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  Vela/pé, densidade de fluxo de fóton (PPFD), porcentagem de sombreamento, ahhhhhh, que complicado! O que tudo isso tem a ver
27/03/2013
Tem tudo a ver! E todos medem a mesma coisa: a quantidade de luz incidente numa dada área num determinado intervalo de tempo. A dificuldade é entender como esses conceitos se inter-relacionam e como aplicar no manejo/cultivo de plantas.

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Vela/pé, densidade de fluxo de fóton (PPFD), porcentagem de sombreamento, ahhhhhh, que complicado! O que tudo isso tem a ver com plantas? Como aplicar esses conceitos? Como obter plantas ornamentais de qualidade?

William Roberto Luiz Silva Pereira

Tem tudo a ver! E todos medem a mesma coisa: a quantidade de luz incidente numa dada área num determinado intervalo de tempo. A dificuldade é entender como esses conceitos se inter-relacionam e como aplicar no manejo/cultivo de plantas.

 

Importância econômica: panorama mundial e nacional do mercado de ornamentais

Os grandes mercados consumidores estão na Holanda, Estados Unidos, Portugal, Espanha, França, Alemanha e Itália (KIYUNA, 2004). Já BUAINAIN & BATALHA (2007) considera a União Européia como principal consumidor.

Dentro os mercados produtores estão (BUAINAIN & BATALHA, 2007): Holanda, Quênia, Israel, Colômbia e Espanha. Os Estados Unidos são o segundo maior mercado das Américas, no qual importam grandes quantidades de flores de corte para Colômbia, Equador, Costa Rica, México, República Dominicana e Guatemala.

Ainda nos Estados Unidos, o grande centro produtor de plantas ornamentais ocorre no estado da Flórida, sendo que a Universidade da Flórida é o centro desenvolvedor de grande parte do conhecimento técnico relacionado.

Costa Rica foi o primeiro país da América Central a produzir e exportar flores e plantas de folhagem para a América do Norte (CARDOSO, 2006), nos levando a crer que a demanda desses produtos, principalmente nos Estados Unidos eram altas e a produção interna não era suficiente. Por outro lado, Venezuela, Colômbia e Equador são os países que produzem e exportam exclusivamente flores (CARDOSO, 2006).

O mercado de produção de plantas ornamentais ainda é incipiente no Brasil, mas está em franco desenvolvimento (STRINGUETA et al., 2003) apresentando perspectivas de crescimento anual (FRANÇA & MAIA, 2008) e conseqüentemente aquecendo a cadeia de produção, distribuição e comercialização. BUAINAIN & BATALHA (2007) indicam taxas de crescimento de 20% ao ano.

Boa parte da produção nacional é reservada para manter o mercado interno, que possui grande potencial, sendo a Região Sudeste o principal centro consumidor, com a maior concentração no Estado de São Paulo. FRANÇA & MAIA (2008) indicaram que o consumo per capita de plantas no Brasil é de US$ 4,70 por habitantes enquanto a Suiça possui um consumo per capita de aproximadamente US$ 170,00 por habitante. Os Estados Unidos tem um consumo de US$ 36,00 por habitante e Argentina, US$ 25,00.

Mais informações sobre o mercado nacional de plantas pode ser conferido no site do Instituto Brasileiro de Floricultura, IBRAFLOR (www.ibraflor.br).

Medidas de iluminância

Dado que os Estados Unidos tem o mercado de plantas ornamentais amadurecido, muito da literatura científica norte-americana relacionada utiliza como medida nacional de iluminância o vela/pé ou ainda microEinstein/m2/s. Por outro lado a literatura internacional adotou como medida padrão o PPFD (Photosynthetic Photon Flux (area) Density).

Os estudos que visam o aumento da produtividade de plantas ornamentais levam em conta uma variável fundamental: o grau de sombreamento, que consiste na porcentagem de retenção de luminosidade natural (originada da luz do Sol) promovidas por telas/coberturas especiais. As plantas são cultivadas em estufas ou viveiros que são cobertas com a cobertura na qual filtra certa porcentagem de luz natural, propiciando de 10% a 95% de grau de sombreamento. Para validar os experimentos, os pesquisadores medem a quantidade de luz que incide no interior da estufa/viveiro e geralmente registram os valores de iluminância em vela/pés ou em PPFD.

