Cártamo (Carthamus tinctorius L.): Tecnologias de plantio e utilização by abarriguda

CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) TECNOLOGIAS DE PLANTIO E UTILIZAÇÃO

Vicente de Paula Queiroga Ênio Giuliano Girão Esther Maria Barros de Albuquerque Editores Técnicos

REVISTA CIENTÍFICA

CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) TECNOLOGIAS DE PLANTIO E UTILIZAÇÃO

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 ÊNIO GIULIANO GIRÃO ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE (Editores Técnicos)

CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) TECNOLOGIAS DE PLANTIO E UTILIZAÇÃO

1ª EDIÇÃO

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA - AREPB

2021

Organização do Livro VICENTE DE PAULA QUEIROGA, ÊNIO GIULIANO GIRÃO, ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE 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: 15-01-2021 Dados internacionais de catalogação na publicação (CIP)

Q3g

Queiroga, Vicente de Paula. Cártamo (Carthamus tinctorius L.): Tecnologias de plantio e utilização. 1ed. / Organizadores, Vicente de Paula Queiroga, Ênio Giuliano Girão, Esther Maria Barros de Albuquerque. – Campina Grande: AREPB, 2021. 148 f. : il. color. ISBN 978-65-87070-02-5 1. Cártamo. 2. Carthamus tinctorius. 3. Sistema de produção. 4. Colheita. 5. Aquênio. 6. Óleo. I. Queiroga, Vicente de Paula. II. Girão, Ênio Giuliano. III. Albuquerque, Esther Maria Barros de Albuquerque. 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)

Ênio Giuliano Girão (M.Sc) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa Agroindústria Tropical– CNPAT Fortaleza, CE (Brasil)

Esther Maria Barros de Albuquerque (Drª) Doutora em Engenharia de Processos Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil)

APRESENTAÇÃO

A cártamo é uma planta da família Asteraceae, originária da Índia, foi levado para a Pérsia, Egito e Europa pelos árabes e comerciantes do Mediterrâneo. Hoje seu cultivo é difundido em todo o mundo e ainda tem pouca expressão econômica no Brasil. É uma planta muito interessante quando se trata do seu cultivo, porque se adapta a solos de baixa fertilidade, a diferentes climas e necessita de pouca água. O óleo é extraído das sementes (eliminando o pericarpo dos frutos) do cártamo e deve ser extraído a frio e na primeira prensagem (não refinada) para manter suas propriedades extraordinárias. É uma planta espinhosa e ramificada que pode exceder o metro na época da floração. Tem uma forma particular de crescimento. Começa com um estádio de roseta de 35 a 40 dias. O caule e os ramos principais só se desenvolvem no segundo estádio de alongamento. A folhagem é verde opaca e a cor das flores varia entre branco, amarelo, laranja e até vermelho. Apesar de ser uma planta rústica, o cártamo é sensível à geada, não resiste ao excesso de umidade no solo ou na atmosfera. A característica importante dessa oleaginosa é que conta com teor de óleo de 37 a 41% e, dependendo do tipo de variedade, pode ter 75% de ácido oleico e 12% de ácido linoléico ou 75% de ácido linoléico e 12% de ácido oleico. Esta última característica o coloca como um dos melhores óleos para consumo humano, uma vez que ambos os ácidos reduzem os níveis de colesterol no sangue, os quais, em certa medida, evitam problemas cardiovasculares. Além disso, a torta de cártamo, rica em proteínas, é usada para alimentar o gado. A planta também pode ser usada como forragem em uma ração de manutenção. Por outro lado, os autores desta publicação, preocupados em fortalecer a participação de produtores brasileiros na produção do cártamo, trazem a comunidade acadêmica e extensionistas, as informações básicas copiladas de bibliografias existentes sobre sistema produtivo do cártamo (Carthamus tinctorius L.), principalmente para atender as microrregiões secas do semiárido. Os autores

SUMÁRIO

CAPÍTULO I – SISTEMA PRODUTIVO DO CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.) – Vicente de Paula Queiroga, Ênio Giuliano Girão, Esther Maria Barros de Albuquerque .........10 CAPÍTULO II – COLHEITA, EXTRAÇÃO DE ÓLEO E COMERCIALIZAÇÃO DE GRÃOS DE CÁRTAMO – Vicente de Paula Queiroga, Ênio Giuliano Girão, Esther Maria Barros de Albuquerque ............................................................................................................109

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................126

C a p í t u l o I | 10

Capítulo I

SISTEMA PRODUTIVO DO CÁRTAMO (Carthamus tinctorius L.)

Vicente de Paula Queiroga Ênio Giuliano Girão Esther Maria Barros de Albuquerque (Editores Técnicos)

C a p í t u l o I | 11 INTRODUÇÃO O cártamo (Carthamus tinctorius L.) é uma das culturas mais antigas do mundo, considerada uma oleaginosa pertencente à família Asteraceae, cuja matéria-prima é destinada para produção de óleo na alimentação humana e na indústria para diversos fins. Os primeiros relatos de cultivo desta planta são nos continentes asiático e africano. Vavilov (1951) propôs três centros de origem para o cultivo de cártamo: Índia, Afeganistão e Etiópia. As flores de cártamo eram usadas pelos nativos para extração de corante, utilizado tanto na culinária como para tingir tecidos de fibra de algodão, e também como erva medicinal (BAGHERI; SAM-DALIRI, 2011). A cultura do cártamo possui características agronômicas importantes, como elevada tolerância ao déficit hídrico, às altas temperaturas, aos ventos fortes e quentes, à baixa umidade relativa do ar e a solos salinos (KIZIL et al., 2008). Portanto, o cártamo é uma planta oleaginosa anual, adaptada às condições de semiárido (OELKE et al. 1992), e pode conter até 40% de óleo (LANDAU et al., 2004). Esta

espécie

desenvolve

bem

regiões

com

precipitações

300 a 600 mm anuais e em altitudes que variam do nível do mar até 2000 m. Suporta grande amplitude de temperaturas que pode variando de -7 a 40°C dependendo do seu estádio de desenvolvimento. Esta cultura não tolera solos encharcados e alta umidade relativa do ar (EMONGOR, 2010). A cultura apresenta um ciclo de maturidade fisiológica que varia, normalmente, de 110 a 150 dias, podendo ser antecedido ou prolongado este intervalo, dependendo do genótipo e de condições ambientais. A germinação ocorre entre 3 a 8 dias após a semeadura. O estádio de roseta é caracterizado pelo crescimento lento da planta e quando diversas folhas são produzidas próximas ao nível do solo. Esta fase pode durar de três a seis semanas, dependendo do material genético e das condições ambientais, especialmente a temperatura. Essa é a etapa mais crítica do desenvolvimento da planta por apresentar um crescimento lento, que a torna bastante sensível à competição por água, luz e nutrientes com as plantas invasoras (OELKE et al., 1992). O

alongamento

caule

ramificações

são

fases

maior

intensidade de crescimento da planta e tem duração em torno de 6 a 8 semanas. Bom suprimento nutricional e as características genéticas da planta são fundamentais para determinação do número de ramos primários, secundários e terciários. O início do

C a p í t u l o I | 12 florescimento se dá em torno de 60 a 100 dias e a maturidade fisiológica ocorre de 4 a 6 semanas após o início da floração. O ponto ideal para colheita se dá entre 2 a 3 semanas após a maturidade. As plantas se encontram completamente senescidas, apresentando coloração marrom das folhas e capítulos. Nesta fase, a umidade das sementes encontrase com aproximadamente 10% (EMONGOR, 2010). O cártamo é atacado por diversas doenças causadas por fungos, bactérias, vírus e micoplasmas.

fungos

representam

mais

70%

dos

patógenos

que

afetam a cultura, especialmente em períodos de alta umidade atmosférica e do solo. Destes, a mancha de Alternaria causada por Alternaria carthami e a murcha causada por Fusarium oxysporum são os mais devastadores e podem causar perdas de 100%. (DAJUE; MÛNDEL, 1996). O melhoramento genético para resistência é o método mais econômico e conveniente para o controle de doenças no cártamo. Contudo, grande parte dos mecanismos genéticos de resistência em cártamo ainda não é conhecido para a maioria das enfermidades. Por outro lado, o cártamo para produção de óleo, pode ser uma alternativa de cultivo no período da safrinha no Brasil, principalmente na região do Cerrado que é totalmente mecanizada (ZOZ, 2012), uma vez que nas regiões Centro-Oeste e Sudeste os solos são, em sua maioria, profundos e bem drenados e possuem extensas áreas que ficam em pousio no período de outono à primavera, em função da baixa precipitação pluviométrica (SILVA, 2013). O cultivo safrinha serve como estratégia para evitar os efeitos negativos do monocultivo, permitindo diversificar a produção, facilitando o manejo do solo e de pragas e doenças, o que aumenta a renda do produtor (LEITE et al., 2013). Como uma cultura oleaginosa, seu valor de mercado é idêntico ao do girassol com as bonificações se o teor de óleo superar um valor base de 33% (SMITH, 2002; LANG, 2011). A cártamo é considerada uma oleaginosa de importância secundária e, se uma elevada expansão esperada for alcançada, não apenas novos mercados serão conseguidos, mas também irá refletir no tempo de atividade das usinas de processamento (BAÜMLER, 2002). Além disso, sua expansão na área plantada acompanharia a demanda da população mundial, decidida a consumir óleos vegetais mais saudáveis em comparação com as gorduras animais que promovem o amento de colesterol. O óleo de cártamo tem um alto teor de ácidos graxos monoinsaturados e poli-insaturados, considerados benéficos para a

C a p í t u l o I | 13 saúde, reduzindo o risco de doenças cardiovasculares. Contém 78% de ácido linoléico (ômega 6), 13,5% de ácido oleico (ômega 9) e apenas 8% de ácidos graxos saturados. O óleo de cultivares de cártamo com alto teor de oleico contém até 80% de ácido oleico (KNOWLES, 1989). Tendo em vista a importância econômica e ambiental do cártamo, e os estudos com esta cultura por serem recentes no país, torna-se evidente a necessidade de pesquisas aplicadas que contemplem todo o seu sistema de produção, em virtude da escassez de conhecimentos técnicos, e o desenvolvimento de cultivares melhoradas e adaptadas.

