mancha de cercospora. Agente causal - Cercospora ricinella Sacc. & Berl. Condições favoráveis: temperaturas amenas (22°C-26 °C) e períodos de alta umidade relativa (superior a 80%) alternados com períodos mais secos.

Sintomas e desenvolvimento da doença: a doença caracteriza-se por pequenas manchas deprimidas, circulares a elípticas, com centro esbranquiçado e margens marrons escuras (Figura 57). À medida que os sintomas evoluem, as manchas tornam-se maiores e eventualmente coalescem. As folhas mais velhas são afetadas com mais frequência; no caso de infecções severas, pode ocorrer desfolha da planta.

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Figura 57. Sintomas de mancha-de-cercospora. Foto: Fernando A. S. Batista.

Murcha bacteriana. Agente causal - Ralstonia solanacearum (Smith 1896) Yabuuchi, Kosako, Yano, Hotta & Nishiuchi 1996. Condições favoráveis: Solos de textura leve e temperaturas elevadas (26 °C-32 °C).

Sintomas e desenvolvimento da doença: um dos primeiros sintomas da doença é caracterizado pela murcha da planta nas horas mais quentes do dia, o que pode ser facilmente confundido com deficiência hídrica. À medida que os sintomas evoluem, observa-se a murcha permanente, associada com a queima e queda prematura de folhas, o que pode culminar com a morte da planta (Figura 58). Diferentemente da murcha de Fusarium, a murcha bacteriana não causa escurecimento dos vasos condutores, sendo facilmente diagnosticada por meio de um corte no caule, onde se observa exsudação (escorrimento) do pus bacteriano.

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Figura 58. Planta de mamoneira com sintomas avançados da murcha bacteriana causada por Ralstonia solanacearum. Foto: Dartanhã José Soares.

2. PRAGAS

Dentre os insetos que atacam a mamoneira, podem-se destacar três grupos principais: percevejos, cigarrinhas e lagartas, além do grupo dos ácaros fitofagos.

Percevejo verde: Nezara viridula (L. 1785) – (Hemiptera: Pentatomidae) Características gerais do ovos e ninfas: o ovo é de coloração branco amarelado no início e rosada próximo à eclosão. Cerca de 100 ovos são depositados em forma hexagonal colocados na face inferior das folhas. As ninfas apresentam coloração alaranjadas, gregárias ao emergirem, ficam ao redor da postura (1ª ínstar); pretas com manchas brancas no abdômem (2º Instar), pretas com manchas brancas no abdômem, gregárias ou dispersas (3º Instar), tórax verde, abdômem preto com manchas (4º Instar); tórax e abdômem verdes com manchas circulares brancas (5º ínstar) (PANIZZI; SMITH, 1977).

Estado adulto: os insetos apresentam coloração verde, às vezes escura no dorso; a fase ventral é de coloração verde-clara; ao atingirem esses estágios, são totalmente verdes (Figura 59), com tamanho entre 12 e 15 cm; podendo sobreviver a até 50 dias, se as condições ambientais forem adequadas.

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Figura 59. Percevejo verde (Nezara viridula).

Descrição dos danos: Tanto os adultos quando as formas jovens alimentam-se de seiva introduzindo seu aparelho bucal (estilete) nos tecidos das folhas e frutos, podendo provocar a murcha e secamento. Em infestações severas, os cachos da mamoneira podem ficar totalmente secos. Recomendam-se pulverizações com inseticidas à base de endosulfan (fora de circulação no Brasil), na dosagem de 70 g do ia.\ha. (AZEVEDO et al., 1997).

Lagarta rosca – Agrotis ipsilon (Hufnagel, 1767) (Lepidoptera: Noctuidae) Descrição da praga: o inseto adulto é uma mariposa de 20 mm de comprimento, as asas anteriores são marrons com manchas pretas, e as posteriores semitransparentes. De coloração branca, os ovos são colocados nas folhas; as lagartas que eclodem são de coloração pardo-acinzentado-escuros, podendo atingir 50 mm no seu desenvolvimento completo (Figura 60); transforma-se em crisálida no solo e, em seguida, emerge o adulto.

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Figura 60. Lagarta rosca (Agrotis ipsilon). Foto: Bastos, C.S.

Caracterização do dano: as lagartas cortam as plantas jovens ainda em estado de “seedling”, causando redução no estande da cultura.

Controle: Recomenda-se a utilização de carbosulfan 350 g do i.a.\ha na formulação granulado sob a forma de tratamento de sementes.

Lagarta Elasmo: Elasmopalpus lignosellus, (Zeller, 1848) (Lepidoptera: Pyralidae) Características gerais: as mariposas fêmeas apresentam coloração cinza escura (Figura 61) e os machos são de cor pardo amarelada. Os adultos têm em torno de 20 mm de envergadura, deslocam-se em voos rápidos e curtos e, quando estão em repouso no solo, são confundidos com restos culturais. Os ovos são de coloração verde-pálida. O estágio larval dura de 13-26 dias e as lagartas passam por seis instares (fases de desenvolvimento). Estas apresentam coloração verde azulada com cabeça marrom e medem 15 mm de comprimento quando completamente desenvolvidas.

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Figura 61. Lagarta elasmo (Elasmopalpus lignosellus). Foto: roundupreadyplus.com.br

Tipo de injúria: A lagarta perfura a região do coleto da planta e constrói galerias provocando amarelecimento, murcha e morte das plantas. O maior prejuízo se verifica quando as plantas são atacadas no início do seu desenvolvimento vegetativo, sendo esta a fase de maior suscetibilidade das culturas em geral. Também podem atacar as raízes das plantas.

Controle: devem-se usar inseticidas sistêmicos colocados junto com as sementes, no momento do plantio. Caso ocorra ataque significativo, pulverizar o colo das plantas com produtos à base de Metilparation (LIRA et al, 2009).

Largarta das folhas – Spodoptera latifascia (Walk, 1856) (Lepidoptera, Nuctuidae) Descrição da praga: os adultos são mariposas pequenas com 40 mm de envergadura, de coloração parda. As fâmeas diferenciam-se dos machos por apresentarem desenhos brancos nas asas anteriores. Os machos possuem asas amarelas, com desenhos escuros.

As lagartas são pardas, com manchas pretas no dorso e podem atingir 40 mm de comprimento quando bem desenvolvidas (BATISTA et al., 1996; Figura 62).

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Figura 62. Lagarta das folhas (Spodoptera latifascia). Foto: Karl Questel (2015).

Controle: Recomenda-se o uso de inseticidas do grupo ou familia dos fosforados, carbamatos e piretróides, azinfos metil 50 CE, carbaryl 50 PM, deltametrin 25 CE e permethrin 50 CE.

Cigarrinhas [Agallia sp. e Empoasca sp. (Hemiptera: Cicadellidae)] Características gerais: são insetos pequenos (3 mm - 4 mm), bastante ágeis. As espécies do gênero Agallia possuem coloração variando do páleo ao acinzentado, podendo possuir manchas escuras nas asas. As espécies do gênero Empoasca possuem coloração esverdeada tanto na fase adulta quanto na fase ninfal (Figura 63).

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Figura 63. Cigarrinha (Empoasca sp.). Fotos: Agrolink (Learn More).

Tipo de injúria: ninfas e adultos alimentam-se do floema da planta, sugando a seiva, podendo injetar toxinas que fazem com que as folhas fiquem deformadas. Quando o ataque é intenso, as folhas podem apresentar manchas inicialmente cloróticas (amareladas) que, com a evolução, podem se tornar necrosadas, secarem e se tornarem quebradiças. Em alguns casos pode ocorrer a curvatura dos bordos foliares para baixo.

Apesar de não existirem relatos de doenças viróticas associadas à mamoneira, estes insetos são capazes de transmitir viroses para um grande número de culturas que atacam.

Mosca-minadora (Liriomyza sp.; Díptera : Agromyzidae) Características gerais: Os adultos são pequenas moscas (medem cerca de 1 mm -1,5 mm) e em algumas espécies é comum a presença de um ponto amarelecido no tórax (Figura 64). A fêmea põe os ovos dentro do tecido foliar e após dois ou três dias nascem as larvas que possuem coloração hialina e após a primeira troca de pele tornam-se amareladas.

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Figura 64. Adulto e pupas de Lyriomiza spp. Foto: Central Science Laboratory, Harpenden Archive, British Crown, Bugwood.org.

Tipo de injúria: Constroem minas serpenteadas nas folhas, entre a epiderme superior e inferior das folhas, formando lesões esbranquiçadas. Os adultos alimentam-se do exsudado liberado pelas folhas após estas serem perfuradas para ovipositar. Quando a população de larvas nas folhas é alta, pode ocorrer comprometimento da área fotossintética, principalmente quando o ataque é verificado na fase inicial do desenvolvimento vegetativo e quando as plântulas possuem poucas folhas.

Ácaro rajado – Tetranychus urticae (Koch, 1936) (Acarina: Tetranychidae) Descrição da praga: são pragas minúsculas, cujas formas ativas de desenvolvimento são de coloração esverdeada, com uma mancha mais escura em cada lado do dorso (Figura 65); as fêmeas medem cerca de 0,5 mm de comprimento e possuem corpo ovalado, enquanto os marchos são menores e têm as pernas mais longas em relação ao corpo que as fêmeas; formam colônias cobertas com grande quantidade de teias, nas quais são postos os ovos, que são esféricos e amarelados.

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Figura 65. Ácaro rajado (Tetranychus urticae). Foto: Daniel R. Sosa-Gómez.

Ácaro vermelho - Tetranychus ludeni Zacher, 1913 (Acari, Tetranychidae) Descrição da praga: são pragas minúsculas, cujas formas ativas são de coloração vermelho intenso (Figura 66); as fêmeas medem cerca de 0,43 mm de comprimento e têm corpo ovalado e os marchos são menores que as fêmeas, de forma afilada e pernas mais longas em relação ao corpo; localizam-se na parte inferior das folhas, onde formam colonias que cobrem com grande quantidade de teias, nas quais são depositados os ovos, arredondados e de cor vermelha.

Figura 66. Ácaro vermelho visto sob lupa com aumento de 40x. Foto: Suassuna, N. D.

C a p í t u l o I | 125 Controle: recomenda-se utilizar acaricidas específicos.

Estrategias de controle As principais estrategias de controle das pragas da mamoneira no Brasil, incluem: -Controle químico via inseticidas e acaricidas seletivos e específicos; -Controle biológico por parasitoides, predadores e entomopatógenos; -Uso de cultivares resistentes. Algumas cultivares de mamoneira, com alta densidade de acúleos, podem dificultar o movimento dos insetos, especialmente dos percevejos verdes, nos racemos; -Rotação de culturas. Para auxiliar no manejo de pragas, a rotação de culturas é uma alternativa que pode auxiliar no controle de algumas pragas; -Arranquio e queima dos restos culturais. Esta prática, além de reduzir o ataque de algumas pragas de caule, folhas e frutos, controla as pragas do solo (BATISTA et al., 1995, 1996).

O controle dos insetos pode ser feito com inseticidas à base de carbaryl, trichorflon, deltametrina, monocrotofós. Os ácaros podem ser controlados com acaricidas à base de dimetoato. Dentre as doenças devem ser controlados com medidas preventivas tais como: uso de sementes sadias (certificadas), eliminação de plantas espontâneas que nascem nos arredores da lavoura, rotação de cultura.

3. Nematoides (Meloidogyne spp) Por se tratar de uma espécie rústica e, portanto, com boa resistência a pragas, de uma forma geral, a mamona é uma espécie que apresenta grande potencial para uso em rotação de culturas em áreas com problemas causados por fitonematóides e outros patógenos.

Em levantamento da nematofauna associada à mamona realizado por Sharma et al.

(1986), foi verificada a presença de Aphelencoides sp., Ditylenchus sp., Meloidogyne javanica, Paratrichodorus minor e Tylenchus sp. Ueno et al. (2004) avaliando a infestação natural de nematoides fitoparasitas em seis cultivares de mamona, observou a presença de Meloidogyne sp., Helicotylenchus sp., Mesocriconema sp. e Pratylenchus

C a p í t u l o I | 126 sp.; entretanto, as populações destes nematoides apresentavam-se em níveis baixos no solo. Nas raízes foram registrados apenas Pratylenchus sp. (variedades Vinema T1 e AL Preta) e Helicotylenchus sp. (Al Guarani 2002) também em populações baixas.

Portanto, o cultivo de mamona de segunda safra oferece uma opção de rotação de cultura para reduzir as populações de nematoides de galha. Através de diferentes testes realizados nos últimos anos, bem como informações recentes na literatura, é possível classificar a cultura da mamoneira como resistente (não hospedeira) ao nematoide das galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica), podendo ser recomendada para o manejo (diminuição da população) desses parasitas em áreas infestadas. Algumas espécies têm sido utilizadas em áreas infestadas por M. incognita para determinação do fator de reprodução. Com o uso de alguns híbridos de mamona, foi constatado que a cultura apresenta fator 0,4. Vale lembrar que fator de reprodução abaixo de 1 indica resistência da cultura. Essa reação pode ser comparada à Crotalaria para o manejo dessa espécie de nematoide (SÁ et al., 2015; Figura 67).

Figura 67. Reação de diferentes espécies ao nematoide das galhas (Meloidogyne incógnita). Fonte: Sá et al. (2015).

OBS: * Crotalaria spectabilis: cultivar “comum”; Mamona: híbrido AG IMA 110204; Algodão: FM 975 WS; Girassol: Multissol; Tomate: “Santa Cruz”. Cor Vermelho: Altamente suscetível (boa hospedeira); Lilás: Suscetível; Verde: Resistente (não hospedeira). * Fator de Reprodução com valor médio de 3 experimentos em casa de vegetação.

Quanto ao nematoide de cisto, a cultura da mamona também é resistente (não hospedeira) e em relação à Pratylenchus brachyurus, ela apresenta comportamento intermediário. No caso do nematoide da espécie Rotylenchulus reniformis, a cultura da mamoneira é suscetível. Assim, para áreas infestadas com essa espécie, recomenda-se evitar o plantio da cultura para não aumentar a população do nematoide.