Essas dimensões se intercambiam da seguinte forma:

1PPFD = 1μmol/m2/s = 1μE/m2/s = 0,2vela/pé = % de sombreamento (?)

Não existe uma relação que transforma a porcentagem de sombreamento em PPFD ou vela/pé ou vice-versa, simplesmente porque o sombreamento é propiciado por um dado material que possui características de fabricação particulares e além do mais, a quantidade de luz filtrada depende diretamente da quantidade de luz fornecida pelo Sol. Por exemplo, uma tela de sombreamento de 80% é capaz de reter 80% da luz natural, mas a quantidade de luz originada da fonte luminosa (Sol) pode variar enormemente, se o dia estiver ensolarado ou nublado, por exemplo.

A Tabela 1 descreve a iluminância em diferentes condições de luminosidade, desde uma noite extrema (luz do luar, noite de céu nublado ou apenas da luz das estrelas) até o dia mais ensolarado, com medidas de iluminância em ambientes de interior.

 

Tabela 1) Medidas de iluminância (medidas em lux, vela/pé ou PPFD) para diferentes condições de luminosidade. Adaptado do Wikipedia (2013). 1 vela/pé = 0,092903040144 lux e 1PPFD = 0,2 vela/pé.

 

Por essa tabela possível verificar que um dia nublado pode fornecer apenas 18,58 PPFD enquanto um dia ensolarado pode fornecer 2415,48 PPFD.

 

A produtividade de plantas e as medidas de iluminância

Os estudos relacionados ao cultivo de plantas ornamentais têm um objetivo primordial: melhorar a qualidade das plantas e a produtividade. Geralmente os experimentos consistem em realizar tratamentos onde são determinadas as variáveis perseguidas que influenciam na qualidade/produtividade (taxa de fertilização, taxa de irrigamento, tipo de substrato, grau de sombreamento, etc.) e medir os atributos das plantas que respondem as condições experimentais (altura, diâmetro do caule, número de folhas, área da folha, variegação, concentração de clorofila, grau de “esverdeamento”, etc). Os testes estatísticos revelam quais atributos responderam ou não aos diferentes tratamentos.

 

Figura 1) Iluminância (em lux) medida em diferentes condições de iluminação. No detalhe é possível conferir que a iluminância em ambientes abertos (cuja fonte luminosa é o Sol) é muito maior do que em ambientes fechados iluminados artificialmente ou em condições de baixa luminosidade natural (nascer ou por-do-Sol, dia nublado e escuro, por exemplo).

 

O grau de sombreamento é uma variável tão importante que levou ???? a classificar as “plantas amantes de sombra” (shading lovers) e “plantas amantes de sol” (sunning lovers). Mas essa classificação não é satisfatória quando o assunto é qualidade/produtividade. É preciso conhecer o grau de sombreamento e a iluminância exata em que a qualidade/produtividade é ótima.

No entanto as plantas possuem uma grande capacidade adaptativa (GIVNISH, 1988), o que torna difícil a tarefa de estabelecer um grau de sombreamento ou iluminância ótima. Por isso, muito dos resultados encontrados nas pesquisas apenas indicam um grau de sombreamento a ser perseguido, se os atributos da plantas responderem aos tratamentos.

Geralmente os pesquisadores medem a iluminância (em vela/pés ou PPFD) no interior das estruturas sombreadas. Quando esses dados são compactados num gráfico, naturalmente surge uma relação linear entre o grau de sombreamento e PPFD (Figura 2). Os pontos marcados em vermelho no gráfico correspondem aos valores de iluminância (que foram fornecidos em vela/pés e transformados em PPFD) ótimos indicados para o cultivo de diferentes espécies de plantas ornamentais de interiores (Calathea sp., Aglaonema sp., Dieffenbachia sp., Dracaena sp., Epipremnum sp., Chlorophytum amaniense, Ficus sp., Philodendron selloum, Spathyphyllum sp., Zamioculca zamiifolia).