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA No último século, a planta do cártamo foi cultivada principalmente para extração de óleo de suas sementes (CORLETO et al., 1997). O óleo de cártamo tem sido produzido comercialmente e para a exportação há cerca de 50 anos, primeiro como uma fonte de óleo para a indústria de tintas, e, atualmente, para produção de óleo comestível, utilizado para cozinhar, fabricar margarina e também como óleo de salada, substituindo o azeite de oliva (BAGHERI; SAM-DAILIRI, 2011). As

sementes

desta

espécie

possuem

elevados

teores

óleo

(35

45%) de ótima qualidade tanto para consumo humano como para uso industrial (GIAYETTO et al., 1999; CAMAS et al., 2007). Além disso, o óleo de cártamo é insípido e incolor, sendo a sua composição semelhante ao óleo de girassol (KAFFKA; KEARNEY, 1998). Suas sementes são também uma fonte rica de minerais (Zn, Cu, Mn e Fe), vitaminas (tiamina e β-caroteno) e tocoferóis α, β e γ (VELASCO et al., 2005). No que diz respeito ao consumo humano, o óleo de cártamo apresenta altos teores de ácido oleico (70%-75%) e ácido linoleico (70%-75%), sendo as cultivares comerciais classificadas em dois grupos: aquelas ricas em ácidos graxos monoinsaturados (oleico, ômega 9) e aquelas com elevada quantidade de ácidos graxos poliinsaturados (linoleico, ômega 6), sendo que ambos atuam na redução do nível de colesterol ruim no sangue (HANDAN et al., 2009; BERGLUND et al., 2013). Em todo o mundo, a principal finalidade do cultivo dessa espécie é para obtenção de óleo comestível de bom valor nutricional. Além dessas utilidades, o cártamo ainda pode ser utilizado para fins medicinais, pois na China as flores são colhidas, principalmente para

C a p í t u l o I | 14 uso medicinal. Enquanto no Canadá há estudos para o ramo de cosmético (MÜNDEL et al., 2004). Quanto ao uso industrial, o óleo de cártamo apresenta potencialidades como matéria prima para produção de biodiesel e na fabricação de esmaltes, sabões, tintas e vernizes (MÜNDEL et al., 2004); porém, com o surgimento das tintas à base de água, este último uso tem sido cada vez mais restrito. Por outro lado, o cártamo é uma cultura conveniente e desejável à pecuária, pois permite a produção, na mesma área, de volumoso (silagem de cártamo) e concentrado (torta de cártamo, um coproduto da indústria de óleo), ambos podem ser usados na alimentação de ruminantes e monogástricos (ARANTES, 2011). A torta das sementes, que é um subproduto da indústria de óleo, possui cerca de 25% de proteína e pode ser utilizada na alimentação de ruminantes (OELKE et al.,1992; EKIN, 2005). Na Índia, genótipos selecionados para a produção de óleo são usados em sucessão com a cultura do algodão (MALEWAR et al., 1999). Todavia na maioria dos países produtores, o cártamo é utilizado em rotação de culturas com cereais, quebrando o ciclo de doenças e o surgimento de plantas espontâneas (ação alelopática), promovendo assim a diversificação dos sistemas de cultivo (OMIDI et al., 2012). Outra propriedade muito pouco conhecida desta planta é o seu uso como fungicida e como antinematóides, devido aos compostos encontrados em suas flores e folhas.

ORIGEM E HISTÓRIA O cártamo cultivado pode ter suas origens nas duas espécies relacionadas: do cártamo selvagem, Carthamus oxyacanthus M. Bieb. do Afeganistão e países vizinhos (por exemplo, Paquistão) e do cardo de açafrão, Carthamus lanatus da Etiópia (CHAVAN, 1961). Utilizando fontes variadas, Weiss (1971) determinou que o cártamo, da espécie Carthamus tinctorius L., foi registrado como cultivado por séculos em uma ampla área que abrange o sul e o oeste da China, grande parte da Índia e a oeste no atual Paquistão, Afeganistão, Irã, Iraque, norte da Arábia Saudita, Cazaquistão, Turquia e vários outros países do "Oriente Médio"; bem no vale do Nilo, no Egito e no Sudão, e na Etiópia. No Egito, o cártamo era usado como corante para colorir algodão e seda, além de unguento cerimonial usado em cerimônias religiosas e ungir múmias antes de enfaixar.

C a p í t u l o I | 15 Pacotes de sementes de cártamo e adornos de florzinhas foram encontrados com múmias de 4.000 anos (WEISS, 1971). O óleo foi usado como unguento e para iluminação. No século XVIII, o corante de cártamo do egípcio era usado na Itália, na França e na GrãBretanha para colorir o queijo e dar sabor à linguiça. Embora, o principal uso do cártamo tenha sido usado principalmente para alimentos, para temperar, colorir e secagem de tecidos, mas ele era conhecido como uma cultura de óleo comestível na antiga região da Mesopotâmia, há mais de 2.000 anos (WEISS, 1971). Segundo Weiss (1971), o cártamo tem sido utilizado no Oriente Médio, Índia e África para efeitos purgativos e alexifármicos (antídoto), bem como um óleo medicamentoso, para promover a transpiração e curar a febre. As florzinhas eram amplamente utilizadas para colorir e dar sabor a sopas e arroz, bem como tecidos, poções e unguentos. O cártamo foi usado como erva de vaso e como laxante (WEISS, 1983). O farmacêutico árabe do século X, Mesua (CHAVAN, 1961), distinguiu o cártamo da Índia da planta de mesmo nome em torno de Bagdá, que é reconhecível em seu desenho como C. tinctorius. A cártamo foi mantida na farmacopeia europeia até recentemente, mas raramente prescrito como remédio específico (WEISS, 1983). A farmacopeia japonesa detalha o uso do cártamo (WEISS, 1971). Os corantes de cártamo foram particularmente importantes para as indústrias de tecelagem de tapetes da Europa Oriental, Oriente Médio e subcontinente indiano. O seu corante principal cartamina ou cartamínico (pigmento de cor laranja avermelhado extraído das flores, as quais produzem dois pigmentos – um amarelo e outro vermelho; Figura 1) foi usado extensivamente para colorir tecidos ou prendas de vestir até o século 19, quando os corantes de anilina mais baratos se tornaram disponíveis. Os escritos hebraicos desde o século II dC descrevem o uso de tabletes de corante cartamínico (colorante Flavonoide) para corantes alimentares, rouge e remédios (WEISS, 1983).

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Figura 1. Corante natural de cor laranja avermelhado do cártamo em forma de pó.

Aproveitamento apícola: A planta do cártamo é citada em diversas fontes como boa produtora de pólen e melífera. Do ponto de vista agronômico, é importante enfatizar que o período de floração do cártamo pode se estender por 3 a 4 semanas.

DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA MUNDIAL A produção mundial de cártamo é de cerca de 600 mil toneladas, com uma área colhida de, aproximadamente, 800 mil hectares em aproximadamente 60 países, sendo que os maiores produtores são: O Cazaquistão é o país que se destaca como o maior produtor mundial com aproximadamente 174,9 mil toneladas. A Índia ocupa a segunda colocação, com uma produtividade de 109,0 mil toneladas. Os Estados Unidos aparecem na terceira posição com 95 mil toneladas. O México na quarta posição com uma produtividade de aproximada de 91,8 mil toneladas e a Argentina com 49,8 mil toneladas. (FAOESTAT, 2014). Enquanto as maiores produtividades mundiais em 2013 foram verificadas na China (1.565 kg ha-1), Turquia (1.536 kg ha-1) e Estados Unidos (1.381 kg ha-1) (FAOSTAT, 2014).

Perante os dados da FAO (FAOSTAT, 2014), os cinco maiores produtores mundiais de cártamo em 2013 foram: Cazaquistão (174,9 mil toneladas), Índia (109,0 mil toneladas),

C a p í t u l o I | 17 Estados Unidos (95,0 mil toneladas), México (91,8 mil toneladas) e Argentina (49,8 mil toneladas) e as maiores produtividades mundiais em 2013 foram verificadas na China (1.565 kg ha-1), Turquia (1.536 kg ha-1) e Estados Unidos (1.381 kg ha-1) (FAOSTAT, 2014).

Apesar de ser uma cultura com grande potencial produtivo, o cártamo até então tem pouca expressão econômica no Brasil, consequentemente, as informações disponíveis para seu cultivo ainda são escassas no referido país (FERRARI, 2008; POSSENTI et al., 2010; PEIRETTI, 2009).

BOTÂNICA, MORFOLOGIA E FISIOLÓGICA DO CÁRTAMO

-Aspecto Botânico Em árabe, Carthamus refere-se à cor avermelhada do corante vegetal que se usa para tingir alimentos e gêneros, enquanto tinctorius expressa a ação de tingir. Por este uso primitivo, o seu cultivo é um dos mais antigos no mundo, conhecendo-se primeiramente em Ásia, Índia africana e Europa. Uma classificação botânica para o cártamo, tanto em latim quanto em inglês, é dada pelo USDA (ANON., 2007) da seguinte forma:

Reino - Plantae (Plantas); Sub-reino - Tracheobionta (Plantas vasculares); Superdivisão - Espermatophyta (Sementes); Divisão - Magnoliophyta (Plantas com flores); Classe - Magnoliopsida (Dicotiledôneas); Subclasse - Asteridae; Ordem – Asterales; Família - Asteraceae (Família Aster); Gênero - Carthamus L. - cardo de roca. Ther Nomes

Latim: Calcitrapa

tinctoria; Carduus

tinctorius;

glaber Burm. f.; Centaurea carthamus E.H.L. Krause Nomes comuns em inglês: dyer's-saffron, false saffron, safflower.

Carthamus

C a p í t u l o I | 18 De acordo com Robles (1985), a classificação taxonômica do cártamo é a seguinte:

Reino: Vegetal; Divisão: Tracheophyta; Subdivisão: Pteropsidae; Classe: Angiospermae; Subclasse: Dicotyledoneae; Ordem – Synandrales; Família: Compositae (Asteraceas); Subfamília: Carduceae (Tubulifloras); Tribo: Cynereae Gênero: Carthamus Espécie: C. tinctorius Subespécie: Inermis (sem espinho); typicus (com espinho).

-Aspecto Morfológico Planta – O cártamo (Carthamus tinctorius L.), membro da família Compositae ou Asteraceae, é conhecido popularmente como açafrão, pois se trata de uma planta arbustiva anual (herbácea) com talo grosso e raiz extremamente forte, e anual com numerosos espinhos nas folhas e brácteas (Figura 2), cultivadas principalmente em climas quentes e secos. Também é considerada uma planta xerófita ou rústica, sensível a geada e não resiste ao excesso de umidade no solo ou na atmosfera.

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Figura 2. Planta de cártamo. Foto: Dreamstime.com.

A planta alcança sua maturação entre 110 a 150 dias quando é plantada na primavera e, em 200 dias, quando se planta em outono. Durante os primeiros 30 ou 40 dias, a planta cresce muito lentamente e se inicia a sua ramificação, quando a mesma alcalnça uma altura de 20 a 45 cm, devido a elevação da temperatura. Entretanto, o seu crescimento cessa quando se inicia a floração (INIA, 1962ab; ANÓNIMO, 1970ab). Por seu ciclo relativamente curto, variando de 130 a 150 dias, o cártamo pode ser uma opção de cultivo para a safrinha, ou para o período de seca de algumas regiões agrícolas brasileira. Nesse sentido pode não competir com as culturas tradicionais de maior importância econômica como a soja e o milho, na safra de verão. Raiz – Para uma planta desenvolvida de cártamo, seu sistema radicular pode atingir uma profundidade no solo de 2 a 3 m, demonstrando assim que tem capacidade de tolerar um alto estresse hídrico e produzir em condições de baixa fertilidade (DAJUE; MÜNDEL 1996; CORONADO, 2010). Ou seja, o cártamo possui uma raiz central pivotante com ramificações (Figura 3), de tal maneira que quando a planta está em estado de “roseta”, a

C a p í t u l o I | 20 raiz pode crescer até 0,80 m (ROBLES, 1985) e, quando chega ao estado de planta adulta, alcança de 1,80 m até 2,40 m (ANÓNIMO, 1970).

Figura 3. Planta de cártamo: 1) Sistema radicular e 2) talo.

Talo – O cártamo é uma planta herbácea, de caule ereto, forte e curto, branco acinzentado e com altura variando entre 50 e 180 cm, dependendo da variedade, e pode ser ou não pubescente (presença ou ausencia de pelos) (SINGH; NIMBKAR, 2007). Uma vez em estádio de roseta, que pode durar entre 35 a 40 dias, o caule verdadeiro emerge quanto aumenta as temperaturas (Figura 4), a partir daí inicia-se a sua ramificação com 2-5 ramos a partir de 20 a 30 cm do solo. Nesse estádio, as folhas são mais ovaladas, serrilhadas e com dentes coriáceos que terminam em pequenos espinhos.

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Figura 4. Planta herbácea do cártamo com caule ereto e forte. Foto: Mirna e Attilio Marzorati.

Folhas – Durante o primeiro estádio de crescimento, as folhas sésseis estão agrupadas e tomam a forma de roseta. Essas folhas sem estípulas de cor verde escuro com tonalidades rosadas, geralmente são grandes e alternadas, de forma alargada e ovalada, e podem ter espinhos. Ou seja, as inferiores são largas e os superiores estreitas e alongadas (Figura 5).