C a p í t u l o I | 127 A torta de mamona que tem crescido consideravelmente no emprego da redução da população de nematoides presentes no solo, principalmente devido às restrições impostas ao brometo de metila e outros nematicidas, a maioria organofosforados, pelos riscos que representam ao homem e ao meio ambiente. Dutra et al. (2004), utilizando uma dose de 1.000 kg/ha da torta de mamona, obtiveram sucesso no controle do nematoide Meloidogyne exígua em cafeeiros da região sul de Minas Gerais e atribuíram o fato a ação do complexo tóxico ricina-ricinina presente na torta.

A torta originada da prensagem/esmagamento das sementes para retirada do óleo, também é bastante utilizada como fertilizante, constituindo-se num adubo orgânico rico em nitrogênio, que ao ser incorporado ao solo tem funcionado como um excelente melhorador de suas propriedades físico-químicas e biológicas, principalmente pela riqueza dos micronutrientes primários presentes na sua constituição (FREIRE, 2001).

Vale frisar que o principal uso da torta de mamona desengordurada (farelo) é como adubo orgânico.

Akhtar e Mahmood (1996) demonstraram o efeito da adubação com torta de mamona sobre a redução da população de nematoides fitoparasitas e ainda o aumento da população de nematoides predadores de vida livre, o que propiciou melhor desenvolvimento das plantas de Cajanus cajan. Mashela e Nithangeni (2002) também demonstraram a eficácia da torta de mamona na supressão do crescimento da população do nematoide Meloidogyne incógnita em tomateiros.

Por outro lado, como ração animal, a torta da mamona só pode ser utilizada depois de desintoxicada, uma vez que a presença da ricina a torna extremamente venenosa. Apesar de agregar maior valor ao produto, esse processo de desintoxicação é bastante complexo e dependente de tecnologia especifica para que seja realizado em escala industrial e que ainda não está disponível. Desta forma, as usinas de produção de biodiesel têm preferido destiná-la para o mercado de fertilizante (BELTRÃO et al., 2003).

PRODUÇÃO DE SEMENTES Na região do cerrado brasileiro, os produtores do agronegócio, em geral, atribuem grande valor ao processo de seleção de sementes destinadas ao plantio. Assim, muitas variedades melhoradas de alta capacidade produtiva são demandadas para atender ao elevado nível tecnológico dos métodos de cultivo empregados na região e que apresentem outras

C a p í t u l o I | 128 características morfológicas e agronômicas desejáveis, as quais para a mamona são as seguintes: variedades precoces (90-120 dias), de porte baixo, frutos indeiscentes, produtivas, alto teor de óleo e resistentes a doenças, especialmente ao mofo-cinzento.

Assim, a obtenção de uma cultivar é um dos objetivos de um programa de melhoramento, cujo material dele resultante se caracteriza por um desempenho alto e estável, com tolerância a fatores adversos bióticos ou abióticos, e difere por alguns atributos, em particular dos outros existentes no momento da inscrição. Essa nova cultivar fornecerá uma solução para uma demanda específica do setor produtivo.

A produção de sementes inicia-se a partir de um pequeno volume de sementes genéticas até obter um volume maior, que é a semente comercial no Brasil com suas diferentes categorias: - A produção de sementes da mamona consiste na multiplicação sucessiva de materiais de qualidade superior geradas pelas instituições de pesquisa, classificadas pelos técnicos como segue: Sementes genéticas: resultante da seleção ou cruzamentos feitos pelos melhoristas das instituições de pesquisa; Sementes Básicas: resultantes da multiplicação de sementes genéticas realizadas por empresas de pesquisa que criaram a cultivar; Sementes Certificadas-C1: Resulta da multiplicação das sementes básicas pelo produtor de sementes; Sementes Certificadas-C2: Resulta da multiplicação das sementes certificadas (C1) pelo produtor de sementes; Sementes S1: Resulta da multiplicação das sementes certificadas (C2) pelo produtor de sementes e não é certificada; Sementes S2: Resulta da multiplicação das sementes S1 pelo produtor de sementes e não é certificada.

C a p í t u l o I | 129 Embora a tarefa do obtentor termine com a produção das sementes genéticas da cultivar alcançada, é de interesse que o sementeiro (produtor de sementes) possua sementes comerciais disponíveis das cultivares desenvolvidas; a mesma situação ocorre no caso da mamona.

Padrões mínimos para produção de sementes básicas e certificadas da mamona.

Cada cultura tem diferentes padrões de campo e de produção de semente para as categorias de sementes básicas e certificadas. Essas variações são principalmente devido à variação na extensão e no modo de polinização cruzada. Os padrões de campo e de sementes para a mamona são apresentados na Tabela 8.

Tabela 8. Padrões mínimos de campo e de sementes para a produção de sementes de mamona.

Parâmetros

Categorias de sementes Básicas Certificadas 1.000 1.000 2 2 80 80 99 99 1 1 Nenhum Nenhuma

Distância de isolamento (m) Número de inspeções de campo Germinação (mínimo) (%) Semente pura (%) Material inerte Sementes de ervas nocivas (%) Sementes de outras culturas Outras espécies (máximo)1 0,1 0,2 Outras cultivares (máximo)2 Nenhum Nenhuma (1) Não haverá mais que duas sementes de outras espécies em cada categoria (Básica ou Certificada) (2) Não haverá mais que duas sementes de outras cultivares em cada categoria (Básica ou Certificada) Fonte: Lingerfelt (1976)

Quando a semente de mamona é usada para esse fim, surgem problemas de ordem produtiva, tais como: baixo stand das plantas, distribuição desuniforme pela semeadora, transmissão de doenças, plantas com distinta maturidade, produzindo complicações no momento da colheita mecanizada. No material comercial utilizado pelos produtores, há uma falta de uniformidade na germinação e no estádio de maturação, entre outros inconvenientes, o que se traduz em perda de rendimentos de sementes.

Independentemente dos casos, as sementes comercializáveis devem ser produzidas a partir de materiais previamente avaliados e sem prejuízo do cumprimento das normas técnicas e dos padrões de produção e de comercialização vigentes. Inclui-se neste modelo a multiplicação de cultivares de mamona mais adaptadas ou produzidas pelos produtores

C a p í t u l o I | 130 locais ou as variedades promissoras elegidas nos ensaios de competição de cultivares realizados pelas empresas de pesquisa, cujas áreas experimentais são instaladas nas diferentes regiões de produção desta espécie.

O fator de qualidade das sementes para semeadura inclui as seguintes considerações:

Pureza genética. Refere-se à presença de características botânicas e agronômicas definidas no momento da inscrição de cada cultivar nos Registros Nacionais e da Propriedade de Cultivares no MARA entre vários descritores, tais como: seu ciclo, hábito de crescimento, arquitetura da planta, tolerância às principais doenças, frutos indeiscentes, cor, tamanho e forma das sementes, teor de óleo.

Pureza física. Refere-se à semente inteira, limpa, sem sinais de doença ou praga e apresenta um embrião vivo. Também deve ser livre de terra, pedra e partes da planta.

Qualidade fisiológica. Caracterizada pelo alto percentual de germinação e alto vigor. A qualidade fisiológica é determinada a partir do poder germinativo e do vigor, sendo que esse percentual de sementes germinadas em condições ideias de laboratório é determinado sobre o total de sementes de uma amostra ou de um lote. Enquanto isso, o vigor é visualizado como a força ou a capacidade de crescer rapidamente e resistir aos ataques de pragas ou outra condição adversa para a germinação.

Qualidade sanitária. É necessário realizar as análises da presença ou ausência de patógenos, por exemplo, Fusarium sp. Embora esse não seja um requisito oficial no Brasil, pois ao identificar a presença desses patógenos no campo, seria prudente não usálas como sementes, assim como ocorre em outros países.

A semente tem como função realizar um ciclo de produção. Com identidade genética, pureza física, poder de germinação de 88 a 80%, sanidade (livre dos principais patógenos), à qual são adicionadas densidade, espaçamento, data de semeadura, ciclo de aproximadamente 5 meses. Requerimento de 600-700 milímetros de água durante o ciclo proporcionam rendimentos superiores a 1.500 kg\ha, não é tolerante ao frio, controle de ervas daninhas e controle de umidade dos frutos na colheita. A semente, para sua comercialização, requer uniformidade que se expressa pelo tamanho da semente (peso de

C a p í t u l o I | 131 100 sementes, variando de 10 g a 100 g dependendo da cultivar) com duas colorações por semente, tais como: rajada, pintada, pontuadas e cor única. O tegumento é coriáceo, espesso, duro e quebradiço, diversamente colorido. As oito cores das sementes são variadas: preta, cinza, marrom, amarela, castanha, branca, rosa e vermelha. A forma da semente de mamona é de desde alongada a muito achatada, e arredondada (ovoide). O albúmen

é

abundante

e

oleoso;

os cotilédones

grandes,

largos,

chatos

e

a radícula pequena (Figura 68). Na avaliação da qualidade da semente, o tegumento externo da semente de mamona deve ser firme, livre de danos mecânicos e de pragas.

Figura 68. Vista longitudinal da estrutura da semente de mamona (Ricinus communis, L.).

O produtor de sementes que se dispuser a produzir sementes de mamona deve seguir os processos e procedimentos técnicos recomendados pela pesquisa, condição essencial para que ele consiga obter sementes com qualidade. Essas condições significam garantir as características de germinação, vigor, pureza física e varietal, e sanidade, semelhantes àquelas na semente mãe, como segue:

Para a produção de sementes, os seguintes aspectos são levados em consideração: Escolha da Área: As condições ambientais das áreas onde serão instalados os campos de produção de sementes de mamona revestem-se de grande importância para maximizar os rendimentos e obtenção de sementes de alto padrão de qualidade. O mais adequado para a produção de sementes é caracterizado por um clima árido ou semiárido (Nordeste do

C a p í t u l o I | 132 Brasil), com baixas precipitações anuais e a possibilidade de utilizar irrigação suplementar quando a plantação exigir.

Apesar da reputação de resistente à seca, a mamona atinge bons níveis de produção com pluviosidade mínima entre 600 a 750 mm, bem distribuída durante o ciclo da cultura.

Segundo Távora (1982), a faixa ideal de pluviosidade varia de 750 a 1.500mm, sendo o mínimo para uma boa produtividade, cerca de 500 mm/ano; para elevadas produtividades, superiores a 3.500 kg/ha de grãos é necessário que a planta receba bastante pluviosidade (400 mm) até o início da floração. Este mesmo autor admite que chuvas fortes quando os frutos estão amadurecendo, podem resultar em consideráveis perdas devido à queda das cápsulas; por outro lado, a ausência de chuvas durante o período de colheita, é favorável à obtenção de sementes de alta qualidade.

Em climas demasiadamente quentes e úmidos, a planta apresenta tendência para grande desenvolvimento vegetativo, com prejuízo da frutificação. De acordo com Fornazieri Junior (1986), quando falta umidade no solo, mesmo que seja na fase de maturação dos frutos, as sementes têm pouco peso e baixo teor de óleo, mesmo se tratando de cultivares produtivas, o que se observa por ocasião das secas.

Época de Plantio: A época de plantio também pode exercer grande influência quanto ao rendimento e qualidade das sementes de mamona, mesmo que esta época ideal esteja sujeita às condições climáticas de cada região. Távora (1982) recomenda que em áreas de pouca pluviosidade, os plantios devem ser realizados logo no início das chuvas, enquanto em áreas de alta pluviosidade, pode ser adiado a fim de que não ocorram pesadas chuvas quando do amadurecimento e secagem dos frutos. Essas chuvas que ocorrem no final do ciclo de cultivo impactam negativamente a qualidade das sementes, diminuindo principalmente o poder germinativo e a sanidade.

Purificação: É um trabalho muito apropriado para o melhorista obtentor da cultivar. Por meio do processo de purificação, todas as plantas que não correspondem a cultivar são eliminadas dos lotes de produção de sementes de cada categoria.

Para esta tarefa, é necessário conhecer os descritores que constam no arquivo que é apresentado no MARA para o registro da cultivar, tanto nos registros da cultivar como da propriedade da cultivar (proteção de cultivar). Nas categorias de sementes genéticas, básicas e certificadas, a pureza genética deve ser da ordem de 99,6%, com uma pureza

C a p í t u l o I | 133 física de 99%. Essa eliminação de fora do tipo comercial começa no lote, continua nas diferentes etapas do processo de produção e pode chegar até antes do envasamento da semente.

Essa operação de roguing consiste na eliminação de plantas de caule e folhagens atípicas, doentes, portadoras de anomalias e de florescimento precoce e tem por objetivo principal garantir a pureza varietal e a sanidade das sementes. Essa operação de roguing na mamoneira poderá feito em três estágios:

a).Na fase vegetativa: remoção de plantas com porte distinto, folhagens atípicas, doentes, caule de coloração distinta da cultivar em evidência etc;

b).Na floração: quanto à intensidade de coloração das flores, recebe atenção especial, além do florescimento precoce (não uniforme);

c).Após a formação dos frutos: remover as plantas com as inflorescências de distintos tamanhos, forma e distribuição de flores masculinas e femininas, inclusive quanto ao tipo (formato e coloração) do fruto e seu baixo rendimento (poucos frutos). Fazer a eliminação dos materiais mais tardios.

Densidade de Plantio: A população de plantas adotada num campo de produção de sementes, que é função do espaçamento utilizado, é mais um fator que concorre para o rendimento e qualidade das sementes.

Mazzani (1983) considera que os melhores resultados foram obtidos com a utilização do espaçamento de 1,05 m por 0,75 m, correspondendo a uma população de 12.500 plantas por hectare. Mantendo constante o número de plantas por unidade de superfície, o mesmo autor observou que o comportamento de duas populações de 10.000 plantas/ha plantadas com 1 m x 1 m e com 2 m x 0,5 m, resultou numa produção de 31% em favor do primeiro espaçamento.

Irrigação: As melhores condições para a produção de mamona estão asseguradas para o plantio irrigado em clima árido (região Nordeste). Conforme Mazzani (1983) a irrigação frequente com quantidades limitadas de água restringe o desenvolvimento das raízes nas camadas superficiais do solo. Ao contrário da aplicação de grandes quantidades de água a largos intervalos, favorece o desenvolvimento, em profundidade da raiz pivotante e,

C a p í t u l o I | 134 consequentemente, se manifestará em um desenvolvimento maior das plantas e maior produção de sementes.