E se representarmos a Tabela 1 na Figura 2, tendo como orientador a reta (em cinza-claro) que relaciona a iluminância em vela/pés e o PPFD, surge uma representação visual da amplitude de iluminância (mínima e máxima) que ocorre no interior de uma estufa/viveiro sombreados e que corresponde a luminosidade de um dia de Sol pleno com luz direta ou dia claro com luz indireta ou um dia nublado/estúdio de TV ou um ambiente de interior, além de indicar os pontos do gráfico situados nesses limites (Figura 3).

 

Figura 2) Relação linear entre a porcentagem de sombreamento e a densidade de fluxo de fóton (PPFD). O ajuste forneceu um R2 alto, próximo de 1. Em cinza está a reta que transforma o PPFD em vela/pé.

 

Esse gráfico tem uma aplicação prática. Observemos o sombreamento a 80% e os pontos do gráfico marcados em vermelho que correspondem as iluminâncias ótimas medidas em estufas/viveiros com 80% de sombreamento para as plantas de interiores indicados pelo grupo de pesquisadores da Flórida. As iluminâncias encontradas no interior de estruturas sombreadas com 80% de sombreamento atingem a amplitude de um dia nublado/estúdio de TV (em torno de 200 μmol/m2/s) até uma iluminância de um dia de Sol pleno com luz direta (acima de 600 μmol/m2/s). Esse gráfico revelou, de uma maneira inusitada, como as plantas de interiores podem ser bastante adaptáveis (e produtivas) sob diferentes condições de iluminância, mesmo submetidas a um mesmo grau de sombreamento, já que os pontos marcados em vermelho são ótimos.

O gráfico (Figura 3) revela também que o grau de sombreamento fornecido pela tela/cobertura não filtra a luz de maneira totalmente efetiva, dada a amplitude de valores de PPFD que puderam ser verificadas em estruturas com 80% de sombreamento. Como já havia dito anteriormente, a iluminância no interior de ambientes sombreados depende do material de manufatura da cobertura/tela, da fonte de luz e também do aparelho mensurador, que depende de sua calibração e estado de conservação.

Também é possível notar que nenhuma medida de iluminância ocorreu na faixa verde, que corresponde as iluminâncias de ambientes de interiores iluminados artificialmente ou de ambientes de luz noturna (noite enluarada). E é claro, nos estudos de produtividade, nenhuma planta iria fornecer bons resultados quando cultivadas dentro de um galpão fechado iluminado apenas com luz doméstica ou nenhuma planta iria ter sua produtividade ótima realizada vivendo com luminosidade fornecida pelo bloqueio de luz solar causada pela Lua. TODAS AS PLANTAS dependem de um mínimo de luminosidade, mesmo as shadding lovers. E esse mínimo, necessariamente, deve corresponder a iluminância de um dia nublado ou de um estúdio de TV, esse último muitíssimo iluminado com lâmpadas próprias.

Isso pode ser visualizado na tabela de plantas que resistem a ambientes de interiores. LEE (2010) indicou espécies que suportam ambientes com iluminância de menos de 300 vela/pés = 60 PPFD (Tabela 2). Tal iluminância está entre a luminosidade encontrada num dia nublado/estúdio de TV e um dia claro sem luz direta do Sol. O autor indica que plantas que vivem nessas condições crescerão muito lentamente, e devidos cuidados devem ser tomados para não se aplicar muita água ou fertilizante. E se olharmos na Figura 3, nenhuma planta teve suas características ótimas realizadas em tal condição de iluminância.

 

Tabela 2) Lista de espécies que suportam uma iluminância abaixo de 300 vela/pés = 60 PPFD. De LEE (2010).

 

Um ponto do gráfico (Figura 3) chama a atenção: corresponde ao único ponto marcado em vermelho situado na região do dia nublado/estúdio de TV: corresponde a iluminância ótima para o cultivo de Chlorophytum amaniense. CHEN et al. (2004) afirmaram que essa espécie deve ser cultivada em 90 a 95% de sombreamento ou 1200 a 600 vela/pés (240 a 120 PPFD), sendo que qualquer aumento no nível de luminosidade pode causar clorose (amarelamento) ou queima das folhas. É uma das poucas exceções.