Figura 5. Folhas alternadas com espinhos em suas bordas e a coloração verde da planta de cártamo.

C a p í t u l o I | 22 Inflorescência – Sua inflorescência é um capítulo, que consiste em uma estrutura alargada (receptáculo), onde estão localizadas as flores agrupadas (em capítulo). O número de capítulos é influenciado pelo genótipo, ambiente e o manejo cultural (CORONADO, 2010). Cada capítulo possui de 20 a 250 flores, também denominadas de floretes, que se encontram envolvidas por diversas brácteas verdes espinhosas sobrepostas (Figura 6). O receptáculo pode ser plano, côncavo ou convexo e ter escamas ou pêlos entre as flores.

Figura 6. Capítulo ou florete do cártamo (conjunto de flores), envolvido por diversas brácteas sobrepostas e os frutos (comumente chamados de sementes) em formação.

Esta cultura possui vários ramos, que são classificados como primários secundários e terciários (Figura 7), de modo que na sua extremidade possui uma estrutura globular ou esferoides chamada capítulo, composto por flores amarelas, laranjas ou vermelhas (SINGH; NIMBKAR, 2007). Os ângulos de ramificação para a haste principal variam de 30 a 70º e esse grau de ramificação é genético e ambientalmente controlado (Figura 8).

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Figura 7. Planta isolada de cártamo mostrando os ramos primário, secundário e terciário. Foto: Mündel et al. (1992).

Figura 8. Ilustração botânica de um ramo de cártamo (Carthamus tictorius). Distinguese pelo talo ramificado (1); as folhas sésseis, que crescem de forma alternada ao talo (2); as brácteas da flor que se endurecem quando o fruto fica maduro (3); e a inflorescência (4), composta por numerosas flores.

C a p í t u l o I | 24 Cada talo produz de 1 a 5 inflorescência e cada um desses contém de 40 a 100 flósculos (conjunto de flores individualizadas; Figura 9). O número e dimensões dos capítulos são influenciados pela variedade, a fertilidade do solo e a sua posição que ocupa na planta (BURKART, 1974).

Figura 9. Detalhes dos flósculos de cores amareladas e avermelhadas em uma flor composta de cártamo. Foto: Dreamstime.com.

Cada capítulo floral com 2 a 4 cm de diâmetro produz entre 15 e 20 frutos (sementes) (Figura 10), que permanecem protegidas após a maturidade, porque as suas folhas e, em geral, toda a planta produz espinhos, evitando assim problemas de desgrane por bloquear o ataque das aves (Figura 11).

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Figura 10. Detalhe do capítulo do cártamo contendo os frutos (sementes) em desenvolvimento.

Figura 11. Presença de espinhos envolta do capítulo. Foto: fairdinkumseeds.com

Floração - A floração do cártamo começa na haste central e se espalha para fora, o estádio de floração dura 14 a 21 dias dependendo do clima disponível. A Figura 12 apresenta dois estágios de desenvolvimento do cártamo com distintos floretos antes e após a floração: linha amarela e linha branca.

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Figura 12. Duas linhas de cártamo e seus estágios de desenvolvimento com distintos floretos. (a-c) linha amarela. (d-f) linha branca. (a, d) Inflorescência de cártamo. (b, e) Seção transversal da inflorescência a partir das duas linhas de estágios diferentes. (c, f) Estágio de desenvolvimento diferente das pétalas de duas linhas correspondentes a (b, e). I: sete dias antes da floração; II: três dias antes da floração; III: dia da floração; IV: três dias após o florescimento.

Flor - A flor se encontra revestida com brácteas verdes, pontiagudas e coriáceas. Os ramos primário e secundário produzem os floretes em maior tamanho e em maior quantidade. Cada florete é constituído por um conjunto de pétalas que circunda o gineceu e androceu formando uma estrutura conhecida como tubo de corola (Figura 13). A corola é pentâmera e o androceu é composto por cinco estames soldados no ápice, formando um cilindro (flósculos ou flores flosculosas), através do qual passa o estilo do ovário. Enquanto o ovário contém um único óvulo (SIGH; NIMBKAR, 2007; SILVA, 2013).

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Figura 13. Carthamus tinctorius L. (a) ramo com capítulo, (b) flor em disco (tubular), (c) tubo de antera (fenda em um lado), (d) estigma, (e) aquênio (semente) (Desenho por R. Kilian em P. Hanelt (1961) Kulturpflanze 9, p.120; Foto: Akademie Verlag, Berlim).

As pétalas podem ter as seguintes cores: amarelo, laranja, vermelho, branco ou uma combinação dessas cores. As flores tubulares hermafroditas amarelas ou alaranjadas ficam quase vermelhas quando murcham, as de outras cores ficam amarelas ou marrons. Entre 5-40% de polinização cruzada (por insetos) (INIA 1962ab; ANÓNIMO, 1970).

Fruto - O fruto é um tipo de aquênio proveniente de um ovário inferior (genericamente é um grão) que não possui papus (Figura 14). O pericarpo (casca), que fica aderido à semente, é rígido e esclerificado, representando entre 20 e 60% do peso seco do fruto (SMITH, 1996). A semente descascada possui 28-38% de óleo e a farinha resultante da moagem dos frutos sem descascar 14-15% de proteína e 32-40% de fibra bruta (LATA; PRAKASH, 1984).

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Figura 14. Partes do fruto de cártamo. A-B. Pericarpo e C. Semente. Foto: María Ángela David (2017).

O pericarpo de um fruto maduro do cártamo é constituído por uma epiderme externa, depois um parênquima externo esclerificado em graus variados e um parênquima interno de paredes espessas e esclerificadas, na qual se encontram os feixes vasculares. Ambos os parênquimas são separados por uma camada de fitomelanina (Figura 15; LATA; PRAKASH, 1984)

Figura 15. Seção transversal do pericarpo da cultivar AG Phoenix do cártamo. Epiderme externa (Ep ou e); Estratos esclerificados (EEPE) e não esclerificados (ENEPE) do parênquima externo; camada de fitomelanina (fi); feixe vascular (Hv); parênquima interno (IP). Fotos: Fernandez (2016) e María Ángela David (2017).

C a p í t u l o I | 29 Sementes – Trata-se de um fruto tipo cripsela, que é típico das Asteraceae, e semelhante ao aquênio, mas com a presença de papus (modificação do cálice) e indeiscente com uma única semente derivada de um ovário ínfero, mas com a semente não aderida ao envoltório. Além disso, a semente do cártamo é eurispérmica por apresentar formato irregular com ápice achatado e base arredondada (MÜNDEL et al., 2004; ABUD et. al., 2010; Figura 16) e sua disseminação se dá através das sementes (ABUD et al., 2010).

Figura 16. Formatos irregulares presentados pelas sementes de cártamo: delgado, mediano e achatado.

Todavia, o hilo e a micrópila estão sempre voltados para a mesma borda, em posições opostas na semente. A micrópila do cártamo é pequena, circular e discreta e encontra-se na região apical da semente. Para a descrição e a ilustração da semente foi adotada uma posição fixa, com o objetivo de facilitar a visualização das regiões, onde o hilo e a micrópila encontram-se voltados para a borda direita (Figura 17).

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Figura 17. Aspectos morfológicos da semente de Carthamus tinctorius: A - vista da região basal, evidenciando o hilo; B – vista da região apical, evidenciando a micrópila; C - vista da região ventral; D - vista da região dorsal; E - vista da borda esquerda; F - vista da borda direita. Foto: Abud et al. (2010).

C a p í t u l o I | 31 Quanto às características internas (Figura 18), a semente apresenta tecido de reserva cotiledonar, de coloração amarelada e consistência bastante firme. O embrião é facilmente observado quando a semente está hidratada, apresentando coloração branca e ocupando uma posição axial, no eixo central da semente (BARROSO, 1999). Essas sementes oleaginosas são usadas na alimentação de aves.

Figura 18. Pericarpo do fruto ou aquênio do cártamo dividido ao meio para destacar a semente de coloração amarelada. Foto: fairdinkumseeds.com.

Os aquênios tipicamente esbranquiçados e brilhantes, com média de 0,030 a 0,045 g, são lisos (em algumas variedades, quantidades variadas de papus, tufos de pelagem podem estar presentes na extremidade adjacente à planta) e um pericarpo espesso com forma quadrilateral. Como o girassol, o fruto é uma clipseta e quando está maduro está composto com 33 a 60% de casca e com 40 a 67% de grão. O peso de 100 aquênios é de 54 g. A Figura 19 destaca as sementes do cártamo com papus de cor branca e normais (sem papus).

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Figura 19. Sementes com papus (esquerda) de cores brancas e normais (sem papus). Foto: Mündel et al. (1992).

Óleo - A casca ou a pele constitui um terço ou metade do peso total dos aquênios de cártamo e a sua semente contém entre 26 e 37% de óleo; o teor de proteína varia de 11 a 17%, enquanto que a umidade se encontra entre 5 a 7% (INIA, 1962ab). Outros autores mencionam que o teor de óleo alcança de 35 a 40% e a proteína de 15 a 17% (ANÓNIMO, 1970). O teor de proteína na torta é variável. Ou seja, a torta da semente sem descascar contém de 18 a 24% e a proveniente de semente descascada alcança de 20 até 50% (INIA, 1962).

C a p í t u l o I | 33 O óleo de cártamo se destaca por apresentar altos teores de ácidos oleico e linoleico (OELKE, et al., 1992). No México, existem dois tipos de sementes de cártamo: a). Os que produzem um óleo com alta concentração de ácidos graxos poliinsaturados (AGP), principalmente linoleico (variedades Bacum 92, Sonora 92 e S-555) e b). os que produzem um óleo com alto teor de ácidos graxos monoinsaturados (AGM), principalmente o oleico (variedades Quilantán 97 e S-518); ambos os tipos possuem baixa percentagem de ácido graxos saturados. O alto teor de óleo do cártamo em AGP contém 75% de ácido linoleico (óleo linoleico); enquanto que o alto teor em AGM (elevado teor de óleo oleico) apresenta uma concentração média de 78% de ácido oleico (ANIAME, 2008). Na Tabela 1 apresenta uma comparação entre os ácidos graxos do cártamo de cultivares ricas em óleos oleico e linoleico. Tabela 1. Percentagem de ácidos graxos no óleo de diferentes cultivares: oleico e linoleico. Ácidos graxos 16.0 Palmítico 18.00 Esteárico TOTAL SATURADOS 18.1 Oleico TOTAL MONO- INSATURADOS 18.2 Linoleico 18.3 Linolênico TOTAL POLI-INSATURADOS Fonte: Lope Montoya Coronado (2010).

Cultivares de cártamo Oleico (%) Linoleico (%) 5 5-7 -1 2 7,0 10,0 77 15 77 15 15 77 15 77

O óleo extraído das sementes de cártamo deve ser extraído a frio e que seja de primeira prensagem (sem refinar) para manter suas propriedades extraordinárias. A casca, torta ou resíduo vegetal que resulta como subproduto da extração de óleo é rico em proteínas e fibras e é usado como um suplemento de proteína (a farinha de cártamo ou pasta contém cerca de 24% de proteína) na alimentação de bovinos e aves. A semente inteira também é usada como alimento para os pássaros e toda a planta pode ser usada como forragem na alimentação do gado, quando cortada antes da fase de floração (WEISS, 1971; KNOWLES, 1989). Além do uso de alimentos, o óleo de cártamo tem outros usos industriais, como tintas e outros revestimentos de superfície, além de esmaltes e sabões. Sua cor transparente e sua

C a p í t u l o I | 34 propriedade de não ficar amarela com o tempo permitem o seu uso em tintas brancas e / ou claras (KAFFKA et al., 2000).