Controle de Plantas Daninhas: A mamoneira (Ricinus communis L.) apresenta crescimento inicial lento e a presença de plantas daninhas nesta fase do desenvolvimento torna-se um problema sério, que pode ocasionar perdas consideráveis na produção (MASCARENHAS, 1981). A cultura precisa ser mantida no limpo, sobretudo nos primeiros estágios de desenvolvimento, até atingir 60 a 70 dias do ciclo vegetativo.

Isolamento do Campo: Os campos destinados à produção de sementes de mamona devem estar isolados dos demais campos plantados com outras cultivares, ou com a mesma cultivar, se esta não preencher as exigências de produção quanto à pureza varietal.

Para que não haja o risco de algum cruzamento, Lingerfelt (1976) recomenda o isolamento de 1.000 m para cada categoria de sementes de mamona:

Colheita: O momento de colheita é decisivo para conseguir uma semente com os atributos de qualidade, tais como: pureza genética, pureza física, sanitária e poder de germinação. A incidência de chuvas durante a colheita diminui a qualidade das sementes, pois nas cultivares de frutos indeiscentes, a operação de colheita é feita de uma só vez, quando todos os cachos da planta atingirem a maturidade fisiológica. Nesse estádio de desenvolvimento, as sementes apresentam os valores máximos de vigor, teor de óleo e poder germinativo.

A limpeza da colhedora é um pré-requisito antes de entrar no terreno cultivado. O ar pressurizado (compressor) pode remover os resíduos da operação do descascamento anterior ou do depósito de produção retidos na máquina colheitadeira. Além disso, pode descartar os primeiros volumes colhidos para evitar a mistura com as outras variedades.

Entretanto, a determinação do ponto de colheita da mamona é dificultada pela grande desuniformidade de maturação dos frutos do racemo em relação às variedades indeiscentes de porte médio (por exemplo, BRS Energia), tornando-se uma operação aceitável para as colheitadeiras adaptadas de milho (adaptação da plataforma da máquina) Para cultivares de porte baixo (híbridos), cujos frutos indeiscentes não abrem depois de secos, nem na planta e nem no terreiro, a colheita é realizada numa única etapa, quando todos os cachos da planta já tiverem atingido a maturidade fisiológica, o que possibilita a mecanização dessa operação eficiente (SAVY FILHO et al., 2007; Figura 69). Em

C a p í t u l o I | 135 relação às variedades indeiscentes de porte médio (por exemplo, BRS Energia), a determinação do ponto de colheita da mamona é mais dificultada pela grande desuniformidade de maturação dos frutos do racemo, tornando-se uma operação aceitável para as colheitadeiras adaptadas de milho (adaptação da plataforma da máquina). Ou seja, as máquinas são mais adequadas as cultivares de mamona de híbridos com frutos indeiscentes que possuem apenas um ou poucos cachos.

Figura 69. Colheitadeira efetuando a colheita dos frutos secos indeiscentes das plantas de mamona (híbrido). Foto: Gilberto Mendes.

Em lavoura tecnificada, outra prática necessária e comum é a desfolha das plantas, por meio da aplicação de desfolhantes, 10 a 15 dias antes da colheita, pois essa prática permite a obtenção de um produto limpo. Essa prática tem três objetivos: eliminar as plantas daninhas que possam ter escapado do herbicida de pré-emergência, evitar manchas nas sementes durante a colheita e homogeneizar a maturidade do cultivo.

Quanto maior for o período de permanência das plantas no campo, após a completa maturação, maior também será a perda durante a colheita e menor a qualidade das sementes, principalmente quando se trata de variedades indeiscentes (geralmente os híbridos), nas quais é possível esperar o amadurecimento total da lavoura para proceder a uma só colheita, podendo-se obter sementes de elevada qualidade fisiológica, desde que

C a p í t u l o I | 136 não chova durante este período de colheita. No caso da variedade AL Guarany 2002 com frutos indeiscentes, Silva et. al. (2001) admitem que a colheita dos racemos de mamona realizada numa única operação resultou num lote com mistura de frutos em diferentes estádios de maturação.

A umidade da semente em torno de 10% é ideal para iniciar a colheita, pois se ficar abaixo há um incremento nos danos mecânicos e bem acima existe o risco de problemas no armazenamento de sementes devido à proliferação de fungos e bactérias.

Além disso, as sementes de mamona das cultivares indeiscente são mais sensíveis a danos mecânicos, por terem um embrião e um endosperma mais delicados, enquanto a radícula está bem próxima à superfície e o tegumento é quebradiço, razão pela qual a regulação da máquina colhedora merece atenção especial. Os danos favorecem a entrada e a disseminação de fungos, que aceleram o processo de deterioração, afetando diretamente a germinação e o vigor das sementes. Portanto, sementes danificadas têm menor longevidade que as intactas (LAGO et al., 1985).

Secagem artificial: Para o caso da colheita da mamona indeiscente ser utilizada uma máquina colhedora, sem o mecanismo descascador, e os frutos colhidos estão com a umidade acima de 10%, imediatamente tais frutos com umidade elevada deverão ser enviados para a UBS. Na UBS, o primeiro passo será a sua secagem em um secador mecânico estacionário (Figura 70).

Figura 70. Secador artificial estacionário bastante comum nas UBS.

C a p í t u l o I | 137 A secagem artificial é um método mais rápido, econômico e seguro, pelo fato de não depender das condições climáticas (MACÊDO; WAGNER, 1984). Apesar das vantagens que apresenta, a secagem é uma operação potencialmente danosa à qualidade das sementes e depende do correto manejo dos teores de água inicial e final das sementes, da temperatura, da umidade relativa, fluxo de ar, da taxa de secagem e do período de exposição ao ar aquecido (MIRANDA et al., 1999).

Na secagem de sementes de mamona pode apresentar pequena contração do tegumento durante o processo de dessorção (GONELI et al., 2005). Para evitar dano à qualidade da semente de mamona, Moshkin (1986) recomenda no máximo 35 a 40 °C de temperatura para a secagem das sementes e 40 a 50°C para a secagem dos frutos.

A temperatura suportada pelas sementes de mamona depende da sua umidade inicial e da duração da ação do calor, porém o nível crítico de umidade das sementes de mamona, para um armazenamento seguro, é de 7 – 7,5% (MOSHKIN, 1986). Tanto para o método de secagem natural quanto para o artificial, a umidade ideal dos frutos de mamona é de 10% (RIBEIRO FILHO, 1966; MACEDO; WAGNER, 1984).

Descascador mecânico: Após o processo de secagem, os frutos secos vão passar por uma máquina descascadora (Figura 71) apropriada a qual, em geral possui sistema adequado de ventilação, oferecendo, como produto final, sementes livres de impurezas; essas sementes, não atingido o teor de umidade ideal situado na faixa que vai de 8 a 10%, conforme citação feita por Macêdo e Wagner (1984), deverão passar novamente por um secador artificial. Em seguida, as sementes com 9 % umidade vão passadas em máquinas que fazem uma classificação por tamanho e por peso específico (mesa de gravidade), e só então é que poderão receber um tratamento químico, que as deixa em condições de serem embaladas para a comercialização, após os testes de qualidade, para que as sementes atendam aos padrões estabelecidos para cada espécie.

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Figura 71. Equipamento de descasamento dos frutos de mamona com discos recobertos por borracha, principalmente no caso da colheitadeira utilizada não possuir o mecanismo de descasque. Foto: Jalmi Guedes Freitas.

Separação por tamanho: Tem sido observada grande variabilidade no tamanho das sementes de mamona (Figura 72), variação esta que parece estar relacionada tanto ao genótipo quanto à ordem de sua frutificação na planta. Nesse sentido, verifica-se que geralmente os racemos mais tardios produzem sementes de menor tamanho (ZUCHI et al, 2010). Nessa modalidade de separação são levadas em consideração as dimensões: comprimento, largura e espessura. A separação por largura e espessura é realizada em peneiras de chapas metálicas (Figura 73) ou de arames e a separação por comprimento utilizando discos ou cilindros alveolados.

Figura 72. Ilustração de duas posições da semente de mamona para compreender as suas dimensões.

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Figura 73. Peneiras de chapa metálicas. A) perfuração oblonga, B) circular e C) triangular.

Nas peneiras de chapa metálicas são utilizadas no processamento de sementes graúdas e pesadas e podem ser divididas em: a) Peneiras de perfurações circulares para sementes com mesmo comprimento e espessura, mas que diferem quanto à largura; b) Peneiras de perfurações oblongas para sementes que têm o mesmo comprimento e largura, mas diferem quanto à espessura; e c) peneiras de perfurações triangulares são pouco utilizadas e seu emprego maior é na separação de sementes quebradas e na separação de sementes com forma triangular.

Avaliando o desempenho fisiológico de sementes de mamona classificadas por tamanho, utilizando diferentes tipos de peneiras de orifícios oblongos e circulares para quatro cultivares de mamona, IAC 226, IAC 80, Al Guarany 2002 e BRS 188 Paraguaçu, oriundas de todos os racemos da planta, Zuchi et al. (2010) constataram que nas cultivares IAC 226 e BRS 188 Paraguaçu há tendência de as sementes menores apresentarem maior velocidade e porcentagem final de germinação, o que não ocorre para as cultivares IAC 80 e Al Guarany 2002.

Mesa de gravidade: As pesquisas têm evidenciado que a inclusão da mesa gravitacional na linha de beneficiamento é vantajosa para o aprimoramento da qualidade das sementes da mamona. A mesa de gravidade consiste essencialmente de uma mesa de superfície porosa que permite a passagem de uma corrente de ar (Figura 74). As sementes são expostas em camadas, e em consequência do movimento vibratório elíptico da mesa, há a separação das sementes leves das mais pesadas e também do material intermediário.

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Figura 74. A operação na mesa de gravidade seleciona e melhora a qualidade das sementes de mamona ou classificação por peso específico. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Os equipamentos que separam pela densidade, como a mesa de gravidade, tem sido amplamente usada na indústria de sementes já que melhora a qualidade ao eliminar do lote os seguintes tipos de grãos: danificados, chocos, perfurados por pragas, partidos ou trincados, doentes, ou outros materiais indesejáveis mais leves do que os grãos ou sementes boas. Essas características indesejáveis fazem com que as sementes apresentem peso ou peso especifico diferente das sementes sãs, sendo essa a base de separação. Isso permite a comercialização de uma porção do lote de sementes que de outra forma seria descartada como sementes por não preencher os requisitos mínimos de qualidade dos padrões recomendados pelo MAPA.

Classificador óptico / eletrônico de Sementes: A última máquina da linha de beneficiamento antes do ensacamento. A mesma separa por características cromáticas (cores de sementes) e outras propriedades ópticas. Eliminam-se as sementes manchadas e /ou sementes de outras espécies ou variedades que diferem em cor e que por características físicas semelhantes às sementes de mamona, não foram eliminadas em etapas anteriores do processo (Figura 75). Provavelmente, a máquina eletrônica seja eficiente apenas para a mamona de variedades com sementes de uma única cor (Figura 76).

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Figura 75. Colorimétrico de uma unidade especializada no processamento de sementes de mamona, apenas aquelas de uma única cor.

Figura 76. Padrão de sementes de mamoneira: a) única cor, b) pintada, c) rajada, e d) pontuada. Foto: Sérgio Cobel da Silva.

Nesse sistema, as máquinas possuem um mecanismo especial que expõe as sementes a um sensor eletrônico que a confronta com um padrão eletrônico ou padrão de cor, eliminando as sementes de cores diferentes ao padrão estabelecido, através de um jato de ar. A seleção eletrônica permite que uma grande quantidade de sementes seja examinada muito rapidamente (SOUSA et al., 2014).

C a p í t u l o I | 142 Tratamento de Sementes: Segundo Távora (1982) para a obtenção de stands uniformes é imperioso o uso de sementes de mamona de boa qualidade (poder germinativo e grau de pureza), previamente tratadas com inseticidas e fungicidas, após o processo de classificação. Dependendo da densidade de plantio, o consumo de sementes varia de 9 a 15 kg/ha para as cultivares de porte anão. O tratamento de sementes de mamona é recomendado por Fornazieri Junior (1986) para plantio em grandes áreas plantadas contínuas, podendo proceder ao tratamento com fungicidas, que favorece principalmente o índice de vigor, além do que as sementes são protegidas de moléstias causadas por fungos do solo, especialmente o Fusarium oxysporum f. ricini (Murcha de fusarium). Este autor considera que o emprego de sementes certificadas de mamona poderá elevar a produtividade da referida cultura em, pelo menos, 20%. Após as operações de colheita, secagem e beneficiamento, as sementes de mamona são ensacadas, sendo que a capacidade dos sacos deve ser de 30 kg de sementes de mamona, e armazenadas para posterior processo de comercialização e/ou semeadura.

O tratamento de sementes com fungicidas e inseticidas tem sido adotado rotineiramente pelos produtores de sementes, uma vez que, as sementes tratadas apresentam melhor conservação (Figura 77). Além do controle exercido sobre os microrganismos transmitidos pelas sementes, os produtos químicos têm, com bastante frequência, ação residual que protege as sementes e as plântulas contra a invasão de microrganismo do solo e do armazenamento, principalmente quando as condições externas não são favoráveis à germinação, ao crescimento e a conservação (TOLEDO; MARCOS-FILHO, 1977).

Figura 77. Tratador de sementes. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

C a p í t u l o I | 143 Portanto, na manutenção da qualidade das sementes e na prevenção e controle de doenças e pragas no campo, o controle químico é essencial. Neste contexto o tratamento das sementes com fungicidas e inseticidas tem sido uma prática indispensável (Tabela 9), sendo que praticamente 100% das sementes utilizadas pelos agricultores são tratadas com a mistura desses produtos, bem antes do plantio.

Tabela 9. Alguns produtos químicos usados no tratamento de sementes de mamona.

Nome Técnico

Produto Comercial

Dose para 100 kg de sementes Ingrediente ativo

Produto comercial

Captan

Captan 750 TS

120 g

160 g

Thiran

Rhodiaurum 50 SC

280 mL

560 mL

Vitavax-Thiran 200 SC

100 + 100 mL

500 mL

Benlate 500

100 g

200 g

Tolylfluanid

Euparen 50 WS

75 g

150 g

Pencycuron

Monceren 50 PM

150 g

300 g

Carbendazin

Derosal 500 SC

40 mL

80 mL

Carboxin-Thiran Benomyl

Fonte: Goulart (1998).