 

Aplicação dos conceitos

O ajuste de reta aos dados que relacionam o grau de sombreamento e PPDF forneceu uma fórmula linear com R2 = 0,760 (sendo que o ajuste perfeito da reta aos dados ocorre quando R2 = 1), porém os pontos se encontram bastante dispersos. Apesar disso, podemos utilizar esses resultados da seguinte forma:

Uma dada pesquisa indica a iluminância ótima para o cultivo de uma determinada espécie/cultivar, em PPFD ou vela/pés, mas não indica a porcentagem de sombreamento utilizada. Se forem utilizadas luzes artificiais, sem problemas: existem métodos para quantificar o número de lâmpadas suficientes para atingir a iluminância indicada. Mas se a idéia é utilizar uma estrutura sombreada, basta fazer a transformação certa para PPFD, utilizar a reta ajustada e encontrar a porcentagem de sombreamento. As amplitudes mínimas e máximas de PPFD reveladas para uma determinada porcentagem de sombreamento viriam a fornecer uma margem de segurança para o desenvolvimento da espécie/cultivar.

Esse conceito ainda pode ser aplicado quando se desejar colocar uma planta num dado recinto. A dona-de-casa coloca a planta em diversos pontos da casa até encontrar o local ideal onde a planta “gosta mais”. Se colocar um lírio-da-paz (Spathiphyllum sp.) num local que recebe muito sol, rapidamente ela murcha (provavelmente devido a sua alta capacidade fotossintética e conseqüentemente a sua taxa de transpiração) e a planta “fica triste”. Porém a murcha é rapidamente é interrompida quando colocada num local bem sombreado e, segundo LEE (2010), ela resistirá num ambiente com menos de 60 PPFD de iluminância. Que tal se ela tentar colocar a planta num escritório iluminado apenas com luz artificial (9,29 PPFD) com pelo menos uma janela recebendo luz solar? Certamente chegará aos 60 PPFD necessários para que a planta sobreviva ou chegue na sua iluminância ótima.

 

Figura 3) Representação visual das regiões de iluminância que correspondem a iluminação proporcionada por: incidência direta de luz Solar; um dia claro sem luz direta do Sol; um dia nublado/estúdio de TV; e iluminação artificial/noite. Os pontos em vermelho são os valores iluminância ótima para o cultivo de plantas ornamentais indicado por diversos estudos. As retas auxiliares ajudam a englobar todos os pontos que se situam no extremo inferior e superior a reta de ajuste.

 

Referências bibliográficas

Buainain, A. M & Batalha, M. O. &. 2007. Cadeias produtivas de flores e mel. Brasília: IICA: MAPA/SPA, 2007.

Cardoso, S. S. 2006. Pó de serra como substrato na produção de Dracaena sanderana Hort Sanz. Dissertação de Pós-Gradução. Universidade do Estado do Pará, Centro de Ciências Naturais e Tecnologia.

Chen, J.; McConnell, D. B.; Henny, R. J. 2004. Cultural guidelines for commercial production of interioscape Fire Flash (Chlorophytum amaniense).  Environmental Horticulture Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida. Reviewed March 2011. Document ENH998.

França, C. A. M. & Maia, M. B. R. 2008. Panorama do agronegócio de flores e plantas ornamentais no Brasil. XLVI Congresso da Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural.

Kiyuna, I. 2004. Floricultura: Como incrementar as exportações. Agroanalysis. São Paulo: FGV, 24(11): 22-2.

Givnish, T. J. 1988. Adaptation to Sun and shade: a whole-plant perspective. Aust. J. Plant Physiol., 15: 63-92.

Lee, C. W. 2010. Horticulture Science Lab (PLSC211): Lab Manual. Department of Plant Sciences. North Dakota State University.

Stringueta, A. C. O.; Carriello, L. C.; Stringueta, P. C. 2003. Extração e caracterização dos pigmentos presentes em flores de zínia. In: XIV congresso brasileiro de floricultura e plantas ornamentais e i congresso brasileiro de cultura de tecidos. Lavras. Anais... Lavras (MG): UFL, p. 29.

Wikipedia. http://en.wikipedia.org/wiki/Lux. Acesso em 2013.

 

 

 

 

 


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