-Aspecto Fisiológico

Germinação - Em condições de temperaturas elevadas do solo, a germinação da semente ocorre no prazo de cinco dias e, em temperaturas baixa de 4ºC, a plântula emerge no tempo de 15 a 30 dias (ANÓNIMOS, 1970). Além disso, a separação de sementes de cártamo por classes de tamanho tem sido pesquisada por Abud et al. (2010) visando encontrar a classe adequada para as sementes retidas na peneira de crivo de 3,18 mm de diâmetro, as quais apresentam menor proporção, enquanto as de 3,97 mm apresentam maior representatividade no lote. Mesmo assim, estes autores concluíram que o tamanho das sementes não interfere na qualidade fisiológica e vigor das plântulas de cártamo (Figura 20).

Figura 20. Sementes de cártamo.

As sementes do cártamo apresentam germinação do tipo epígea e a plântula fanerocotiledonar, pois há a liberação dos cotilédones do tegumento da semente e com consequente emergência destes. No primeiro dia da semeadura, verifica-se o intumescimento da semente de tal forma que provoca o rompimento do tegumento, em consequência da emissão da radícula (MARCOS FILHO, 2005). Esse rompimento do tegumento é observado no ápice da semente, próximo à região da micrópila. Sua raiz de

C a p í t u l o I | 35 coloração branca é cilíndrica e possui coifa pontiaguda. Inicialmente ocorre um expressivo crescimento da raiz axial e, em seguida, há exposição do hipocótilo, que é tenro, curto, cilíndrico e verde claro. À medida que vai se alongando a plântula, há a emergência dos cotilédones. Seguindo-se, há o crescimento de várias raízes secundárias, curtas e finas, de mesma coloração da raiz primária. Ao 7º dia após a semeadura, pode-se observar o aparecimento dos primórdios foliares e ao 14º dia, observa-se o desenvolvimento do segundo par de folhas (ABUD et al.,2010). Os estágios sequenciais do desenvolvimento da plântula do cártamo são mostrados na Figura 21.

Figura 21. Aspectos morfológicos da germinação e crescimento da plântula de Carthamus tinctorius. A - Rompimento do tegumento pela protrusão da radícula, 1º dia após a semeadura; B - Desenvolvimento da raiz principal, 2º dia após semeadura; C – Alongamento da raiz principal e emergência dos cotilédones, 3º dia após a semeadura; D - Desenvolvimento dos cotilédones e epicótilo, 4º dia após a semeadura; E - Surgimento de raízes secundárias, 5º dia após a semeadura; F - Surgimento do primeiro par de folhas, 7º dia após a semeadura, G - Desenvolvimento do primeiro par de folhas, 9º dia após a semeadura; H-Alongamento das raízes e desenvolvimento do primeiro par de folhas, 11º dia após a semeadura; I- Início do desenvolvimento do 2º par de folhas, 14º dia após a semeadura. Legenda: rd - radícula; r - raiz; hp - hipocótilo; ct - cotilédones; fo – folhas. Foto: Abud et al. (2010).

C a p í t u l o I | 36 A germinação da semente é seguida por um estádio de roseta de crescimento lento, durante o qual numerosas folhas são produzidas perto do nível do solo, fortes raízes se desenvolvem e começam a penetrar profundamente no solo, mas não se formam longos caules. Durante essa fase de roseta, as plantas jovens de cártamo são resistentes ao frio e até ao gelo, mas a cultura é muito vulnerável às ervas daninhas de crescimento rápido. Posteriormente, os caules alongam-se rapidamente e ramificam-se extensivamente. Cada caule termina em um capítulo de flor globular, contendo as brácteas em seu redor, que são tipicamente espinhosas. É importante destacar que as sementes do cártamo são muito sensíveis a fatores ambientais onde todo excesso, de água e temperatura, provoca decréscimo na germinação, visto que impede a penetração do oxigênio e reduz todo o processo metabólico resultante. Nesse contexto, o cultivo in vitro expõe relevante aplicabilidade na regeneração de sementes, visando à propagação e expansão de culturas do cártamo. Por meio da regeneração in vitro de acessos do cártamo com baixa viabilidade, a partir do estabelecimento de um protocolo de regeneração intrínseco à cultura. No trabalho de regeneração in vitro realizado por Ribeiro Júnior et al. (2016) foi utilizado 15 acessos de cártamo, com 10 repetições por acesso. A princípio, as sementes foram desinfestadas. Após o período de 24 horas, cada semente inoculada no tubo de ensaio em meio de cultura MS semissólido foi incubada a 27 ± 2°C, usando o fotoperíodo de 24 h. Apenas dois acessos germinaram o que correspondeu a 13,3%; destes acessos, quatorze sementes chegaram a germinar, correspondendo então a 70%. Essa variação na germinação dos acessos mencionados se sucedeu com o tempo de germinação de seis dias em comparação ao plantio convencional, o qual não acusou nenhuma germinação. Concluiu-se uma eficácia do protocolo de regeneração a partir da utilização de acessos viáveis. Posteriormente, as plântulas com raízes foram transferidas para o substrato composto por turfa: vermiculita (2:1) para aclimatização, visando observar o aspecto de crescimento normal.

C a p í t u l o I | 37 FENOLOGIA A fenologia é um estudo de grande importância que descreve os eventos biológicos e sua causa dentro de uma ou várias espécies, contribuindo no entendimento das fases características. O padrão fenológico de uma comunidade vegetal, assim como o seu sistema de polinização, é essencial para o entendimento das relações entre as plantas e os animais que dependem delas. Um dos passos iniciais para o conhecimento e utilização de espécies de plantas medicinais é o estudo de sua fenologia, entretanto, trabalhos sobre as fenofases da espécie Carthamus tinctorius são ainda incipientes. A planta é composta por uma haste central que não se alonga por duas a três semanas após a germinação da semente, apresentando crescimento inicial lento, o que favorece o aparecimento de plantas espontâneas. Durante o período de crescimento lento, chamado de estádio de roseta, várias folhas são produzidas na base do caule. A duração desse estádio varia de 20 a 35 dias. Após esta fase, a haste alonga rapidamente e os ramos se tornam profusos (OELKE et al., 1992). O alongamento do caule e as ramificações são as fases de maior intensidade de crescimento da planta e tem duração em torno de 6 a 8 semanas. O bom suprimento nutricional e as características genéticas da planta são fundamentais para determinação do número de ramos primários, secundários e terciários (EMONGOR, 2010). O início do florescimento acontece em torno de 60 a 100 dias após a semeadura, começando na haste central e se espalha para fora, sendo que o estágio de flor dura 14 a 21 dias variando em função das condições climáticas, principalmente da temperatura. A maturidade fisiológica ocorre, aproximadamente, aos 140 dias após a semeadura, de 5 a 6 semanas após o início da floração (GRACIA et al., 2010; Figura 22). Segundo Oelke et al., 1992, a cultura apresenta um ciclo que varia, normalmente, de 110 a 150 dias.

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Figura 22. Esboço esquemático dos estádios de crescimento do cártamo. Foto: Mündel et al. (1992).

Entretanto, o ponto ideal para a colheita é entre 2 a 3 semanas após a maturidade, pois é quando as plantas se encontram completamente senescidas, apresentando coloração marrom das folhas e capítulos (Figura 23), sendo que as sementes nesta fase se encontram aproximadamente com 10% umidade (EMONGOR, 2010).

Figura 23. Ponto ideal para a colheita do cártamo (2 a 3 semanas após a maturidade), quando as plantas se encontram com a coloração marrom das folhas e capítulos.

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Uma forma resumida da fenologia do cártamo tem início na germinação da semente entre 1 a 3 semanas, dependendo das condições de temperatura e umidade do solo. O estádio de roseta, formado logo depois da germinação, caracteriza por um desenvolvimento lento e, concomitantemente, a raiz pivotante penetra profundamente no solo. Em seguida, vem o alongamento do talo que é rápido, o qual irá emitir vigorosas ramificações de 45 a 75 cm (Figura 24). Ao final de cada uma delas se formam os capítulos florais envolvidos por brácteas espinhosas. A floração completa pode alcançar aos 30 dias, dependendo da densidade de plantas, umidade disponível e material genético. A floração começa no talo principal e logo continua nas ramificações secundárias e assim sucessivamente. No capítulo, a floração é similar ao girassol. Esta se inicia no círculo externo e avança em forma centrípeta, com uma duração aproximada de uma semana (cada capítulo). As flores são tubulares, hermafroditas, mas com uns 10% de hibridação. Um capítulo contém 15 – 30 sementes ou mais e a duração se produz em um intervalo de 4 – 5 semanas após a floração.

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Figura 24. Estádios fenológicos do cártamo: a) emergência; b) roseta, c) alongamento; d) ramificação; e) floração: e.1 inicial; e.2 medianos; e.3 final; f) maturação fisiológica; g) ponto de colheita do capítulo; h) corte de capítulo maduro; i) semente. Fotos: Júlio Rivas; Raúl Matarazzo (2009).

C a p í t u l o I | 41 MELHORAMENTO

O melhoramento genético do cártamo tem sido comumente voltado para o incremento da produtividade de sementes, do óleo e de outras características agronômicas, incluindo resistência a doenças, pragas e estresses abióticos. No entanto, para atender às exigências das condições locais, dos sistemas de cultivo e de requisitos do mercado, os objetivos têm sido direcionados para produzir cultivares resistentes a doenças e pragas, e com alto teor e qualidade de óleo que é o principal foco da cultura na atualidade (EKIN, 2005). Ao longo das décadas, um dos objetivos comuns do melhoramento foi e continua sendo o aumento do teor de óleo. Uma maneira de tentar isso é pela redução da proporção de casca nas sementes dos aquênios com as sementes totais. Embora uma semente comercial típica de cártamo possa ser branca (Figura 25.1), como mostra a variedade Saffire, várias variações genéticas foram desenvolvidas com as reduções resultantes no revestimento de sementes, e, portanto, aumentos no teor de óleo, variando de 42 a 50% na Califórnia (KNOWLES, 1982). Assim, casca parcial (Figura 25.2), casca reduzida (URIE; ZIMMER, 1970) (Figura 25.3) e casca listrada (Figura 25.4) podem ser usadas para distinguir as variedades comerciais.

Figura 25.1. Sementes de cor branca de cártamo da variedade Saffire. Foto: HansHenning Mundel; Jerald W. Bergman (2009).

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Figura 25.2. Sementes de cĂĄrtamo com casca parcial resultante do melhoramento. Foto: Hans-Henning Mundel; Jerald W. Bergman (2009).

Figura 25.3. Sementes de cĂĄrtamo com casca reduzida resultante do melhoramento. Foto: Hans-Henning Mundel; Jerald W. Bergman (2009).

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Figura 25.4. Sementes de cártamo com casca listrada resultante do melhoramento. Foto: Hans-Henning Mundel and Jerald W. Bergman (2009).

Por outro lado, as cultivares de cártamo, geralmente, são classificadas pela composição do óleo. Aquelas que compõem o grupo monoinsaturado apresentam de 70 a 75% da constituição do ácido oleico. O segundo grupo poliinsaturado, possuem mais de 70% de ácido linoleico. A genética da composição de ácidos graxos foi determinada e manipulada para diferentes usos. Na última década, o cártamo com alto teor de ácido oleico é favorecido pelos nutricionistas e pela fritura, por isso surgiu um negócio comercial. Knowles (1972) resumiu informações sobre a genética da composição de ácidos graxos. Três alelos em um locus governam os níveis de ácido linoléico e oleico, com os níveis intermediários sensíveis à temperatura: o teor de linoleico é alto sob temperaturas frias e o teor de oleico é alto sob altas temperaturas. Como o controle genético da composição de ácidos graxos no cártamo é expresso no embrião (KNOWLES, 1983), as segregações F2 podem ser determinadas a partir de sementes únicas em uma planta F1. De acordo com Damodaram (2006), a coordenação do projeto de pesquisa em toda a Índia pelo governo indiano sobre o cártamo identificou os seguintes objetivos como desafios: - Desenvolvimento de variedades sem espinho com alto rendimento e alto teor de óleo, com resistência à murcha alternaria e pulgões. - Exploração de heterose através do desenvolvimento de linhas CMS (Cytoplasmic Male Sterile), mantenedor e restaurador.