Envasamento de Sementes: Após o beneficiamento, as sementes tratadas são acondicionadas em sacaria de papel e armazenadas, aguardando a próxima semeadura.

Em cada sacaria de 30 kg, a rotulação deve conter todas as informações capazes de identificar o produto e o produtor de sementes, como sementes certificadas, nome e endereço do produtor de sementes, número de registro do produtor junto ao MAPA, CNPJ da Empresa de Sementes, espécie, cultivar, lote, peneira, safra, pureza e germinação mínima, prazo de validade do teste de germinação, peso líquido, etc (QUEIROGA; BELTRÃO, 2004; Figura 78).

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Figura 78. Identificação da embalagem multifoliada de sementes para comercialização e máquinas ensacadoras de sementes com balança. Fotos: Eleusio Curvelo Freire e Vicente de Paula Queiroga.

Armazenamento de Sementes: Com relação ao armazenamento de sementes, limpar todas as instalações antes de usá-las, para evitar misturas acidentais. Além disso, é necessário identificar todos os lotes de sementes armazenados no galpão. Não recomenda empilhar lotes de sementes de uma espécie ou variedade em cima de lotes de outra espécie ou variedades. É necessário manter espaços e corredores adequados para circulação de pessoal e amostragem, bem como divisões que permitam imediata identificação entre os diferentes lotes de sementes numa mesma fileira. Periodicamente, os lotes devem ser inspecionados, a fim de verificar anormalidades como: umidades, insetos, etc. O tamanho de cada lote de sementes não pode ultrapassar a quantidade de 20 toneladas.

Para manter a qualidade da semente após a colheita, a umidade relativa e a temperatura ambiental devem ser levadas em consideração, pois são as variáveis que mais influenciam o armazenamento, tanto que o poder germinativo e o vigor das sementes só são mantidos em locais onde aqueles dois elementos são baixos (como regra geral, quando a soma dois não ultrapasse o valor de 55), em ambiente seco e frio, segundo observações de Menezes e Storck (1990).

Quando a semente de mamona é bem armazenada, pode permanecer até 1 ano quando se trata de sementes para plantio ou até 2 anos para os grãos destinados à indústria. O óleo das sementes quebradas se acidifica rapidamente durante o armazenamento, portanto, se as sementes tiverem sido muito quebradas durante o descascamento deve-se evitar armazenar o produto por muito tempo (EMBRAPA ALGODÃO, 2007).

As sementes oleaginosas apresentam menor potencial de armazenamento que as amiláceas, devido à menor estabilidade química dos lipídios em relação ao amido, uma

C a p í t u l o I | 145 vez que uma elevação moderada da temperatura, como consequência do processo respiratório, já é suficiente para a decomposição dos lipídios e elevação da taxa de deterioração. Por esse motivo, as sementes de mamona devem ser armazenadas com grau de umidade inferior ao recomendado para as amiláceas (MARCOS FILHO, 2005), ou seja, entre 8 e 10% (GONÇALVES et al., 1981).

De acordo com Marcos Filho (2005), para a melhor conservação das sementes ortodoxas, como as de mamona, o ambiente com umidade relativa e temperatura mais baixa tem se mostrado adequado, já que essas condições permitem manutenção de baixo nível de atividade de reações químicas e preservação do poder germinativo e do vigor das sementes.

Em condições ambientais satisfatórios, sem controle de temperatura e umidade relativa do ar, as sementes de mamoneira conseguem manter a germinação em taxas maiores que 80% por até 21 meses de armazenamento; em alguns casos, o armazenamento por mais de seis meses é favorável à germinação, devido à superação da dormência, como foi constatado por Lago et al. (1979). Os estresses sofridos pela planta mãe durante o desenvolvimento da cultura e a qualidade inicial das sementes também afetam o potencial de conservação (FREITAS, 1999).

A qualidade das sementes de mamona é máxima por ocasião da maturidade fisiológica (FANAN, 2008), podendo ser afetada por diversos fatores durante o processo de produção. A manutenção desta qualidade no decorrer do tempo vai depender diretamente da longevidade inerente à espécie, da sua qualidade inicial, bem como das condições onde estas foram armazenadas (CARVALHO; PINHO, 1997). Além desses fatores, as adversidades ocorridas durante o desenvolvimento das sementes têm sido citadas como agentes aceleradores da deterioração e redução da qualidade destas (ANDRADE; BORBA, 1993). No entanto, vale ressaltar que todos esses fatores afetam com intensidade variável de acordo com o histórico do(s) lote(s).

Para a conservação de sementes de mamona destinadas à comercialização, Queiroga & Beltrão (2004) recomendam armazená-las em sacos de papel multifoliado com capacidade para 30 kg, e estas com grau de umidade de 8 a 10%, por, no máximo, oito meses. No entanto, para a manutenção da qualidade das sementes de mamona por um período de tempo superior, seja para sementes comerciais ou para a conservação de

C a p í t u l o I | 146 material genético, várias técnicas têm sido utilizadas, dentre elas a conservação de sementes a temperaturas sub-zero e em atmosfera controlada.

O período de tempo em que um lote irá manter uma alta porcentagem de sementes viáveis, ou seja, o seu potencial de armazenamento dependerá de uma série de fatores como a umidade relativa, teor de água das sementes, temperatura do ar, ação de fungos e insetos de armazenamento, embalagens, etc. (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000). O conteúdo de água e a temperatura de armazenamento podem ser monitorados pelo processo de secagem e uso de ambiente de armazenamento com umidade (40%) e temperatura (10 ºC) controladas por equipamentos.

Estudos realizados por Lago et al. (1985) sobre a deterioração gradual das sementes armazenadas das variedades Campinas e Guarani revelam que as plantadas no mesmo ano, com casca e sem casca, não diferiram em relação à germinação, que se situou entre 75% e 82%; no entanto, com o passar do tempo, foi-se acentuando essa diferença, de forma favorável às semente com casca, chegando aos 18 meses com diferenças nitidamente superiores; já aos 36 meses de armazenamento, a germinação com casca da variedade Campinas foi de 51% e a da Guarani de 31%,enquanto a sem casca das duas cultivares foi zero. Quanto ao teor de umidade, as sementes com casca apresentam, em média, 7,9%, e as sem casca, 6,9%. O teor de óleo situou-se entre 48% e 56%, porém, para a mesma variedade, a permanência da casca possibilitou teores ligeiramente mais elevados e, quanto ao teor de ácidos graxos livres, as sementes com casca exibiram valores entre 1,6% e 3,2%, e as descascadas mecanicamente apresentaram valores de 63% a 64%.

MATURAÇÃO, DESSECANTE E COLHEITA Maturação. Quanto maior for o período de permanência das plantas no campo, após a completa maturação, maior também será a perda durante a colheita e menor a qualidade das sementes, principalmente quando se trata de variedades indeiscentes, nas quais é possível esperar o amadurecimento total da lavoura para proceder a uma única colheita (Figura 79). Nas variedades anãs (altura até 1,50 m) e de porte médio (1,50 a 2,50 m), que geralmente apresentam ciclos precoces, a frutificação tem início entre 70 a 90 dias após a emergência, e o ponto de maturação ocorre por volta de 60 a 90 dias após a emissão da inflorescência.

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Figura 79. Plantações de mamona, cultivadas no município de Santo Antônio do Leste – MT. Foto: Sá et al. (2015).

O momento da colheita é um dos mais importantes fatores que afetam tanto a qualidade quanto a quantidade das sementes de mamona devido à desuniformidade de maturação (Figura 80). Para minimizar essa desuniformidade e maximizar a qualidade das sementes, a colheita dos racemos de mamoneira de cultivares indeiscentes, como a AL Guarany 2002, é realizada numa única operação, resultando num lote com mistura de frutos em diferentes estágios de maturação (SILVA et al., 2001). Corrêa et al. (2006), afirmam que não há vantagem em estender a colheita para além do racemo terciário, pois além de aumentar à porcentagem de sementes chochas, a partir do racemo quaternário a quantidade de sementes produzidas é muito baixa.

Figura 80. Sementes de mamona das cvs. BRS Nordestina e BRS Paraguaçu em diferentes estágios de maturação: sementes com cores escuras (normais) e cores mais claras (imaturas). Embrapa, 2007.

C a p í t u l o I | 148 O estádio de maturação pode influenciar a qualidade das sementes, pois sementes colhidas antes ou após a maturidade fisiológica apresentam menor qualidade e potencial de armazenamento (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000). Assim, o escalonamento de colheita ou estratégias que permitam a seleção de frutos num mesmo racemo, ou de um ou mais dos três primeiros racemos, podem resultar em sementes com estádio de maturação similar e na obtenção de lotes mais uniformes e de melhor qualidade (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000; LUCENA et al., 2006).

Desde o momento em que atingem a maturidade fisiológica (máxima massa seca e máxima qualidade), as sementes estão sendo armazenadas no campo, sujeitas a condições potencialmente adversas de temperatura, umidade relativa, oscilações de teor de água (causadas pelo orvalho ou chuvas) e ataque de insetos e microrganismos que podem provocar perdas qualitativas e quantitativas que alcançam, muitas vezes, níveis elevados.

Assim, quando atingir teor de água de 11 a 13%, a semente pode estar em avançado estado de deterioração, ficando comprometida sua utilização para fins de semeadura (PESKE; VILLELA, 2006).

Dessecante. Um dos entraves à mecanização da colheita da mamona (Ricinus communis) é o seu hábito de crescimento indeterminado, com florescimento do tipo simpodial, ou seja, há formação de estruturas vegetativas simultaneamente ao florescimento e frutificação. Portanto, não há sincronia de maturação entre os diferentes cachos da mamona. Além disso, dependendo das condições edafoclimáticas, fitossanitárias e de manejo, essa oleaginosa pode assumir comportamento de espécie perene (SAVY FILHO, 2005).

A utilização de herbicidas dessecantes pode tornar a colheita mecanizada da mamona mais eficiente, e tal procedimento tem sido consideravelmente estudado para diferentes culturas anuais, como por exemplo, para a soja (ALMEIDA et al., 1991), girassol (VIDAL; FLECK, 1993) e feijão (DOMINGOS et al., 1997).

Os produtores procedem à dessecação em pré-colheita de lavouras com a finalidade de forçar a desfolha e, ou, controlar plantas daninhas. Esse procedimento permite a antecipação da colheita, facilita o trabalho do maquinário, pode minimizar prejuízos decorrentes de ataques de fungos e pragas no final da cultura (ALMEIDA et al., 1991; DOMINGOS et al., 1997), e pode reduzir problemas ocasionados pela maturação desuniforme de estruturas reprodutivas (ROMAN et al., 2001).

C a p í t u l o I | 149 Avaliando a eficiência do herbicida glifosato, isolado, ou, em mistura com 2,4-D, e também do paraquat, na dessecação em pré-colheita da mamona cultivar Al Guarany, Foloni et al. (2011) verificaram que a dessecação da mamona com a mistura de 2,4-D e glifosato tem efeito somente a partir de 20 DAA (dias após a aplicação). O herbicida 2,4D aplicado isoladamente tem expressiva capacidade de desidratação do dossel vegetal, porém, inferior à da mistura de 2,4-D e glifosato. A melhor dessecação foi com a dosagem de 1,34 kg ha-1 de 2,4- D mais 1,42 kg ha-1 de glifosato. A dose de 1,2 kg ha-1 de paraquat reduz expressivamente o teor de água das plantas da mamona, porém, com desempenho inferior ao da mistura de 2,4-D e glifosato.

Colheita Mecanizada - As variedades e híbridos disponíveis no mercado brasileiro amadurecem a partir de 150 dias do plantio, época em que as plantas têm de 1 a 5 cachos, dependendo da genética da planta e da população de plantio usada. Idealmente, as plantas deveriam ter altura de 0,90 a 1,50m e apenas um cacho por planta para otimizar o rendimento da colheitadeira (Figura 81).

Figura 81. Máquina colheitadeira de mamona. Foto: Bojean (1991).

C a p í t u l o I | 150 É comum no cerrado realizar a colheita mecanizada de mamona a partir de adaptação da colheitadeira de milho. Caso a opção seja colher os frutos para descasque na fábrica, as modificações necessárias nas colheitadeiras são menores. Entretanto, quando se pretende colher apenas as sementes, é necessário acrescentar um sistema de separação da casca e limpeza das sementes, postos na lateral da máquina. A velocidade de operação é de 3 a 5 km/h, acima do qual as perdas de sementes tendem a ser maiores que 5%. Informações sobre as colheitas mecanizadas com perdas de 1 a 3% são comuns, porém há tendência de melhor rendimento com plantas de caule fino e desfolhadas pela seca ou uso de glifosato (FERREIRA et al., 2006).

Há, portanto, necessidade, por meio do melhoramento genético, da obtenção e distribuição de genótipos de mamoneira mais produtivos, precoces, indeiscentes, de porte baixo adaptada à colheita mecânica, com alto teor de óleo e elevado nível de resistência às principais doenças e pragas que ocorrem nas principais regiões produtoras do País.

Além disso, para o bom estabelecimento da cultura da mamona, no plantio em grande escala, a semente de qualidade é de suma importância, tanto para as empresas produtoras de sementes como para o produtor, o qual espera obter um estande uniforme e uma eficiente colheita mecanizada. Marcos Filho (1994) descreve que a qualidade de um lote de sementes é expressa por uma série de características que determinam o seu valor para semeadura, sendo as mais relevantes as de natureza genética, fisiológica e sanitária.

Segundo Oliveira et al. (2004), a germinação lenta e irregular representa uma desvantagem na competição inicial com plantas invasoras e vulnerabilidade à estiagem durante a emergência em campo, que pode chegar a 20 dias, nas principais regiões produtoras. Portanto, emergência rápida e uniforme é importante, visto que permite a obtenção de estandes adequados, com plantas igualmente desenvolvidas, o que facilitará, posteriormente, a colheita mecanizada dos frutos e o seu processamento, com reflexos positivos na produtividade da lavoura e no rendimento de óleo.

C a p í t u l o I | 151 COMPONENTES DA PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE A produtividade da mamoneira também depende de importantes componentes de produção, como o número de racemos por planta, número de frutos por racemo e massa de mil sementes (KOUTROUBAS et al., 1999).

Gondim et al (2004), avaliando o comportamento e produtividade dos materiais CSRN-2 e CSRN-142 sob adensamento populacional variando entre 16 mil e 45 mil plantas ha -1, em condições irrigadas verificaram que o genótipo CSRN-142 apresentou altura média de plantas em torno de 131 cm (porte médio) e produziu 3,3 racemos por planta e obtiveram produtividade de 3.494 kg ha-1, na máxima densidade de plantas. Para o genótipo CSRN-2 obtiveram altura média de plantas em torno de 79 cm (porte anão), produziu 2,3 racemos por planta e produtividade de 1.719 kg ha -1, na densidade de 20.080 plantas por hectare.

Silva et al. (2008a), estudando o efeito de quatro densidades de plantas (35.460, 39.682, 45.049 e 52.083 plantas ha-1) sobre a produção da cultivar “BRS Energia” constataram que a menor população proporcionou a maior produção dos racemos secundários. Em outro trabalho, Silva et al. (2008b) não encontraram diferenças entre as populações quanto aos componentes de produção.

Koutroubas et al. (2000) constataram, em clima mediterrâneo, que o elevado número de racemos por planta e maior quantidade de sementes, que também eram mais pesadas e continham o maior teor de óleo, aumentaram o rendimento da cultura da mamona com valores superiores a 4.049 kg ha-1, em condições de irrigação, quando comparado com cultivo de sequeiro.

Estudando a variável número de racemos por planta para a cultivar BRS Energia, Dias (2008) obteve de 3,0 a 3,5 racemos por planta para um ciclo de 106 dias, enquanto Sousa (2008) obteve média de 2,8 racemos por planta na ordem de racemos secundários, para um ciclo de 110 dias. Para o caso da cultivar BRS 149 Nordestina, Souza (2007) registrou variação de 9,74 a 18,74 racemos por planta, sob irrigação suplementar e, 7,55 racemos por planta, para cultivo de sequeiro.

Com relação a variável comprimento dos racemos para a cultivar BRS Energia, Dias (2008) obteve comprimento médio de 36,3 cm e 18,87 cm para o primeiro e segundo racemos, respectivamente, com valores máximo e mínimo de 40,52 cm e 32,4 cm para

C a p í t u l o I | 152 racemo primário e 22,39 cm e 18,87 cm para a segunda ordem de racemos. Souza (2007), obteve comprimento médio dos racemos para a cultivar BRS Nordestina de 19,04 cm, no cultivo de sequeiro, a 26,35 cm no cultivo com irrigação suplementar.

Em relação a variável número de frutos por racemo para a cultivar BRS Energia, Sousa (2008) relata que obteve medias de 39,1 a 44,8 frutos na primeira ordem de racemos e 18,7 frutos na segunda ordem, em duas densidades de plantio (27.778 e 37.037 plantas por hectare) e massa média 59,0 gramas de frutos por racemo na primeira ordem e 25,6 gramas na segunda ordem. Segundo Dias (2008) o número médio de frutos por racemo variou de 47 a 59 frutos, de acordo com as lâminas de irrigação em ordem crescente de aplicação.

Em relação a variável massa de 100 sementes para a cultivar BRS Energia, Dias (2008) obteve valores médios de massa de 100 grãos, variando de 34,7 a 35,4 gramas, no ano de 2005 para cinco lâminas de irrigação e no ano de 2006 de 34,3 a 36 gramas, para quatro lâminas de irrigação. Sousa (2008), comparando duas densidades de plantio, 27.778 e 37.037 plantas por hectare, não encontrou diferença significativa para a massa de 100 grãos da cultivar BRS Energia, das duas primeiras ordens de racemo. O autor ainda relata que foram obtidas médias de 30,5 e 25,4 gramas para a primeira e segunda ordem de racemo, respectivamente, nas duas densidades de plantio. Também não foram encontradas diferenças significativas, para massa de 100 grãos, quando comparadas lâminas de irrigação (60%, 80%, 100%, 120% e 140% da ETc.) Em relação a variável produtividade para a cultivar BRS Energia, Sousa (2008) obteve produtividade total de 3.852,3 kg ha-1 de frutos, com 1.741,2 kg ha-1 de frutos nos racemos principais e 2.067,0 kg ha-1 nos racemos secundários, e produtividade total de 2.579,5 kg ha-1 de grãos, com 1.183,0 kg ha-1 de grãos nos racemos principais e 1.362,2 kg ha -1 nos racemos secundários, para lâmina de irrigação de 100% da ETc (Evapotranspiração da cultura). Dias (2008) obteve produtividade de grãos de 3.361 kg ha -1 e 3.245,8 kg ha-1, respectivamente nos anos 2005 e 2006.

Na cultivar BRS Energia, a precocidade é uma das principais características, cujo ciclo médio é de 120 dias entre a germinação e a maturação dos últimos racemos e a sua produtividade média é de 1.800 kg.ha-1. A altura média da planta é de 1,40 m, o peso de 100 sementes situa-se em torno de 53 g e o teor de óleo é entre 48,9% a 50,7% (EMBRAPA, 2007, DIAS, 2008).

C a p í t u l o I | 153 Com base nos ensaios experimentais realizados na cidade Primavera do Leste-MT, cujo campo experimental pertence ao Instituto Mato-grossense de Algodão (IMAmt), os híbridos de mamona produziram uma média de 3,27 racemos por planta, ficando com a produtividade de 3.377,86 kg.ha-1 em relação a cultivar testemunha IAC 2028. Por sua vez, esta cultivar apresentou uma média de 1 racemo/planta, sendo a que produziu menos grãos, e apresentando 3.172,4 kg.ha-1. Vale destacar que a cultivar IAC 2028 possui características morfológicas semelhantes aos híbridos de mamona, como porte baixo e ciclo precoce, e os sete híbridos foram obtidos a partir de uma série de cruzamentos, envolvendo 4 linhagens femininas (pistiladas) e diferentes linhagens masculinas (72) (SILVA et al., 2012).

Ferreira et al. (2006) avaliando diferentes populações de plantas para o híbrido Savana no Sudoeste da Bahia, encontraram produtividade média de 450 kg.ha -1. Entretanto, o potencial produtivo de híbridos de mamona é bem superior a esses valores citados. Em condição irrigada, híbridos americanos têm alcançado até 4.800 kg.ha -1 e, no cerrado do Mato Grosso, observam-se produtividades variando de 900 a 1.800 kg.ha-1 (RANGEL et al., 2003).

Silva et al. (2007) avaliando 20 híbridos provenientes do programa de melhoramento de mamona da Universidade Estadual Paulista (UNESP), e dois híbridos comerciais, Lyra e Savana observaram rendimentos entre 1.410 a 4.237 kg/ha-1, que refletem o alto potencial que a cultura da mamona apresenta na Região Sul do Brasil.

Segundo Aires (2008), os rendimentos obtidos em ensaios mostraram o potencial da mamona para o Rio Grande do Sul, com destaque para os híbridos Lyra e Sara, que apresentaram produtividade mais estável nas diferentes regiões do Estado. No entanto, são necessários estudos mais detalhados sobre a interação genótipo x ambiente, visando à compreensão do comportamento de cada cultivar diante das variações edafoclimáticas, para a indicação da melhor época de semeadura de cada material genético, bem como a cultivar mais indicada para as características específicas de cada região.

C a p í t u l o I | 154 COEFICIENTES TÉCNICOS Na Tabela 10, apresenta o coeficiente técnico para a implantação de um hectare de mamona na região do cerrado. Portanto, deve-se prevalecer o sistema de alta tecnologia, em que a mamona será semeada após a lavoura da soja ou do milho, em sistema de safrinha. Mesmo neste caso, os coeficientes não são definitivos, de vez que a cultura pode ser cultivada sob sistema de plantio direto, onde o custo de movimento de solo não existe.

Tabela 10. Insumos e operações de cultivo de mamona para o produtor com alto nível tecnológico Descriminação

Unidade

Quantidade

kg

10

Fungicida para sementes

kg

0,01

Fungicida para pulverização

kg

0,4

Inseticida para pulverização

kg ou L

1

L

2

Adubo formulado 4-14-8

t

0,15

Sulfato de amônia

t

0,10

Calcário dolomítico

t

3

Grade aradora

h\m

1,5

Grade niveladora

h\m

0,8

Adubação e plantio mecânico

h\m

0,5

Tratamento de sementes

d\h

0,1

Aplicação de herbicida

h\m

0,3

Aplicação de cobertura

h\m

0,3

Aplicação de inseticida

h\m

0,6

Aplicação de fungicida

h\m

0,3

Colheita mecânica

h\m

0,5

Transporte de caminhão

h\m

0,5

INSUMOS Sementes (hibrido ou cultivar indeiscente) -Defensivos químicos

-Herbicida

SERVIÇOS -Preparo do solo

-Plantio

-Tratos culturais

-Colheita

-Beneficiamento

C a p í t u l o I | 155 Ensacamento

Rendimento esperado

d\h

0,4

t\ha

0,8 – 1,6

Fonte: Savy Filho (2005a).

Pelo fato da cultura da mamona apresentar alta capacidade de aproveitamento da adubação residual feita na cultura anterior, sobretudo se o solo estiver previamente corrigido em sua acidez e teor de macro e micronutrientes, apenas a adubação com nitrogênio (50 kg/ha) é necessária; se, porém, a cultura anterior tiver sido a soja, não é necessário fazer adubação alguma. Assim, se o plantio for feito direto na palhada da cultura anterior, apenas a incidência de pragas e doenças poderá alterar negativamente o custo de produção (FERREIRA et al., 2006).

C a p í t u l o I I | 156

Capítulo II

COLHEITA, BENEFICIAMENTO, EXTRAÇÃO DE ÓLEO E COMERCIALIZAÇÃO DA MAMONA

Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva Vicente de Paula Queiroga José da Cunha Medeiros (Editores Técnicos)

C a p í t u l o I I | 157 COLHEITA A mecanização da colheita da mamona é uma operação fundamental para que esta cultura seja explorada com maior nível tecnológico e rentabilidade. Portanto, quando se planeja fazer colheita mecanizada, deve-se plantar uma cultivar de mamona indeiscente (que não solta às sementes quando o fruto seca), o que possibilita que a colheita seja feita apenas uma vez quando todos os cachos da lavoura estiverem secos. A cultivar também deve ter porte baixo e pouca ramificação lateral para permitir a passagem da máquina. É importante destacar que o cultivo da mamona mecanizada em “safrinha” trabalha-se, em geral, a monocultura da mamona, no período da “safrinha”, plantando híbridos de porte baixo em espaçamentos de 90 centímetros a um metro entre linhas e 2,8 plantas/m linear. O uso de máquinas adaptadas ao plantio e a colheita garante o aproveitamento de grandes áreas e o emprego reduzido de mão-de-obra. A produção pode atingir 900 kg.ha1

a 1.500 kg.ha-1 e os custos gerados com esses sistemas são baixos, devido ao plantio

direto em sucessão à soja, aproveitando resíduos de adubação da cultura anterior, otimizando assim o uso das máquinas bem como o aproveitamento do final da fase de chuvas (RANGEL et al., 2003).

Atualmente, existem grandes plantios no cerrado, que vem sendo colhidos com máquinas destinadas à colheita de soja e milho, sendo que a utilização dessas colheitadeiras adaptadas não tem demonstrado eficiência nessa operação, uma vez que as perdas estão acima de 5%.

Com a obtenção de variedades híbridas, de porte anão, indeiscentes, com plantas de arquitetura compacta e perda parcial das folhas, foi possível mecanizar totalmente o cultivo da mamona, especialmente a sua colheita. No caso de cultivares indeiscentes, como a BRS Energia, AL Guarany e os híbridos atualmente disponíveis no Brasil, a preocupação sobre o momento da colheita não existe, pois é possível esperar que todos os cachos sequem para se fazer uma única passada.

Por outro lado, a condução da lavoura deve ser conforme as técnicas recomendadas e o uso de variedades uniformes quanto ao porte de plantas (Figura 82), ao diâmetro do fruto e a maturação são os requisitos importantes para se obter bom desempenho das máquinas na colheita (SILVA et al., 2007). Além disso, tem tornado a mamona mecanizada uma opção interessante de cultivo para o cerrado, inclusive para compor sistemas de rotação

C a p í t u l o I I | 158 com culturas anuais, com espaçamentos mais estreitos e maiores populações de plantas (FREIRE et al., 2007; SAVY FILHO et al., 2007)

Figura 82. A) Plantio de variedade uniforme; e B) Distintas arquiteturas de plantas compactas de mamona.

APLICAÇÃO DE DESSECANTE Em razão da perda parcial de folhas das plantas, outra prática necessária e comum é a desfolha das plantas em lavoura tecnificada, por meio da aplicação de desfolhantes, 10 a 15 dias antes da colheita, de modo a permitir a obtenção de um produto mais limpo (SILVA et al., 2007).

O paraquat tem sido amplamente utilizado para dessecação em pré-colheita de diversas culturas, e é classificado como herbicida de contato. Este dessecante químico possui a capacidade de captar elétrons provenientes da fotossíntese e formar radicais livres, e em poucas horas após a sua aplicação, na presença de luz, promove severas lesões em tecidos fotossinteticamente ativos (RODRIGUES; ALMEIDA, 2005).

O glifosato está entre os principais herbicidas utilizados para dessecação no sistema plantio direto (SPD). Ele é sistêmico, não seletivo e o seu mecanismo de ação baseia-se na interrupção da rota do ácido chiquímico, responsável pela produção de aminoácidos aromáticos essenciais para a síntese de proteínas e divisão celular nas regiões meristemáticas da planta (HESS, 1994). Este herbicida também é muito utilizado em mistura com 2,4-D, como por exemplo, para a dessecação em pré-semeadura no SPD, com o objetivo de ampliar o espectro de controle de espécies de plantas daninhas, principalmente latifoliadas (RAMOS; DURIGAN, 1996; SANTOS et al., 2002).