C a p í t u l o I | 44 -Desenvolvimento de tecnologia de produção de sementes para os híbridos já lançados no background GMS (macho esterilidade genética).

Heterose e macho esterilidade no cártamo A existência de heterose é bem conhecida no cártamo para características como o rendimento de grãos, porcentagem de óleo na semente, altura de planta, entre outras. A descoberta da macho esterilidade tem sido importante no seu estudo. Os resultados experimentais obtidos poderão ser aplicados à produção comercial, principalmente para o incremento do rendimento de óleo e os seus componentes qualitativos, além da resistência às principais doenças. Tudo isso, sem dúvida, tenderá ao aumento na posição do cártamo como uma importante fonte de óleo comestível (DAJUE; MUNDEL, 1996). A existência da heterose significativamente elevada para produção de sementes juntamente a outros componentes relacionados e a presença de macho esterilidade genética

(GMS)

citoplasmática

(CMS),

faz

cártamo

candidato

apropriado para exploração do vigor híbrido. No entanto, essa prática ainda tem sido pouco explorada devido ao alto custo de produção de sementes em escala comercial que é limitado em função da baixa eficiência na polinização artificial (ANJANI, 2005). A identificação de fontes genéticas de esterilidade masculina em cártamo e o desenvolvimento de linhagens macho estéreis agronomicamente superiores resultaram no lançamento de híbridos de cártamo na Índia que é o único país que tem cultivo comercial. O sistema de macho esterilidade citoplasmática pode ser aproveitado para o desenvolvimento de híbridos, no entanto, o sistema de esterilidade masculina utilizada nos programas de melhoramento é a macho esterilidade genética. Os sistemas disponíveis de macho esterilidade genética são de natureza monogênica recessiva e dominante (SIGH; NIMBKAR, 2007). As plantas macho estéreis e férteis são identificadas na fase de floração, quando pode ser observada a presença de uma pequena abertura dos capítulos, no caso de plantas com esterilidade; no caso de plantas normais, ou seja, macho férteis isto não ocorre. Outra maneira de distinguir plantas estéreis e normais é através da velocidade no seu crescimento. No caso das linhas macho estéreis, devido a uma ligação entre genes de nanismo e de esterilidade, planta estéril e plantas férteis tornam-se evidentes em 30 a 40

C a p í t u l o I | 45 dias após a semeadura. As plantas machos estéreis atingem uma altura de apenas 5 a 10 cm, 30 a 40 dias após a semeadura, por outro lado, as plantas machos férteis atingem uma altura normal de 20-25 cm (SIGH; NIMBKAR, 2007).

MÉTODOS DE MELHORAMENTO O cártamo é uma espécie diploide, com um número de cromossomos de 2n = 24 (EKIN, 2005). Em relação ao seu método de reprodução, ocorre o predomínio de autofecundação, normalmente superior a 90%, conquanto dependendo da condição ambiental pode-se encontrar capacidade de cruzamento de 50%. A fecundação cruzada pode ocorrer por polinização entomófila, em que as abelhas são os principais agentes polinizadores, já que o vento tem pouca importância no transporte do pólen. Contudo, os métodos adotados para esta cultura são aqueles comumente usados para as espécies autógamas (DAJUE; MÜNDEL, 1996). Os procedimentos específicos mais usados pelos melhoristas para o cruzamento do cártamo são os utilizados em casas de vegetação, evitando assim a contaminação de pólen progenitor por insetos. Como os capítulos em ambientes fechados podem ser menores do que em condições de campo, é aconselhável plantar o cártamo de forma escalonada por várias semanas, para garantir a disponibilidade de pólen quando os estigmas das fêmeas designadas são receptivos (KNOWLES, 1980). Assim, para garantir o cruzamento planejado, as flores devem ser emasculadas antes da fertilização do pólen. Para ter sucesso no programa de melhoramento é necessário que haja variabilidade genética dentro das populações que serão submetidas à seleção, pois não há ganhos de seleção em linhas puras. Diante disso existem diversas formas de se introduzir variabilidade genética em uma população como, por exemplo, indução de mutação, transformação genética e a hibridação. Esta última é a forma mais usual de introdução à variabilidade, pois é possível obter novas combinações gênicas diferentes das combinações parentais (CARVALHO et. al., 2008; BORÉM; MIRANDA, 2005; PINTO, 2009).

C a p í t u l o I | 46 1-Método de hibridação: A hibridação permite a recombinação de caracteres encontrados em dois ou mais indivíduos e a posterior segregação. Porém para que se possa gerar uma variedade notável é de extrema importância escolher bem os pais para realizar o cruzamento (SINGH; NIMBKAR, 2007; CARVALHO et. al., 2008). Após a escolha dos progenitores e definido o número de cruzamentos para cada combinação, realiza-se o cruzamento e obtêm-se as sementes F1. Esse tipo de melhoramento conduz as plantas novamente a homozigose, selecionando as melhores plantas em cada geração. Para que isso ocorra é necessário oferecer as plantas condições favoráveis para que expressem todo seu potencial. A esterilidade gênica masculina, identificada em cártamo por Heaton e Knowles (1982), foi considerada para uso em hibridação na produção de cultivares de alto rendimento. Para realização dos cruzamentos (hibridação artificial), as flores são emasculadas retirando-se o cone de anteras que está unido a uma porção da corola (Figura 26). Antes de utilizar a técnica de hibridação, é necessário conhecer o momento ideal para fazer a emasculação que é caracterizado pelo início da exposição dos primeiros floretes para o lado externo do capítulo. Em seguida, retiram-se as brácteas até que as flores sejam completamente expostas e, com o auxílio de uma pinça, as partes masculinas da flor são retiradas (VOLLMANN; RAJCAN, 2010).

Figura 26. Emasculação de cártamo consiste no deslocamento para cima do cone de corola. Foto: Hans-Henning Mundel and Jerald W. Bergman (2009).

C a p í t u l o I | 47 Outra técnica de hibridação, denominada emasculação em massa, é descrita por Dajue e Mündel (1996). No início da formação das inflorescências, os capítulos dos ramos superiores são protegidos com sacos de polietileno de baixa a média densidade, eliminando-se os ramos inferiores. A temperatura e umidade se intensificam na região da planta protegida anteriormente, prevenindo, dessa forma, a deiscência das anteras. Esse método requer menos tempo do que a emasculação de floretes individuais, facilitando assim os cruzamentos. Esse método foi desenvolvido no Nimbkar Agricultural Research Institute (NARI), em Phalran, na Índia. Entretanto, existem vários métodos de condução de população segregante (que visam facilitar a identificação de indivíduos superiores), para plantas autógamas são três: método genealógico (com variação), massal e retrocruzamentos (BORÉM; MIRANDA, 2005).

Seleção de linha pura e seleção massal: A seleção de linha pura é o método mais antigo e mais amplamente praticado de melhoria de culturas como o cártamo. Weiss (1983) menciona que o termo 'linhas puras' foi então usado de maneira bastante vaga e que muitas das variedades resultaram de seleções nas primeiras gerações após um cruzamento. Assim, essas variedades serão de fato misturas de tipos semelhantes, parecendo bastante uniformes na produção comercial. Na Índia, 16 das 28 variedades lançadas para produção comercial, desde que a variedade N-630 foi lançada em 1942, foram desenvolvidas através da seleção nas raças locais (6) e nas variedades ou linhas de germoplasma (10 para esses dois grupos juntos). A seleção massal em campos naturalmente infestados com uma infinidade de doenças tem sido usada em Montana, EUA, para desenvolver cultivares com resistência a várias doenças, incluindo queima de folhas causada por Alternaria carthami e queima bacteriana causada por Pseudomonas syringae van Hall. Isto foi seguido pelo cruzamento para variedades comerciais e resultou nas seguintes variedades: Oker, Hartman e Girard (BERGMAN et al., 1985, 1987, 1989).

C a p í t u l o I | 48 Método Genealógico ou pedigree: Os melhoristas de plantas de cártamo geralmente usam variações no método de linhagem para lidar com as gerações segregantes (KNOWLES, 1989), selecionando caracteres altamente herdáveis (por exemplo, maturidade precoce, resistência a doenças) a partir de plantas F2 únicas. Para melhorar o rendimento de sementes, o teor de óleo e outras características desejáveis em cártamo, os melhoristas geralmente seguem o método genealógico. Iniciou-se com o lançamento da variedade A-1 em Annegiri em 1969, quase uma dúzia de variedades de cártamo foi lançada por melhoristas governamentais e privados na Índia, usando o método Genealógico.

Método de retrocruzamentos: O retrocruzamento tem sido utilizado para introduzir caracteres específicos, especialmente resistência a doenças, em boas cultivares comerciais. Por exemplo, para transferir os genes de resistência a Fusarium oxysporum (murcha) para a variedade Nira que é suscetível à murcha (SINGH et al., 2003) na Índia. As variedades resistentes à murcha desenvolvidas pelo método do retrocruzamento estão atualmente em avaliação multilocalizada para avaliar sua adaptabilidade e capacidade de produção e identificar a mais adequada para a produção comercial. No México, foi selecionada uma nova variedade chamada CIANO-LIN resistente principalmente ao “falso mofo”, além de que a semente apresenta em média 41,5% de óleo e 18% de proteína. Esta é indicada para se plantar nos estados de Sonora, Sinaloa, Baja California e Baja California Sur (GRACIA et. al., 2010).

Seleção recorrente: Às vezes, programas de seleção recorrentes também têm sido usados para melhorar a produção de cártamo, quando as ferramentas adequadas estavam disponíveis. Por exemplo, em um programa iniciado em 1970 no Arizona, EUA, Rubis (1981) usou a esterilidade estrutural masculina associada ao gene de casca fina (th) para impor os cruzamentos e produzir linhas altamente resistentes à podridão radicular causada por Phytophthora spp.