De acordo com informações recorrentes sobre a cultura da mamona (SAVY FILHO, 2005), a dessecação em pré-colheita seria justificável em razão dos seguintes argumentos:

C a p í t u l o I I | 159 (1) os grãos não são utilizados para alimentação humana e animal; (2) há expressiva desuniformidade de maturação das estruturas reprodutivas; (3) é economicamente viável encerrar o cultivo após a maturação dos cachos terciários, para lavouras de ciclo anual; (4) após a colheita, as soqueiras podem rebrotar e competir com a cultura subsequente (mais informações sobre dessecante no final do primeiro capítulo).

COLHEITA MECANIZADA Alguns tipos de máquinas específicas para mamona estão disponibilizados no mercado internacional ou no nacional (estão utilizando no Brasil mais máquinas adaptadas de milho): Máquinas colhedoras-descascadoras – Essas colhedoras-descascadoras foram desenvolvidas nos EUA. São máquinas autopropelidas ou acopladas ao trator, dotadas de mecanismo de batimento, que golpeia as plantas diretamente a partir do racemo mais baixo. O funcionamento dessas máquinas consiste em fazer passar os racemos por entre dois cilindros batedores com movimentos opostos, que arrancam os frutos das plantas, que caem sobre os condutores helicoidais para o transporte, a um mecanismo descascador.

As máquinas colheitadeiras-descascadoras devem trabalhar em baixa velocidade e receber abastecimento uniforme de frutos, os quais devem estar totalmente secos. Nessas máquinas, as perdas aceitáveis são de no máximo 5%. Estudos realizados sobre o seu desempenho, revelam que a velocidade é fator determinante das perdas em relação às cápsulas não descascadas e sementes danificadas, tendo-se observado perdas de 4,8% na velocidade de 4,5 km/h, de 8% a 9,0 km/h e de 9,7% a 13,5 km/h. Nos EUA, a área mínima que comporta economicamente a aquisição desse tipo de máquina é de 300 ha a 400 ha (WEISS, 1983; SILVA et al., 2007; Figura 83).

C a p í t u l o I I | 160

Figura 83. Colheita mecanizada de quatro linhas para as cultivares indeiscentes de mamona.

Máquinas colhedoras (sem descascadores) – São máquinas dotadas do mesmo mecanismo de funcionamento descrito anteriormente para a operação de colheita dos frutos indeiscentes das plantas de mamona, exceto por não trazer incorporado a máquina o mecanismo descascador de frutos, pois os mesmos seguem direto para o tanque de armazenamento ou de produção da máquina colheitadeira. Posteriormente, os frutos colhidos são descascados em outro equipamento específico separadamente da máquina colheitadeira. A área mínima nos EUA que comporta economicamente a aquisição desse tipo de máquina que colhe somente os frutos é de 150 ha a 200 ha (WEISS, 1983; SILVA et al., 2007; Figura 84).

C a p í t u l o I I | 161

Figura 84. Colheitadeira de frutos indeiscentes de mamona (híbridos) em máquina de seis linhas sem o mecanismo descascador de frutos. Fotos: Empresa Kaiima Bio Agritech, Ltd, Israel.

C a p í t u l o I I | 162 Máquina colheitadeira de frutos (não descascadora) de duas linhas – O desempenho operacional de uma colheitadeira de duas linhas é de 0,75 ha\h a 1,5 ha\h em lavouras de mamona com rendimento de 3.000 kg\ha (WEISS, 1983; Figura 85).

Figura 85. Colheitadeira de frutos indeiscentes de mamona (híbridos) de duas linhas.

Fotos: Vinay Patel (2015).

C a p í t u l o I I | 163 Colheitadeira de cereais adaptada com descascadora – No Brasil, as máquinas colheitadeiras adaptadas de soja e de milho estão sendo utilizadas pelos produtores do cerrado na colheita da mamona, que estão apresentando eficiência aceitável, mas podem ser aperfeiçoadas. A adaptação é feita em uma plataforma colhedora de milho, agregandose vários dispositivos; na parte da condução das plantas para dentro da plataforma, introduziu-se uma nova carenagem que tem a configuração de uma torre (Figura 86).

Ainda para facilitar a entrada das plantas e, sobretudo, na retenção dos frutos na plataforma foram colocadas, em cada unidade de colheita, duas esteiras (correias) com cerdas de náilon que têm movimentos convergentes e atuam como anteparos despojadores dos frutos. O caule da planta é extraído da plataforma por dois cilindros de ferro localizados na parte inferior da unidade colhedora e que apresentam movimentos contrários entre si (SILVA et al., 2007).

Figura 86. Colheitadeira com plataforma de milho adaptada para a colheita da mamona, com detalhes das adaptações realizadas na plataforma; A: Vista frontal; B: Vista lateral; C: Detalhe da plataforma colhedora das plantas; D: Correias com cerdas de náilon para o despojamento e condução dos cachos e sem fim alimentador; E: Detalhe do côncavo e do cilindro batedor recoberto com borracha; F: Côncavo e do cilindro batedor montados na máquina prontos para o descascamento. Fotos: Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva.

C a p í t u l o I I | 164 Os frutos, depois de separados do cacho, são conduzidos pelo “sem fim alimentador” e pela esteira transportadora para o batimento que se realiza pela ação do cilindro batedor e o côncavo, os quais devem ser revestidos de borracha, com ajustes no seu distanciamento e rotação de trabalho, para evitar a quebra das sementes. As peneiras separadoras devem ser ajustadas de acordo com o tamanho das sementes. A colheita só dever ser feita em dias secos e nas horas quentes do dia para que o descascamento seja feito adequadamente. O índice de quebra e marinheiro neste processo é considerado aceitável, situando-se abaixo de 10% (SILVA et al., 2007, Figuras 87 e 88).

Figura 87. Colheitadeira com plataforma de milho adaptada para mamona. Foto: Arquivo da Embrapa Algodão.

Figura 88. Frutos secos (A); marinheiros (B) e sementes de mamona (C).

C a p í t u l o I I | 165 Atualmente já se encontra uma colheitadeira especifica de mamona no mercado brasileiro (Figura 89). Essa máquina realiza a colheita e o descascamento ao mesmo tempo. Em seguida, os grãos de mamona são descarregados na caçamba graneleira (Figura 90). Caso as plantas ainda tenham muita folha no momento da colheita, deve-se fazer a aplicação de um desfolhante. Os operadores de colheitadeiras devem inspecionar frequentemente os grãos colhidos quanto à quebra. As plantas daninhas causam problemas na colheita da mamona, podendo entupir a plataforma das máquinas e causar danos as suas sementes.

Figura 89. Inovação de plataforma com dez linhas do maquinário na colheita de mamona, produzido pela empresa brasileira Jorge Máquinas. Fonte: Google Imagens/Jorge Máquinas.

Figura 90. Descarregamento de grãos de mamona na caçamba graneleira. Foto: Rogério O. de Sá (2015).

C a p í t u l o I I | 166 Plataforma de colheita de mamona adaptada com engate rápido para acoplagem em colheitadeiras de grãos - Para atender a colheita de variedades de mamona de plantas indeiscentes, porte anão, arquitetura compacta e com perda parcial das folhas, foram adaptadas as colheitadeiras de cereais que estão apresentando uma eficiência razoavelmente aceitável, principalmente essas adaptações que são realizadas nas plataformas colhedoras de milho (Figura 91). Para ajustar melhor o equipamento, uma Patente de Invenção de uma plataforma para colher a mamona foi desenvolvida para facilitar a acoplagem em colheitadeiras de grãos através do mecanismo de engate rápido ajustável. A eficiência da máquina foi melhorada, apenas agregando seis dispositivos principais a plataforma, tais como: eixo cardan (2); bicos frontais (8); bicos laterais (9); escovas rotativas industriais (10); esteiras transportadoras (21); e rosca transportadora (11). Nota-se que as engrenagens e as correntes permitem a execução de toda a transmissão. O invento proporciona rapidez na instalação, alta durabilidade, praticidade na utilização e redução de custos na colheita da mamona, beneficiando-se a agricultura de modo geral (BATISTA, 2015).

Figura 91. Representa uma vista em perspectiva superior da plataforma para colher mamona para acoplagem em colheitadeiras de grãos através de engate rápido ajustável com o objetivo de mecanização do processo de colheita, simulando-se as linhas de colheita da mamona em ajuste com a distância entre os bicos frontais (8) e os bicos laterais (9). Primeiro conjunto (Interligação entre a plataforma e a colheitadeira): 01 interface de fixação (1); 01 eixo cardan (2); 01 superfície de ligação (3); e 07 furos conectores (4). Foto: Jorge Antônio da Costa Batista.

C a p í t u l o I I | 167 BENEFICIAMENTO DA MAMONA Nas variedades indeiscentes (que não se abre quando seco), a colheita e secagem dos frutos se tornam simplificada, de modo que a indeiscência dos frutos permite que a colheita seja feita em uma só operação e quando todos os frutos estiverem secos, eliminando assim o processo de secagem nos secadores mecânicos (CRIAR; PLANTAR, 2013). Uma vez colhido mecanicamente às sementes ou os frutos, a mamona segue para a etapa de beneficiamento, a qual envolve vários processos que estão destacados na Figura 92.

Figura 92. Fluxograma do beneficiamento da mamona.

Dependendo da situação em que chega às sementes ou grãos de mamona à unidade de beneficiamento (em sacos ou a granel), estas podem ser descarregadas diretamente em uma moega de recepção e depois transportadas para o secador estacionário (depende da umidade dos frutos ou sementes) ou os frutos são transportados diretamente para o equipamento descascador (frutos colhidos em colheitadeira sem descascador) ou as sementes são transportadas diretamente para as máquinas de pré-limpeza e, em seguida, de mesa de gravidade, principalmente para as sementes de mamona procedentes da colheitadeira com descascador. No caso do lote em sacaria e sem problema de umidade pode aguardar as demais operações em um armazém.

O processo de limpeza e preparação para o posterior armazenamento se compõe das seguintes etapas:

C a p í t u l o I I | 168 1.Secagem dos Frutos ou Sementes – Os secadores contínuos de fluxo cruzado caracterizam-se pela passagem do ar perpendicularmente a uma camada de sementes, os quais se movem entre chapas perfuradas. Possui um ventilador para a insuflação do ar aquecido sobre a massa de sementes. Os secadores de fluxo cruzado são mais populares pela simplicidade de construção e baixo custo (STEVENS; THOMPSON, 1976).

Enquanto o secador de túnel opera pelo sistema contínuo e possui o agente de secagem com fluxo de ar contracorrente a passagem das sementes (PARK et al, 2007; Figura 93).

Figura 93. Secadores de túnel de sementes. As flechas pretas representam o material que está sendo seco (3 – entrada e 4 – saída), enquanto as flechas brancas representam o agente de secagem (1 – entrada e 2 – saída). Fotos: Vicente de Paula Queiroga, América Gonzalez Sanabria e Kil Jin Park et al. (2007).

A secagem artificial é recomendada para produções em áreas superiores a 50 ha e consiste na utilização de secador mecânico para a redução da umidade dos frutos. A temperatura ideal de secagem é de 50 a 55 °C. A umidade ideal dos frutos é entre 8 a 10%, quando acontece facilmente a deiscência das cápsulas (RIBEIRO FILHO, 1966). A secagem de sementes de mamona apresenta peculiaridades que a diferem dos demais produtos agrícolas, como a pequena contração do tegumento durante o processo de dessorção (GONELI et al., 2005).

Submetendo os frutos de mamona à secagem artificial, Oliveira et al. (2004) determinaram a curva de secagem para a cultivar AL Guarany 2002 (Figura 94). As

C a p í t u l o I I | 169 secagens foram feitas em camadas finas com ar, à temperatura de 50 °C e teor de umidade inicial de 65%, base úmida.

Figura 94. Curva de secagem para os frutos de mamona, cultivar AL Guarany 2002 (Oliveira et al. 2004).

A curva de secagem encontrada para esta variedade de mamona se apresenta em conformidade com as curvas apresentadas por os frutos similares, sendo assim útil conhecer o comportamento do produto durante a secagem e um posterior ajuste de equações de umidade de equilíbrio, por meio de regressão dos dados experimentais, em função das temperaturas de secagem, auxiliando na obtenção da equação de razão de umidade para a modelagem e simulação de secagem deste produto (OLIVEIRA et al.

2004). Esses secadores artificiais apresentam como benefício, com relação à secagem em terreiro, o controle do processo e o uso contínuo.

2. Descascador de Mamona. Seu funcionamento consiste em se colocar os frutos na moega ou depósito do descascador e, daí fluem para os discos de borracha e, ao passarem pela abertura entre eles, sob a ação da força centrífuga produzida pelo disco inferior e o atrito entre as borrachas e o fruto, destaca a casca das sementes que, ao caírem na coluna de ar, são separadas por diferença de densidade. A casca é expulsa pela corrente de ar e as sementes caem em uma bica para armazenamento. Em avaliações sobre o desempenho operacional do equipamento, os resultados mostraram-se bastante satisfatórios, com rendimento entre 1.000 kg/h (grande porte), com boa eficiência de descascamento e inteiramente adaptado às condições brasileiras, uma vez que o mesmo pode ser acoplável ao trator ou acionado por moto a diesel (Figura 95), com baixo custo, simples manutenção e fácil regulagem (MAMONA... 1967).

C a p í t u l o I I | 170

Figura 95. Máquina de descascamento de mamona acionada por moto a diesel. Foto: Longer- Food machinery.

O descascamento é uma etapa muito importante para a definição da qualidade da mamona. Para obter uma boa eficiência no descascamento, é preciso que os frutos estejam bem secos e a máquina descascadora esteja bem regulada. As sementes de mamona têm tamanhos variados e diferentes cultivares, por sua vez as máquinas geralmente são reguladas para um único tamanho. Por isso, é importante não haver mistura de sementes de diferentes tamanhos na hora de descascar.

De maneira geral há diversos modelos de máquinas para descascamento da mamona, podendo variar o princípio de funcionamento e mobilidade. Algumas máquinas podem ser acopladas ao trator, sendo levadas para dentro da lavoura, evitando o transporte dos frutos para um ponto específico (Figura 96). Muitos modelos também dispensam a necessidade de separação dos talos do cacho, diminuindo a necessidade de mão-de-obra e reduzindo os custos de produção (EMBRAPA ALGODÃO, 2007). A vantagem da operação a campo é que a casca da mamona, ricos elementos nutritivos, poderá ser incorporada ao solo. E serão transportadas do campo somente as sementes se tornando economicamente viável.