C a p í t u l o I | 49 BANCO DE GERMOPLASMA Por um longo período pesquisadores de diversos países realizaram expedições para a coleta de acessos de cártamo. Atualmente, a Índia mantém cerca de 7.300 acessos no Germplasm Manegement Unit (GMU). Esta coleção de germoplasma consiste nas adesões recebidas das diversas regiões produtoras de cártamo espalhadas pela Índia. Esses acessos, em grande parte, são constituídos de coleções locais, tradicionais e não tradicionais de cártamo das áreas de cultivo e também incluem materiais exóticos. O germoplasma mantido em toda a GMU possui genótipos caracterizados e boa parte deles são promissores para características economicamente importantes (SIGH; NIMBKAR, 2007). Os

EUA

possuem

cerca

2.300

acessos

cártamo

coletados

mais de 50 países que são mantidos no Western Regional Introduction Station (WRPIS), localizada em Pullman, Washington, que faz parte do Programa Nacional de Germplasma Vegetal dos Estados Unidos (Sistema NPGS). Os dados dos descritores estão disponíveis no Germoplasm Resource Information Network (SIGH; NIMBKAR, 2007). Ainda, a China possui o terceiro maior banco de germoplasma de cártamo do mundo, chamado Safflower Research Group Beijing Botanical Garden, pertencente à Academia de Ciências Chinesa que no início da década de 90 contava com mais de 2.000 acessos e atualmente é o terceiro maior banco de germoplasma da cultura (MÜNDEL; BERGMAN, 2009). Os

acessos

coleção

cártamo

dos

EUA,

inclusive

materiais

introduzidos recentemente no Brasil por meio do Instituto-Matogrossense do Algodão (IMA-MT), são distribuídos para os cientistas de todo mundo, mediante pedido, sem nenhum custo (SILVA, 2013). Os muitos dados sobre descritores são reunidos em um grande número de acessos na coleção e estão contidos no banco de dados do Germplasma Resources Information Network (GRIN), e estas informações estão facilmente disponíveis. O GRIN é uma rede de instituições criada pelo Departamento de Agricultura Americano (USDA), composta por diversos grupos de pesquisadores, inclusive melhoristas, dedicados à preservação da variabilidade genética. Esta rede possui um banco de dados informatizado com documentação de diversas espécies. Através das informações

C a p í t u l o I | 50 disponíveis neste banco de dados, o melhorista tem informações básicas a respeito do acesso que pode ser útil no seu programa de melhoramento (BORÉM; MIRANDA, 2009). O estabelecimento do cártamo como cultura nos EUA, México, Argentina e Canadá, é um

resultado

introduções

Índia,

China,

Rússia

Turquia,

início do século XX (CLAASSEN, 1981). Nos Estados Unidos, a sua introdução ocorreu na segunda década do século XX (OELKE et. al.,1992). De acordo com Giayetto et al., (1999) a introdução do cártamo na Argentina ocorreu no final dos anos sessenta no século passado. Para o estabelecimento desses genótipos foi necessário realizar diversos ciclos de seleção e avaliação desses materiais antes de serem formalmente liberadas para produção comercial. Durante a introdução de qualquer espécie, a aclimatação é necessária para que a população seja submetida à seleção nas condições de cada localidade identificando-se os materiais mais promissores para que estes possam ser avaliados com maior rigor em vários locais e anos para liberação formal de uma cultivar comercial (FERREIRA, 2006). Os trabalhos de coleta, manutenção e avaliação de germoplasma, como os de melhoramento genético, realizados principalmente nos Estados Unidos, Espanha, Índia, China, México e Austrália têm desempenhado um papel significativo no desenvolvimento do cártamo como uma cultura oleaginosa, destacando, a esse respeito, o desenvolvimento de material genético resistente a principais doenças, com maior rendimento de sementes / hectare e alto conteúdo de óleo do aquênio, com grande variabilidade na composição de ácidos graxos do óleo e de proteína do aquênio, de maior precocidade e variável período de floração, de aquênios com menor porcentagem de pericarpo, com resistência a condições de baixa temperatura, de capítulos sem espinhos e com variabilidade na resposta ao fotoperíodo, seca e salinidade (FERNÁNDEZ MARTÍNEZ, 1997). No final dos anos 80, novas cultivares (Tomejil, Alcaidía, S 200, CW 4440) foram introduzidas na Argentina e também se difundiram as seleções obtidas pelo INTA (Sel. SA 10, Las Breñas F6). Portanto, em ensaios realizados no norte de Córdoba com estes e outros materiais (Tabela 2), não foram encontradas diferenças significativas no rendimento de sementes, mas no teor de óleo (PIATTI, 1990, 1991). Em dois locais da província de La Pampa, o comportamento varietal variou com a data da semeadura, verificando que os melhores materiais de produção nem sempre apresentam alto teor de óleo nas sementes (DREUSSI, TRAVERSO, 1990).

C a p í t u l o I | 51

Tabela 2. Materiais utilizados nos ensaios de competição de cultivares em Córdoba, Argentina. Número Nome 1 Iporá Guazú INTA 2 LB GB 77 3 Río Dulce INTA 4 LB 66 INTA 5 LB H8 INTA 6 LB Sel. SA 10 7 Tomejil 8 Alameda 9 Alcaidía 10 Safola 206 11 Safola 12 Gila 13 CW 74 14 CW 4440 15 S 200 16 S 541 17 S 400 Fonte: Oscar Giayetto et al. (1999).

Origem Argentina Argentina Argentina Argentina Argentina Argentina Espanha Espanha Espanha Austrália Austrália Estados Unidos Estados Unidos Estados Unidos Estados Unidos Estados Unidos Estados Unidos

Dados recentes indicam que a variedade mais difundida no N.O. da Argentina foi a CW74 que em 1996 ocupou 90% da área semeada nessa região. É por isso que a mesma foi incluída como testemunha em testes comparativos de variedades, onde os outros materiais introduzidos dos EUA, S-296 e S-317, tiveram melhor desempenho e rendimento de sementes, superando a CW-74, enquanto a variedade australiana Sironaria produziu menos que a testemunha. A duração do período de semeadura e o início de floração variaram entre os materiais de 135 a 144 dias, sendo as cultivares mais precoces S-5062 e Sironaria e a mais tardia foi a S 200 (DEVANI et al., 1997). A partir da coleção de cártamo e de campo de produção da Embrapa Algodão, implantados com sementes introduzidas no Brasil, Freire et al. (1991) conseguiram selecionar 50 matrizes, anualmente, para estudo de progênies, no período de 1987 a 1989. Essas progênies foram promovidas para novas linhagens de avaliação em ensaios experimentais com o mesmo espaçamento e densidade dos ensaios anteriores (1,0 m x 0,25 m com duas plantas por cova). Os melhores germoplasmas avaliados em 1989 constam na Tabela 3. Observa-se que as produtividades obtidas nas condições do Seridó

C a p í t u l o I | 52 foram bastante inferiores às medias internacionais conseguida com esta cultura (aproximadamente 1.000 kg/ha, talvez em função dos espaçamentos largos utilizados na pesquisa e/ou dos poucos anos de adaptação da cultura no Nordeste). Os mesmos autores recomendam a continuidade da pesquisa com cártamo com a utilização da mesma metodologia e de espaçamentos mais estreitos (0,50 a 0,70 m com 10 plantas por metro).

Tabela 3. Produtividades médias dos melhores germoplasmas de cártamo avaliados na coleção da Embrapa Algodão em condições de sequeiro. Estação Experimental da Embrapa de Patos, PB, 1989. Germoplasma Rust Vert L8 - 1 L8- 7 L8 – 9 L8 – 34 Tomo Jill Iporanguazu L8 Sel. (F) – Test. Fonte: Freire et al. 1991.

Rendimento (kg/ha) 440 430 417 538 505 468 484 308

Origem CPATSA INTA-Argentina INTA-Argentina INTA-Argentina INTA-Argentina INTA-Argentina INTA-Argentina CPA

VARIEDADES DE CÁRTAMO As pesquisas genéticas realizadas permitem dispor de um amplo mosaico de variedades que oferece ao produtor uma diminuição dos riscos devido à sua tolerância a doenças, bom potencial de rendimento e garantia na sua comercialização devido à sua qualidade industrial. As variedades sugeridas para o plantio sob condições de irrigação são: Quilantán 97, San Ignacio 92, Bacum 92 e Sinaloa 90, cujas características agronômicas e de qualidade são apresentadas a continuação:

QUILANTAN 97. É de ciclo intermediário, floresce aos 113 dias e atinge maturidade fisiológica aos 148 dias. Tem hábito de crescimento determinado e sua altura média é de 1,36 centímetros. As folhas são verde claro, base estreita e ápice amplo; seu caule é ereto, as flores frescas são amarelas e ficam alaranjadas quando secas. O peso helectolítico de grãos é de 57,1 kg, contém uma média de 35,8% de óleo, sendo 74,4% de tipo oleico contra 18,2% de ácido linoleico.

C a p í t u l o I | 53 SAN IGNACIO 92.- Ciclo vegetativo intermediário, inicia sua floração aos 117 dias e atinge maturidade fisiológica em aproximadamente 152 dias, quando semeado no momento ideal. Sua altura média é de 1,27 centímetros e seu hábito de crescimento é determinado, as suas folhas são de tamanho médio, com borda verde-clara e serrilhadas, suas flores são de cor alaranjada frescas ou secas e o pólen amarelo. Enquanto as sementes são de cor marrom claro ou marrom cremoso com média de óleo de 36,2 e de 16,5 de proteínas. Seu óleo é do tipo linoleico e contém um teor de 75% e de ácido oleico de 16,8% e o índice de iodo é de 143,3. Essa variedade tem um potencial de rendimento de 4,0 t / ha (CAMARILLO et al., 2002).

BACUM 92. Seu ciclo vegetativo é intermediário - precoce, com floração aos 112 dias e maturidade fisiológica aos 137. Possui uma altura de 1,26 centímetros e é de hábito de crescimento ereto, com folhas ovaladas de verde claro e serrilhadas. Como características particulares, durante os primeiros 60 dias, o caule é suculento e a planta se desenvolve, as flores quando frescas são amarelas e alaranjadas quando secas e o pólen amarelo (Figura 27). O óleo é do tipo linoleico, com uma média de 75,7% e 17,4 oleico, sendo seu índice de iodo é 140,9.

Figura 27. Cártamo: variedade BACUM 92. Foto: SAGARPA.

C a p í t u l o I | 54 SONORA 92. Essa variedade tem uma altura média de 98 cm em solo pesado e 145 cm em solos francos. O ciclo desta variedade é intermediário-precoce, floresce aos 113 dias e atinge maturidade fisiológica aos 137dias, atinge uma altura de 1,16 centímetros e é de crescimento determinado, suas folhas são de tamanho médio, cor verde claro e com as bordas mais serrilhadas que as de Santo Inácio 92. Suas flores frescas ou secas são alaranjadas e de pólen amarelo. O teor de óleo é de 36,4% e de 16,8% de proteína, pois se destaca em porcentagem de ácido linoleico, com uma média de 78,1% e 13,6% de ácido oleico e o índice de iodo é 143,4. Rendimento médio é de 4 ton/ha (CAMARILLO et al., 2002).

Outras cultivares de cártamo recomendadas e cultivadas são: RC-1002-L. Trata-se de uma planta ereta, com altura média de 1,4 m e hábito de crescimento determinado, a floração começa 100 dias e a maturidade fisiológica aos 140 dias. A mesma apresenta folhas verdes claras, com borda serrilhada e flores amarelas que ficam alaranjadas quando secas (Figura 28). A semente contém em média 40,5% de óleo e 19% de proteína (BORBÓN-GRACIA et al., 2010).

Figura 28. Cártamo: variedade RC 1002-L. Foto: SAGARPA.

C a p í t u l o I | 55 RC-1005-L. Trata-se de uma planta ereta, com uma altura média de 1,45 m e um hábito de crescimento determinado, começando a floração aos 106 dias e a maturidade fisiológica é atingida aos 145 dias. Suas folhas verdes claras, com borda serrilhada e as flores são amarelas que permanecem assim ao se secar. A semente contém em média 41,9% de óleo e 18% de proteína (BORBÓN-GRACIA et al., 2010).

RC-1033-L. Trata-se de uma planta ereta, com um ciclo vegetativo intermediário, com uma altura média de 1,50 m e um hábito de crescimento determinado, começando a floração aos 106 dias e com maturidade fisiológica em 146 dias. Suas folhas verdes claras, com borda serrilhada e com flores amarelas que ficam alaranjadas quando secas (Figura 29). A semente contém em média 40,8% de óleo e 19% de proteína (BORBÓN-GRACIA et al., 2010).

Figura 29. Cártamo: variedade RC 1033-L. Foto: SAGARPA.

C a p í t u l o I | 56 GILA- Trata-se de uma variedade com ramificações abundantes e com flores amarelolaranja, as quais ficam mudadas para vermelho-alaranjado quando secas. A época de floração ocorre aos 115-135 dias após a semeadura e a colheita, aos 165 ou 180 dias. Sua semente é branca com 35 a 45,5% de óleo e a planta apresenta uma altura média de 1,40 m e um rendimento superior a 3,0 toneladas/hectare. Além de ser moderadamente resistente à podridão radicular, essa variedade é resistente ao acamamento e ao desgrane natural no campo (CAMARILLO et al., 2002; DELGADILLO-SÁNCHEZ, 1987).