C a p í t u l o I I | 171

Figura 96. Descascamento de frutos de mamona feito no campo.

Os principais problemas provocados pelo descascamento são as sementes não descascadas (também chamadas de marinheiros) e as sementes quebradas presentes no lote. A indústria aceita no máximo 10% de marinheiros, pois acima disso a eficiência de extração de óleo é comprometida. A quebra das sementes é a principal causa da acidificação do óleo, que compromete a qualidade do produto.

Para o beneficiamento mecânico dos frutos de mamona, colhido com umidade elevada, o primeiro passo será a secagem artificial dos mesmos. Em seguida, os frutos passam por uma máquina descascadora apropriada, a qual, geralmente possui adequado sistema de ventilação, dando como produto final sementes livres de impurezas.

Algumas empresas desenvolveram descascadores de mamona, sendo uns de concepção simples como a máquina mostrada na Figura 97, a qual apresenta os seguintes componentes: moega de alimentação, sistema de descasque com discos planos de borracha montados em rotor de aço; sistema de separação de cascas formado por coluna de ar; ventilador centrífugo; motor de acionamento de 7,5 CV com transmissão por polias e correias; estrutura de sustentação e chassi com rodas para facilitar o deslocamento; e também dotado de dispositivo para acionamento pela tomada de força do trator. A capacidade nominal de trabalho é de 500 kg/h (SILVA et al., 2007).

C a p í t u l o I I | 172

Figura 97. A) Máquina descascadora acionada por motor e com dispositivo para acionamento na tomada de força do trator e B) Detalhe dos discos recobertos com borracha para o descascamento. Foto: Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva.

Outra máquina para descascar mamona desenvolvida pela indústria nacional e fundamentada no principio de discos planos emborrachados, é apresentada na Figura 98, itinerante, acionada por um trator, com grande capacidade nominal de trabalho e adaptada para receber os cachos junto com os talos, dispensando o trabalho de separação (NUX METALURGICA, 2002).

Figura 98. A) Máquina acoplada ao trator e em operação de descascamento; B) Vista lateral da máquina mostrando seus componentes. Fotos: Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva.

C a p í t u l o I I | 173 Outra máquina que está no mercado à disposição dos produtores é a batedeira de mamona (Figura 99), desenvolvida por uma indústria mecânica da Bahia (METALÚRGICA PAI, FILHO E IRMÃO, 1999) e se fundamenta no princípio de funcionamento de batedeiras de feijão (SILVA et al., 2007).

Figura 99. A) Detalhe do rotor batedor com a tela perfurada; B) Detalhe da batedora de mamona em operação. Fotos: Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva.

3.Pré-limpeza. As Unidades de Beneficiamento de Sementes iniciam sua atividade na máquina de pré-limpeza para separar torrões, ramos e outras impurezas. Essa máquina de pré-limpeza de sementes (no caso de mamona) está projetada para remover eficientemente os materiais estranhos contidos dentro do lote (Figura 100). A eficiência dessa máquina para produzir sementes mais limpas ou padronizadas, dependerá do tipo de colheitadeira mecanizada, do descascador e do tamanho da semente de cada cultivar.

Além de possui várias peneiras e mais de um ventilador, a máquina de pré-limpeza faz as separações dos componentes baseando-se nas diferenças de espessura e largura (peneiras) e do peso (ventiladores). A mesma tem uma capacidade nominal de 75-100 toneladas por dia.

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Figura 100. Esquema de funcionamento da máquina de ar e peneiras: A- Moega; BVentilador aspirador; C- Primeira peneira; D- Segunda peneira; E- Terceira peneira; FVentilador de impulsão; G- Depósito de impurezas leves; H- Saída de sementes limpas; e I- Saída de impurezas grossas. Sementes de mamona classificadas em tamanhos diferentes através da máquina de ar e peneiras. Foto: Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva.

4.Máquina de limpeza e classificação por tamanho. A separação auxilia e complementa o processo de limpeza (Opcional). Nos casos em que as peneiras e os ventiladores não conseguem realizar plenamente as operações de limpeza e separação, devem-se utilizar outras máquinas que realizem essas operações, com base em outras características físicas. Por esse processo, são eliminados as sementes ou os grãos quebrados ou danificados mecanicamente da colheita e os materiais vegetais. Este tema também se encontra descrito detalhadamente no item “produção de sementes” do primeiro capítulo.

5.Mesa de gravidade. A mesa de gravidade funciona com base nas diferenças apresentadas através do peso ou peso específico de um lote de sementes de mamona. Essa máquina consiste essencialmente de uma mesa de superfície porosa que permite a passagem de uma corrente de ar (Figura 101). As sementes são colocadas em camadas, e em consequência do movimento vibratório elíptico da mesa, há a separação das sementes leves das mais pesadas e também do material intermediário.

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Figura 101. Mesa de gravidade por peso específico para sementes ou grãos de mamona.

6.Ensacamento. A última etapa da linha de beneficiamento e após a limpeza das sementes, elas devem ser acondicionadas, geralmente utiliza-se sacos de 30 ou 60 kg, destacando também que nos dias de hoje, dependendo do tamanho da área e quantidade produzida muitos produtores podem optar pelo uso de sacos “BigBag”, a capacidade dos sacos fica a critério dos produtores, para posterior transporte e armazenamento em locais secos e de baixa umidade.

ARMAZENAMENTO Após a colheita, as sementes ou grãos de mamona, quando forem destinadas ao armazenamento seguro, devem ser mantidos com umidade de 7 -7,5 (MOSHKIN, 1986), assim procedendo irá evitar a acidificação do óleo e, deste modo, a perda de qualidade na sua extração. As sementes devem ser levadas diretamente à fábrica de extração de óleo para que este seja retirado, classificado, acondicionado em recipiente adequado à comercialização, armazenado ou vendido imediatamente. Em geral, as indústrias estocam

C a p í t u l o I I | 176 grãos de mamona para moer na entressafra, principalmente quando o seu preço está muito baixo no mercado interno. O armazenamento por prazo superior a um ano não é recomendado, seja por perdas devidas à acidificação ou aos elevados custos de armazenamento; em todo caso, se a decisão for pelo armazenamento, é melhor não descascar o fruto para evitar perdas por quebra de sementes.

O armazenamento das sementes de mamona pode ser feito em sacos ente 50 a 60 kg ou em silos. Até o momento ainda não foram observadas sementes de mamona armazenadas sendo atacadas por pragas que comprometam sua qualidade (Figura 102), mas apenas alguns insetos que se alimentam de uma estrutura externa da semente (carúncula), mas sem comprometer sua qualidade.

Figura 102. Estrutura externa da semente de mamona com proeminente carúncula (seta).

Foto: Pixabay.

O principal cuidado necessário ao armazenamento é que a umidade do grão seja mantida baixa (6-10%), sendo desejável também que se tenha baixa temperatura, baixa umidade do ar e boa aeração. Quando a semente de mamona é bem armazenada, pode permanecer até um ano quando se trata de sementes para plantio ou até 2 anos para os grãos destinados à indústria. O óleo das sementes quebradas se acidifica rapidamente durante o armazenamento, portanto, se as sementes tiverem sido muito quebradas durante o descascamento deve-se evitar armazenar o produto por muito tempo.

C a p í t u l o I I | 177 EXTRAÇÃO DE ÓLEO DA MAMONA O óleo de mamona, como todos outros óleos vegetais, possui diferentes propriedades físico-químicas, as quais variam de acordo com o método de extração. O óleo pode ser extraído a frio, por prensagem mecânica a quente, ou com a utilização de solventes (a exemplo do hexano), pelo uso combinado dos dois últimos processos (mecânica a quente e químico); ou ainda com a tecnologia de fluído supercrítico (SOUZA, 2010). Embora a toxicidade da mamona seja reconhecida pela presença da ricina, o seu óleo não é tóxico, visto que a ricina, não é solúvel em lipídeos, ficando todo o componente tóxico restrito à torta após a sua extração (FONSECA; SOTO-BLANCO, 2014; MAIA et al., 2010).

A mamona tem com seu principal constituinte o óleo extraído da semente, o qual possui a propriedade de ser solúvel em álcool e é bastante estável em diversas condições de pressão e temperatura. Comercialmente, o óleo de mamona é classificado em industrial e medicinal.

1.Óleo Industrial Da industrialização da mamona, extraem-se o óleo (seu produto principal) e o subproduto torta, que, como fertilizante orgânico, tem grande capacidade de restauração de solos esgotados (fertilizante de solos desgastados), além de servir como alimentação animal, se desintoxicada via vapor (30 minutos a 130 ºC), para neutralizar a proteína tóxica ricina.

Essa extração do óleo de mamona é realizada em uma usina de beneficiamento de semente e de extração de óleo. O funcionamento de uma usina obedece a três fases: Primeira fase de beneficiamento: As sementes de mamona são enviadas a máquina de ar e peneiras (separação de impurezas e marinheiro) e aos separadores de pedras e de objetos metálicos (Figura 103). Também existe a opção de trituração da semente

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Figura 103. Unidade integrada contendo os mecanismos de descasque e de limpeza de mamona, a qual é utilizada na indústria de extração de óleo (ou na Indústria farmacêutica), com baixa capacidade operacional de 300 kg\h. Foto: Shelling Machine.

Segunda fase que corresponde ao processo extração de óleo: Uma vez concluído a etapa de beneficiamento, as sementes são enviadas a moega, com um dosador na sua descarga, a fim de regularizar o fluxo da mamona, que vai alimentar o cozinhador da prensa, onde é aquecida até a temperatura de 105 ºC, com vapor de água indireto, seguindo daí para a prensa expeller, que fica sob o cozinhador (SILVA et al., 2007; Figura 104).

Figura 104. Conjunto de três máquinas com cozinhador com três estágios montado sobre a prensa expeller para extração de óleo de sementes de mamona, instaladas em compartimento separado dos demais equipamentos de beneficiamento. Foto: ABC Machinery.

C a p í t u l o I I | 179 Esse sistema de aquecimento é provido de pratos, cujo vapor quente circula entre as paredes laterais e na parte inferior do cozinhador com duplo ou triplo estágio. No seu interior, as sementes vão descendo de prato em prato, perdem umidade e são aquecidas para reduzir a viscosidade e facilitar o seu esmagamento na câmara de compressão sob pressão efetuada pela prensa mecânica contínua do tipo expellers (Figura 105). O produto resultante é o óleo bruto extraído da semente que é conduzido aos tanques de armazenamento. Na prensa, dá-se a separação do óleo e a formação da torta, que sai com teor de óleo entre 7% e 10%, denominada de torta gorda, a qual é misturada e moída junto com os resíduos que saem do filtro de degomagem e, também, do filtro do branqueamento.

Figura 105. Prensa contínua ‘Expeller”: 1- Motor elétrico, 2- Redutor, Entrada da massa da semente condicionada, 4- Rosca helicoidal, 5- Cesto, 6- Cone de saída, 7- saída da torta gorda. Fonte: Moretto; Fett (1998).

O óleo bruto extraído da prensa expeller passa para tanques de aço inoxidável. Uma vez aquecido com vapor à temperatura de 120 ºC no tanque (Figura 106), o óleo é bombeado para ser submetido ao processo de filtragem (panos de filtro entre as placas), pois só assim se consegue uma filtragem eficiente das impurezas contidas no mesmo.

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Figura 106. Tanques de armazenamento de óleo bruto. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Esse óleo bruto extraído pela prensa mecânica de pressão contínua arrasta partículas da matéria prima que devem ser separadas por decantação ou filtração. A filtragem tem a finalidade de retirar os resíduos que estão misturados com o óleo. No tipo de equipamento empregado, o óleo passa através de uma série de filtros (10), feitos de tecido grosso. Em cada filtro, vai sendo retirada uma borra, composta pelos resíduos do óleo (Figura 107).

No final, o óleo filtrado é bombeado para os tanques de armazenamento de grande volume, e, em seguida, ocorrem os processos de refinamento do mesmo.

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Figura 107. A) Aquecimento a vapor do óleo bruto nos tanques de aço inoxidável, B) As partículas contidas no óleo aquecido são retidas no filtro de prensa. Fotos: Vicente de Paula Queiroga.

Depois da prensagem, a torta de mamona, que ainda contém 10% de óleo bruto (torta gorda), segue para a extração por solvente (extração química do óleo), quando, então o seu teor de óleo será reduzido para aproximadamente 1%. Nesse processo, a torta é lavada com solvente (hexano) repetidas vezes, para retirar o máximo possível do óleo. A mistura do óleo com solvente segue depois para o processo de recuperação do solvente, que é evaporado e reaproveitado no processo. Essa recuperação praticamente não deixa resíduos de solvente no óleo (FREIRE et al., 2007).

O custo para implantação e operação de uma unidade de extração de óleo por solvente é muito alto e só é viável em grandes usinas. Portanto, em pequenas unidades industriais

C a p í t u l o I I | 182 de extração de óleo, o processo é feito apenas com a prensagem, embora tenha menor eficiência.

Terceira fase de refinamento do óleo: Uma vez realizada a extração na prensa expeller, o óleo bruto que contém impurezas precisa passar pelos processos de refinamento ao submetê-lo as etapas de degomagem e de clarificação.

O processo de degomagem inicia com a adição de água quente, na proporção de 2% do volume, com a finalidade de hidratar e coagular as gomas (fosfatídeos); a seguir, o óleo é enviado para um tanque com agitação e aquecimento, onde ocorre a coagulação das gomas, as quais são separadas por filtragem; depois, o óleo segue para o tanque clarificador, também chamado branqueador, dotado de aquecimento e sistema de vácuo.

Nessa fase, o óleo, sob vácuo, é aquecido a 105 ºC e misturada à terra clarificante, permanecendo nessa condição durante 30-40 minutos; após esse período, o óleo é novamente filtrado, encerrando-se o processo de refino do óleo de mamona (SILVA et al., 2007).