SAFFOLA 208. É muito semelhante a cultivar GILA em termos de ramificação, cor das flores, ciclo vegetativo, resistência ao acamamento, desgrane e podridão das raízes. Atinge uma altura ligeiramente superior a GILA (1,50 m) e, embora o rendimento por hectare seja semelhante, seu teor de óleo é de 37%.

KINO 76. Apresenta rendimento superior às variedades anteriores, seu ciclo vegetativo é de 5 a 10 dias a mais que as variedades GILA e SAFFOLA 208. A sua folhagem possui coloração verde clara e flores amarelas quando frescas e avermelhadas quando secas. A planta é resistente a doenças de raízes e folhagens, e é semelhante às duas variedades anteriores. Além disso, é resistente ao desgrane e a semente contém 38% de óleo.

CW - 4440. Trata-se de uma planta com altura média de 126 cm em solos francos. Suas flores são de cor amarelas e o grão branco com um teor de óleo de 40%. O rendimento médio dessa variedade é de 4,0 ton / ha (CAMARILLO et al., 2002). S-518. É uma variedade de tipo oleico de origem americana e apresenta estádio vegetativo intermediário; essa variedade começa a se ramificar aos 46 dias, com 72 dias ao início de formação do capítulo, com 102 dias para a floração e aproximadamente atinge a maturidade fisiológica aos 143, quando é semeada na época ideal. O peso específico é de 50,7 kg e seu teor de óleo é de 39,5% com 76,8% de ácido oleico 13,8% de e ácido linoleico. As folhas são de tamanho médio verde claro e com bordas serrilhadas, seu caule é ereto, sólido e resistente ao acamamento.

CIANO-LIN. É uma variedade do tipo linoléico e provém do cruzamento da linha RCORIGINAL / BÁCUM'92. É do ciclo vegetativo intermediário. Dentro de seu período ideal de plantio (1º de dezembro a 15 de janeiro), a floração começa aos 114 dias e a maturidade fisiológica aos 152 dias. Tem uma altura média de 140 cm e é resistente ao

C a p í t u l o I | 57 acamamento. As flores frescas são amarelas e, quando secas, permanecem da mesma cor (Figura 30). O peso médio de 1.000 grãos é de 37,0 gramas, com um peso específico de 51,6 kg / hl. A semente contém uma média de 41,5% de óleo e 18,0% de proteína. O óleo é do tipo linoleico e contém uma média de 79,6% de ácido linoleico e 11,5% de ácido oleico. É uma variedade resistente à doença falsa cinzenta, que é causada pelo fungo Ramularia carthami Sacc e apresenta rendimento de grãos de 3.200 kg/ha.

Figura 30. Cártamo: variedade Ciano-Lin. Fotos: Lope Montoya Coronado (2010) e SAGARPA.

C a p í t u l o I | 58 PROMESA. Excelente variedade em produtividade e resistência a doenças. Foi submetido a três ciclos de seleção massal, o qual permitiu formar uma população homogênea chamada de variedade Promesa. Ao ser avaliada em seis ensaios de competição de cultivares, apresentou uma média de 1.498 kg/ha de grãos e 1.267 em comparação a cultivar Guayalejo (testemunha), o que equivale a uma diferença de 18,27% a favor da Promesa. As outras testemunhas Mante 81 e Tantoan 91 também foram superadas nos referidos ensaios, em 21% e 16%, respectivamente, pela nova variedade. A cultivar Promesa tem uma altura de 110 cm, floresce 50% aos 90 dias, atinge a maturidade fisiológica aos 129 dias após a semeadura e a semente possui 34% de óleo do tipo linoleico (VALADEZ-GUTIÉRREZ; MONTOYA-CORONADO, 2010; Figura 31).

Figura 31. Detalhe de floração da variedade de cártamo Promesa, em condições de campo de conservação. Foto: Juan Valadez-Gutiérrez; José E. Cervantes-Martínez (2017).

CIANO-OL. É uma variedade oleica de ciclo vegetativo intermediário. Quanto ao seu período ideal de plantio, a floração começa no 101 dias e maturidade fisiológica aos 141 dias. A planta tem uma altura média de 130 centímetros e hábito de crescimento determinado e ereto; enquanto as folhas são verdes claras, de forma ovoide com bordas serrilhadas; por outro lado, as flores quando frescas são amarelas e, quando secam, ficam alaranjadas (Figura 32). No que diz respeito à semente, contém uma média de 37,4% de

C a p í t u l o I | 59 óleo e 20% de proteína. O conteúdo de seu óleo é do tipo oleico, contendo em média 75% e 12,5% de ácido linoleico, com um peso específico de 52 kg / hL1.

Figura 32. Cártamo: variedade Ciano-OL. Foto: SAGARPA.

GUAYALEJO. Possui caule e ramos vigorosos, com altura de planta média de 120 cm, hábito de crescimento ramificado com elevado índice de espinhos. A coloração de suas folhas é verde escuro, com flores amarelas quando frescas, que permanecem da mesma cor quando secas em 60% das plantas, enquanto em 40% ficam avermelhadas. A floração começa entre 91 e 100 dias e sua maturidade fisiológica entre 139 e 149 dias (Figura 33). A semente é branca, de tamanho grande, casca fina, resistente ao desgrane do capítulo, pesando mil sementes 40 gramas e com peso específico de 566 gramas por litro de semente. O teor de óleo nas sementes é de 39%, com predominância de ácido graxo linoleico. Tem uma média de 25 capítulos por planta e é suscetível à mancha foliar (Alternaria carthami), especialmente nas datas de plantio precoce. Como as outras variedades, é suscetível a lagarta Heliothis sp., que pode causar danos aos capítulos em alguns ciclos. O rendimento médio desta variedade é de 1.800 kg / ha, em condições normais de umidade.

C a p í t u l o I | 60

Figura 33. Cártamo: variedade Guayalejo. Foto: SAGARPA.

COMPOSIÇÃO EM ÁCIDOS GRAXOS DO ÓLEO DE CÁRTAMO A relação entre a concentração de ácido oleico e linoleico é controlada pelas condições de ambiente, principalmente temperatura, e genótipos (CONNOR; HALL, 1997; ROCHE et al., 2004). Assim, existe uma forte relação entre a temperatura e o grau de insaturação dos ácidos graxos. O cártamo ou o girassol, cultivado em ambientes de temperaturas menores, durante o período de síntese do óleo, reage, aumentando o teor de ácido graxo linoléico, ao tempo em que reduz o oleico (KNOWLES, 1972; HARRIS, et al., 1978; SILVER et al., 1984; KABBAJ et al., 1996; CASTIGLIONI, et al., 1997; HANSAN; AHMAD, 2003). Mudanças no nível de ácido oleico, nas sementes, são moduladas pela temperatura média nas fases compreendidas entre a floração inicial (FI) e a maturação fisiológica (MF), segundo Roche et al. (2008). Rondanini et al. (2003) encontraram que, um breve período com temperaturas acima de 35°C, nestas mesmas fases, induz um aumento irreversível no teor de ácido oleico. A Tabela 4 destaca o perfil de ácidos da variedade de cártamo relatado por Eryilmaz; Yesilyurt (2016); Mihaela et al. (2013); Knothe (2006); Medeiros (2011), ao apresentar os demais componentes presentes nesse óleo.

C a p í t u l o I | 61 Tabela 4. Perfil de ácido graxos encontrados na literatura da variedade linoleica do cártamo (SANTOS; BASSEGIO, 2018). Estrutura

Peso molecular 144 172 200 228 256 254 284 282 280 278 312 310 340 339 367

Ácido graxo

Conteúdo presente no óleo (%)

1 C 8:0 Caprílico 0 1 C 10:0 Cáprico 0 1 C 12:0 Láurico 0 1 C 14:0 Mirístico 0,05; 40,04 1 C 16:0 Palmítico 5,28; 211,07; 35,3-8; 46,6 1 C 16:1 Palmitoleico 0,05 1 2 C 18:0 Esteárico 1,79; 4,37; 31,9-2,9;43,4 1 C 18:1 Oleico 29,88; 212,76; 38,4-23,1; 428,7 1 C 18:2 Linoleico 62,29; 269,65; 367,8-83,2; 460,1 1 C 18:3 Linolênico 0,08; 20,49; 40,2 1 C 20:0 Araquidônico 0,4; 20,78; 40,4 1 C 20:1 Gadoleico 0,14; 40,1 1 C 22:0 Beénico 0; 20,59; 40,2 1 C 22:1 Erúcico 0 1 2 C 24: 0 Nervônico 0; 0,29; 40,1 1 2 Total A.S*(%) 7,52; 17,1; 37,2-10,9; 410,9 1 Total A.M**(%) 30,07; 212,76; 38,4-23,1; 428,8 1 Total A.P*** (%) 62,37; 270,14; 367,8-83,2; 460,3 Fonte: Klajn, F. F. et al. (2018). Obs: *Total de ácidos saturados; ** Total de ácidos monoinsaturados, ***

Total de ácidos poli-insaturados.

Por seu lado, Gomes et al. (2005) encontraram que, sob estresse hídrico severo, houve aumento no teor de proteína e diminuição no teor de óleo nas plantas. O manejo da irrigação modula a relação oleico- linoleico. Um grande déficit hídrico, no período de enchimento de grãos, está associado a uma diminuição no teor de ácido oleico (ROCHE et al., 2008).

CONDIÇÕES EDAFOCLIMÁTICAS O cártamo possui adaptação a condições ambientais adversas, sendo tolerante ao déficit hídrico e salinidade (LOVELLI et al., 2007). Esta oleaginosa tem um sistema radicular profundo, apresentando raiz principal que se alonga de 2 a 3 m, o que facilita a extração de água e nutrientes de camadas mais profundas do solo, em comparação com outras plantas cultivadas e, portanto, torna-se uma planta ideal para sistemas de cultivo de sequeiro (SINGH; NIMBKAR, 2007). É importante frisar que o cártamo se adapta bem em terrenos profundos, pouco compactados e de temperatura amena. O pH para cultivo deve estar próximo a

C a p í t u l o I | 62 neutralidade (pH 7), pode ter bom desempenho produtivo mesmo em regiões com 350400 mm de chuvas. O desempenho do cártamo se mostra superior quando as precipitações ficam por volta de 600 mm. O cultivo ocorre em altitudes que variam do nível do mar até 2.000 m. Suporta grande amplitude de temperaturas que pode variar de -7 a 40°C dependendo do seu estádio de desenvolvimento. Tolera baixas temperaturas e ainda suporta valores negativos nas primeiras fases do ciclo vegetativo (OELKE et al., 2011). Geralmente, o cártamo é produzido em solos com baixa aptidão agrícola que são relativamente secos e com ausência de insumos, tanto fertilizantes ou irrigação (MOVAHHEDY-DEHNAVY et al., 2009). No entanto, os fertilizantes tendem a aumentar a produção de óleo, especialmente em áreas irrigadas e com boa precipitação (MÜNDEL et al., 2004). Esta cultura apresenta melhor resposta em áreas com temperaturas quentes e baixa umidade durante a floração e o período de enchimento de sementes. Os rendimentos são mais baixos em condições úmidas ou chuvosas, pois a produção de sementes é reduzida e a ocorrência de manchas foliares e doenças que provocam o aumento do apodrecimento de capítulos. Vale destacar que esta oleaginosa se desenvolve bem em solos profundos e drenados (OELKE et al., 1992).