2.Óleo Medicinal Diferente do óleo bruto industrial que é extraído da semente inteira, no caso do óleo medicinal a sua extração é obtida pela prensagem a frio das amêndoas (tipo extrusora), pois trata-se de um óleo límpido, incolor e brilhante, livre do tóxico ricina, com baixo teor de acidez e impurezas (MATOS, 2007). A amêndoa representa 75% em peso da semente, a qual é descascada por meio de máquinas apropriadas, e contém entre 43% e 49% de óleo (BELTRÃO et al., 2007).

Reduzindo a umidade da semente de mamona até 4% por processo de secagem artificial, provavelmente a amêndoa seja separada facilmente da casca ao passar na máquina descascadora de aquênios de girassol, a qual é dotada de mecanismo de limpeza, produzida pela indústria Scott Tech de Vinhedo, SP (Figura 108), visando assim à extração do óleo diretamente da amêndoa. Portanto, a casca deve ser eliminada no descascador antes da prensagem de extração do óleo para evitar a retenção de óleo na torta junto com a casca.

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Figura 108. Máquina descascadora de aquênio e limpadora de sementes (girassol) da Unidade de Beneficiamento de Sementes da Cooperativa Coafal de Lucrecia, RN. Fotos: Vicente de Paula Queiroga.

Nas pequenas unidades de extração de óleo poderão ser instalados os equipamentos: miniprensa e filtro da prensa. Esta prensa contínua tipo extrusora, produzida em escala comercial pela Scott Tech de Vinhedo, SP tem capacidade para processar 100 kg de sementes de mamona por hora, rendendo em torno de 44% do óleo existente no grão (Figura 109).

Figura 109. Unidade de extração de óleo de sementes oleaginosas (prensa e filtro de prensa) da Cooperativa Agroindustrial dos Produtores Familiares de Lucrecia, RN (COAFAL). Fotos: Rogério Fernando Martinelli.

C a p í t u l o I I | 184 O óleo obtido por prensagem sempre arrasta resíduos que tendem a turvar o óleo. A separação deste material pode ser por sedimentação ou por filtragem. Essa filtragem tem a finalidade de retirar os resíduos que estão misturados com o óleo. No equipamento empregado (Figura 110), o óleo passa através de uma série de filtros, feitos de tecido grosso. Em cada filtro, vai sendo retirada uma borra, composta pelos resíduos contidos no óleo. Dependendo da qualidade dos grãos empregados (pureza física, especialmente) e do grau de impureza do óleo, pode ser feita uma ou mais etapas de filtragem (QUEIROGA et al., 2007).

Figura 110. Filtros de prensa de porte médio utilizado no processo de extração do óleo de sementes oleaginosas. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Esse óleo medicinal ainda deve passar pelos processos de refinação e neutralização, para que seja absolutamente isento de acidez e de impurezas (SILVA et al., 2007). Há também uma classificação especial para o óleo medicinal, que é produzido por um processo diferente, geralmente artesanal, e possui baixo rendimento. Permite, no entanto, a obtenção de um produto com altíssima pureza, de baixa acidez, incolor e brilhante. Esse óleo é usado em humanos quanto em animais como laxativo (FREIRE et al., 2007).

C a p í t u l o I I | 185 Óleo e Co-Produtos Óleo. O produto mais importante da mamona é o óleo, o qual é extraído da semente da mamona (Figura 111). O mesmo é conhecido como óleo de rícino (Figura 112), cuja sua cor é de incolor a amarelo dourado, espesso oleoso, inodoro e insolúvel em água, mas solúvel em solventes orgânicos. O óleo de mamona é extraído de suas sementes, o qual é usado na lubrificação de motores com alta rotação e como matéria prima para a produção de biodiesel.

Figura 111. Óleo de mamona. Foto: crédito para karvyc.com (Kaiima, 2019).

Figura 112. Óleo rícino de mamona de uso medicinal. Foto: Arquivo da Google imagens.

C a p í t u l o I I | 186 As aplicações do óleo de mamona são inúmeras. Ele pode ser usado na fabricação de tintas e isolantes, serve como lubrificante na aeronáutica, como base na manufatura de cosméticos e de muitos tipos de drogas farmacêuticas. O óleo de mamona também é empregado em vários processos industriais, como a fabricação de corantes, anilinas, desinfetantes, germicidas, óleos lubrificantes de baixa temperatura, colas e aderentes, base para fungicidas e inseticidas, tintas de impressão e vernizes, além de nylon e matéria plástica, em que tem bastante importância. O óleo de mamona pode ser transformado em plástico, sob a ação de reatores nucleares, adquire a resistência de aço, mantendo a leveza da matéria plástica (ABOISSA ÓLEOS VEGETAIS, 2000).

Casca de mamona. A casca de mamona representa entre 35% e 41% do peso do fruto de mamona, sendo os 65% e 59% restante correspondente ao peso total das sementes. Após a secagem ao sol dos frutos de mamona, as cascas não possuem mais substâncias tóxicas que impeçam sua adição à ração de animais. Além disso, deve-se ter cuidado para que não haja fragmentos da semente misturados à casca, pois estes podem ter substâncias tóxicas capazes de prejudicarem os animais, já que a casca não passa por nenhum processo de destoxificação. A casca é classificada como alimento volumoso, mas não tem grande valor nutritivo quanto à composição mineral (SEVERINO et al., 2006; Tabela 11).

Tabela 11. Composição químico-bromatológica da casca de mamona.

Nutriente

Valor

Matéria seca (%)

93,32

Matéria orgânica (% da matéria seca)

78,91

Proteína bruta (% da matéria seca)

9,2

Extrato etéreo (% da matéria seca)

19,89

Fibra em detergente neutro (% da matéria seca)

42,45

Nutrientes digestíveis totais (% da matéria seca)

73,18

Hemicelulose (% da matéria seca)

13,14

Fibra em detergente ácido (% da matéria seca)

29,30

Lignina (% da matéria seca)

6,60

Celulose (% da matéria seca)

21,50

Cinza insolúvel (% da matéria seca)

1,03

Fonte: BOMFIM et al. (2006)

C a p í t u l o I I | 187 De modo geral, os níveis crescentes de inclusão da casca na ração promoveram depressão no consumo, provavelmente pelo efeito de enchimento causado pelo elevado teor de fibra desse material e pela menor digestibilidade da sua fibra.

Torta de mamona. A torta é um subproduto obtido a partir da extração do óleo, por sua composição ser rica em nitrogênio, esta é utilizada como adubo orgânico de boa qualidade. Por ter esta característica, possibilita ser usada na restauração de solos desgastados e é utilizada em alimentação de animais por ter alto teor de proteínas, mas este valor variar pelas características da semente (Tabela 12).

Tabela 12. Composição química da torta de mamona (cv. BRS Nordestina).

Nutrientes

Componentes (%)

Umidade

8,13

Óleo

13,10

Proteína

28,74

Cinza

12,11

Nitrogênio (N)

4,60

Fósforo (P205)

3,00

Potássio (K)

0,96

Fonte: Embrapa (2007).

Assim a grande parte da torta de mamona produzida no Brasil vai para a adubação orgânica, esta age como controlador de nematoides do solo (Nematicida), além de ser fonte de nitrogênio, fósforo e potássio. A torta pode ser utilizada como alimento animal, como concentrado proteico, porém, depois que passar por um processo de destoxificação via vapor (30 minutos a 130ºC ou utilizar outros métodos de destoxificação) para neutralizar a proteína tóxica ricina.

Entretanto, várias indústrias que processam as sementes preferem utilizar a torta como adubo orgânico do solo, pois se tem um alto custo financeiro para fazer a destoxificação (SEVERINO, 2005). Entretanto, por ter um alto valor nutricional estão sendo desenvolvidos processos de inativação da toxidade e alergenicidade da torta para assim ser rentável o seu uso como alimento animal.

C a p í t u l o I I | 188 Farelo de mamona. O farelo da mamona é um co-produto que se tem pelo processo de extração do óleo por solventes. Este tem sido utilizado grandemente como adubo orgânico, podendo ter um grande utilizado como ração animal (CÂNDIDO et al., 2007).

O farelo de mamona tem grande potencial para ser utilizado em rações de ruminantes substituindo fontes proteicas como o farelo de soja, desde que as limitações relacionadas à sua toxidez e alergenicidade sejam superadas (SEVERINO, 2005; Tabela 13).

Tabela 13. Composição do farelo de mamona destoxificado em percentagem.

Constituintes

Autores Bose e Wanderley (1988)

Matéria seca

Naufel et al (1962)

100

Umidade

-

12,21

Proteína

39,82

29,07

Fibra

28,48

23,46

Óleo

1,58

1,97

Cinza

6,31

6,46

Extrato não nitrogenado

23,81

26,83

Os diferentes valores encontrados nas análises bromatológicas podem ser explicados pelos diferentes processos de extração de óleo e⁄ou pela utilização de genótipos distintos de mamona, entre outros.

Segundo NAUFEL et al (1962) ao estudarem o efeito da administração do farelo de torta de mamona destoxificado em comparação com o farelo de soja e de algodão na dieta de vacas em lactação por 84 dias experimentais. As dietas foram as seguintes: 1) farelo de soja (30%) + milho desintegrado (70%); 2) farelo de torta de mamona destoxificada (50%) + milho desintegrado (50%) e 3) farelo de algodão (45%) + milho desintegrado (55%). Concluíram que pelo menos em período curto como no presente experimento, o farelo de torta de mamona destoxificado pode ser utilizado como fonte protéica, em igualdade de condições aos farelos de soja e algodão, na alimentação de vacas leiteiras.

Os animais mantiveram-se em bom estado geral e em nível satisfatório de produção.

C a p í t u l o I I | 189 Partindo deste pressuposto, observa-se que o investimento de tecnologias para a destoxificação dos co-produtos da mamona aumentará a disponibilidade de insumos para ração animal. No entanto, estes co-produtos que são vendidos em baixo custo, terá um aumento de preço, pois além de adubo, pode ser utilizado na alimentação animal.

Entretanto, Oliveira et al. (2006) avaliando o efeito da utilização do farelo e da torta de mamona tratado com hidróxido de cálcio no consumo, digestibilidade dos nutrientes e funcionamento hepático em ovinos, observaram que o tratamento da mamona com Ca(OH)2 aumentou o consumo de matéria seca (MS) e proteína bruta (PB).

Folha de mamona. As folhas servem de alimento para o bicho da seda e misturadas a forragem aumentam a secreção láctea das vacas (LOUREIRO, 1962).

A administração de folhas frescas ou do pericarpo do fruto de Ricinus communis a bovinos imunizados contra ação das sementes desta planta, teve o mesmo efeito tóxico que em animais não imunizados, demonstrando que a imunidade conferida pela ricina não inibe a ação da ricinina, o princípio tóxico das folhas e do pericarpo (TOKARNIA; DÖBEREINER, 1997).

COMERCIALIZAÇÃO A comercialização é um dos passos mais importantes que o agricultor toma, pois pode definir entre o lucro ou prejuízo. Recomenda-se que o produtor procure contactar os prováveis compradores e, se possível, acertar o preço antes do plantio para reduzir problemas (EMBRAPA ALGODÃO, 2007).

Venda de sementes ou frutos. A mamona é comprada principalmente pela indústria de extração de óleo, seja para a produção de biodiesel ou para atender ao mercado de ricinoquímica, que é a indústria à base de óleo de mamona.

Em geral, a produção pode ser comercializada a granel ou ensacada. Caso o produtor colha e venda diretamente os frutos, far-se-á um desconto na fábrica no peso da produção entregue, proporcional ao resultado de teor de casca e óleo apresentado pelo produto (isto é mais comum no caso de pequenos e médios agricultores produzindo mamona de variedades ou híbridos indeiscentes, onde a baixa escala de produção não compensa o investimento em máquinas descascadoras). Caso a produção seja enviada em grãos, será

C a p í t u l o I I | 190 descontado um deságio à medida que aumenta o número de marinheiro (grãos não totalmente descascado) no produto vendido (FERREIRA et al., 2006).

O preço de venda da mamona é definido a cada dia pelo mercado, podendo ser influenciado pela produção mundial (principalmente Índia que é o principal produtor), pela cotação do dólar (já que a maior parte do óleo é exportada) e por condições locais, como distância até a indústria e impostos. Historicamente, esse preço varia muito, pois a demanda por parte das indústrias é praticamente constante, e quando ocorre um déficit na produção, o preço sobe muito. Por outro lado, quando a produção é um pouco maior, o preço cai acentuadamente. Para diminuir esse risco, o Governo Federal, através da CONAB, estipula um preço mínimo de comercialização para garantir ao menos os custos de produção do produtor.

Venda de óleo. No mercado internacional, o óleo é o principal produto comercializado, constituindo-se em matéria-prima industrial utilizada para obtenção de inúmeros produtos. A demanda por óleo é pequena, pois o principal consumidor tem sido a indústria química fina (ricinoquímica) (VARGAS, 2006).

O óleo de mamona pode ser classificado comercialmente da seguinte forma: a) Classificação comercial do óleo: O Óleo Industrial nº 1: Tipo comercial ou standard é límpido, brilhante, com o máximo de 1% de acidez, 0,5% de impurezas e umidade, de coloração amarelo claro; O Óleo Industrial nº 3: Tipo comercial não deve ter acidez maior que 3% e de impurezas maiores que 1%, com cor variando do amarelo-escuro ao marrom e verde-escuro; O Óleo Medicinal: Também denominado extra-pale, por ser praticamente incolor, deve ser absolutamente isento de acidez e de impurezas, além de ser brilhante. Para o óleo destinado a exportação, deve-se observar as especificações do mercado importador. No caso do mercado norte-americano as exigências são as seguintes: O óleo de mamona industrial nº 1: Deve ter no máximo 1% de acidez livre; 0,25% de impurezas e umidade; 6,25 a 7,55 de viscosidade a 25 ºC; 0,97 de densidade a 15,5 ºC, e cor amarelo-35 e vermelho-3 a 4, na escala Lovibond.

No mercado internacional a comercialização da mamona pode ser feita tanto na forma bruta (sementes), quanto em formas intermediárias (óleo bruto ou refinado) ou através da exploração de seus derivados de alto valor agregado (ácido graxo destilado de óleo de mamona desidratado, óleo de mamona hidrogenado, óleo de mamona sulfuricinado, ácido

C a p í t u l o I I | 191 12-hidróxido esteárico e outros, com usos diferenciados como poliuretanos, resinas plásticas, etc).

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