Eventos adversos: Água – A cártamo tem raízes poderosas que podem absorver a umidade acumulada nas profundezas do perfil do solo (Tabela 5). Ou seja, em condições de sequeiro, o rendimento dependerá em grande parte da água armazenada durante o pousio do solo e das chuvas durante o ciclo da cultura. O cártamo é pouco tolerante a condições de alta umidade; os solos saturados reduzem a emergência de plântulas e, ainda por curtos períodos, o alagamento reduz significativamente o “stand” de plantas. Durante a floração, as chuvas muito prolongadas interferem na polinização e na formação das sementes. No Canadá, condições muito úmidas durante a floração e o enchimento de grãos promovem doenças como Alternaria, Verticilium e várias doenças foliares que reduzem o rendimento. A chuva persistente no período de maturidade pode fazer com que a semente germine no capítulo, uma vez que a semente do cártamo não tem latência ou dormência (RIVAS; MATARAZZO, 2009).

C a p í t u l o I | 63 Tabela 5. Profundidade relativa de raízes e uso da água do solo em cultivo de sequeiro (Montana, 1976 -1978). Culturas

Profundidade de raízes (m)

Uso da agua do solo (%)

Cártamo

2-2,4

100

Girassol

Trigo

1,8

Cevada

1,5

Linho

1,7

Fonte: Julio Rivas; Raúl Matarazzo (2009).

Temperatura e período livre de geada: O cártamo é tolerante à geada nos estádios de plântulas e rosetas, mas começa a se tornar sensível a partir do alongamento do caule. Uma vez que venha ocorrer tal evento adverso nestes estádios, a planta tem capacidade para produzir rebrotes e novas ramificações, atrasando assim o seu ciclo. Na floração, é suscetível a temperaturas extremamente altas, pois pode esterilizar o pólen e produzir perdas totais por geadas no período de formação de sementes dentro dos capítulos.

Vento: Quando o cártamo está totalmente desenvolvido, é extremamente resistente ao vento, com muito baixas perdas por acamamento ou desgrane. Ocasionalmente, quando se combina a alta fertilidade com fortes chuvas ou granizo durante a floração, pode se registrar algo de acamamento.

Granizo: O cártamo é pouco danificado, mesmo que seja por granizo intenso no estado de roseta. À medida que o estádio de alongamento avança, o dano de granizo aumenta. Antes da formação de flores e ramificações secundárias, pode causar danos significativos, no entanto, os danos nas hastes produzem novos brotos e ramificações que podem atrasar significativamente a colheita.

Solos: Os maiores rendimentos são obtidos em solos profundos e bem drenados. Uma camada densa, mesmo que seja própria da genética do solo ou atribuível a um manejo cultural específico, como o piso do arado (camada compacta), limita o crescimento

C a p í t u l o I | 64 radicular e a produtividade das culturas. Os melhores rendimentos são obtidos em solos férteis e permeáveis, com boa capacidade de armazenamento de água em profundidade. Em solo pesado e argiloso propenso ao encrostamento, a emergência pode ser difícil; nesses casos, recomenda-se o uso de densidades de plantio mais altas. Também é citado que a poderosa raiz de cártamo pode melhorar a porosidade do solo e facilitar o preparo do solo. Nos sistemas de semeadura direta, também são citados a criação de macroporos e o rompimento de camadas de solo endurecido.

Salinidade: O cártamo é considerado moderadamente tolerante à salinidade. Trata-se de um cultivo um pouco menos tolerante que a cevada, porém mais tolerante que o trigo. As plantas afetadas são vistas com uma altura mais baixa, com folhagem verde mais escura e caules mais finos que as plantas normais. A salinidade reduz a germinação, atrasa a emergência, consequentemente o “stand’ de planta tende a ser irregular. Nos estádios mais avançados do desenvolvimento, o cártamo tem uma tolerância maior do que no estádio de plântulas. Algumas variedades mais resistentes à salinidade são reportadas. Sob condições de salinidade, o número de sementes por capítulo não sofre alteração, mas há uma redução no número de sementes por planta e em seu peso unitário. Dependendo da variedade, registraram-se reduções de até 60% no teor de óleo, entretanto, não foram relatadas alterações na composição química do óleo atribuível à salinidade (RIVAS; MATARAZZO, 2009).

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

ESCOLHA DA ÁREA Em relação às condições edafoclimáticas de cultivo, o cártamo se desenvolve bem em regiões com precipitações de 300 a 600 mm anuais e em altitudes que variam do nível do mar até 2.000 m. A cultura se adapta bem em terrenos profundos, pouco compactados e suporta grande amplitude de temperaturas que podem variar de -7 a 40°C, dependendo do seu estádio de desenvolvimento, e requer o ajuste do pH próximo da neutralidade, além de possuir elevada resistência ao déficit hídrico (BAGHERI; SAM-DAILIRI, 2011; OELKE et al., 2011).

C a p í t u l o I | 65 As plântulas de cártamo requerem dias frescos e curtos para alcançar um bom desenvolvimento. Enquanto as temperaturas elevadas e o fotoperíodo longo fomentam o desenvolvimento do talo e a formação de flores (INIA, 1962a).

ANÁLISE DE SOLO E CALAGEM 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 34). Dos trados utilizados, os tipos mais comuns são o holandês, de rosca e tubo.

Figura 34. 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 | 66 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 35). 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 35. 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.

A análise de solo é uma ferramenta básica para recomendações de calagem. Sua aplicação tem sido reconhecida como uma das principais técnicas na agricultura para controlar a acidez dos solos, reduzir os níveis de Al+3 e atuar como fonte de Ca+2 e Mg+2 para as culturas agrícolas. É importante ressaltar que a pesquisa orienta que a aplicação do calcário, se for necessária, deverá ser feita dois meses antes do plantio, para que o calcário tenha produzido a correção pretendida ou a disponibilização de Ca e Mg na quantidade

C a p í t u l o I | 67 esperada. Contudo, mesmo que não dê para aplicar calcário com a antecedência recomendada, apurando-se a necessidade de calagem através da análise de solo, deve-se fazer a calagem a qualquer tempo, pois os efeitos benéficos da calagem serão alcançados no decorrer do desenvolvimento da cultura.

Na implantação da lavoura do cártamo, a calagem pode ser realizada em área total, aplicando-se 50% antes da aração e os outros 50% após a aração e antes da gradagem. Este procedimento tem a finalidade de uniformizar a distribuição do calcário (pontos brancos na figura) na camada arada do terreno para um crescimento mais abundante das raízes das plantas cultivadas (Figura 36). Para o cultivo ideal do cártamo, recomenda-se que o solo tenha o pH ajustado em 7,0; em solos ácidos deve-se fazer a calagem preferencialmente com calcário dolomítico (MALAVOLTA, 1996).

Calcário total + aração

½ Calcário + aração

½ Calcário + gradeação

Figura 36. Distribuição do calcário no perfil do solo conforme o tipo de incorporação.

O produtor pode também realizar uma calagem no sulco de plantio. O calcário no sulco de plantio tem efeito localizado e contribui de forma mais significativa para o crescimento radicular em profundidade. É uma aplicação opcional e não deve ser entendida como substituta da calagem em área total. Sua utilização baseia-se em critérios agronômicos bem consolidados e não deve ser feita sem prévia análise de solo. Vale lembrar que a falta ou excesso de calcário podem prejudicar a nutrição das plantas.

PREPARAÇÃO DO SOLO O preparo do solo depende da sua classe textural em franco-argilosa, franco-arenosa, argiloarenosa, muito argilosa. Em solos pesados geralmente exigem mais trabalho, máquinas e equipamentos mais potentes.

C a p í t u l o I | 68 Antes de se iniciar a operação de preparo do solo, deve-se verificar a presença ou não de camadas compactadas. A presença e a profundidade dessas camadas compactadas são detectadas por sondagens com penetrômetros ou pela abertura de trincheiras. Deve-se também coletar amostras de solo para a análise química. Além de facilitar o crescimento radicular em profundidade, a subsolagem serve para tornar soltas as camadas compactadas, sem, entretanto, causar inversão das camadas de solo. Realizar uma subsolação com arado subsolador de 03 ou 05 hastes (a depender da potência do trator), a 0,50 m – 0,60 m de profundidade em forma cruzada, complementado com uma gradagem com grade leve. Não se recomenda usar o subsolador em solo com bastante umidade, em razão de que cada haste do equipamento subsolador irá limitar sua área de rompimento de solo. É importante frisar que na extremidade inferior da haste existe uma ponteira que pode ter diversos formatos, de acordo com o projeto do fabricante e o grau de compactação do solo (GADANHA JÚNIOR et al., 1991; ALOISI et al., 1992; Figura 37).

Figura 37. Subsolagem do terreno para a instalação de uma plantação de cártamo. Foto: Oliveira F. T., 2008.

C a p í t u l o I | 69 Essa subsolagem pode ser repetida a cada dois ou três anos e é recomendado principalmente para solos pesados e tem por objetivo facilitar a penetração da água e o crescimento das radículas (CAMARILLO et al., 2002). Aração: Quando a camada compactada estiver a menos de 30 cm de profundidade, ela pode ser rompida com arado de aivecas ou arado escarificador (Figura 38), atuando nessa profundidade (CASTRO; LOMBARDI NETO, 1992). O arado de aiveca corta, eleva, inverte e esboroa parcial ou totalmente as leivas, que ficam dispostas lado a lado. Quando o serviço de aração com aivecas é bem feito, há enterrio total dos restos de cultura. O arado de aiveca produz uma inversão do solo melhor que a do arado de discos, mas apresenta restrições ao uso em solos com obstáculos, tais como pedras e tocos, caso não haja mecanismos de segurança, com desarme automático. O arado de discos é menos vulnerável a estas obstruções, pois, o movimento giratório dos discos faz com que eles girem sobre o solo e a vegetação, cortando-os (GADANHA JÚNIOR et al., 1991). Em geral, o preparo do solo é feito, geralmente, com uma aração, utilizando-se o arado de discos, nos dois sentidos, complementado com uma gradagem com grade leve. A aração não deve ser feita com o solo muito úmido nem muito seco. Há um ponto de umidade em que o solo não adere ao implemento e nem faz nuvem de poeira. É o ponto em que o solo se desmancha com alguma facilidade à pressão dos dedos. Vale lembrar que a aração com subsequente gradagem do solo permite melhor desenvolvimento radicular.

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Figura 38. Preparo do terreno com arado de disco, em forma cruzada e com 30 cm de profundidade, para a descompactação do terreno destinado ao plantio do cártamo.

Recomenda-se fazer a primeira aração no outono, visando remover a camada arável do solo. Ao mesmo tempo, são incorporados resíduos da colheita anterior e são eliminadas algumas sementes de ervas daninhas e larvas de insetos, propiciando assim a aeração do terreno, além de favorecer o movimento e armazenamento de água. Deve ser feito a uma profundidade de 25 a 30 cm quando o solo possui umidade adequada (preferencialmente após a colheita da safra anterior) para evitar a formação de torrões, sendo este último mais importante em solos argilosos (CAMARILLO et al., 2002). Em pequenas áreas destinadas ao plantio de cártamo no semiárido do Nordeste do Brasil em condições irrigadas, o arado de aiveica (tombador) de tração animal ainda pode ser recomendado para o preparo do solo (Figura 39).

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Figura 39. Preparo do solo com arado de aiveca de tração animal realizado pelos agricultores familiares do semiárido. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Gradagem - é a etapa de preparação do solo para cultivo agrícola posterior à aração. Após a aração, o solo ainda poderá conter muitos torrões, o que dificultaria a emergência das sementes e o estabelecimento das culturas (CAMARILLO et al., 2002; INIA, 1963). Ou seja, essa operação de gradagem é uma técnica secundária, cuja função principal é romper torrões de terra ocasionada por uma operação prévia de aração ou subsolagem, e nivelar o terreno, facilitando assim a semeadura e a implantação do cultivo do cártamo (Figura 40). É importante ter o solo destorroado, principalmente quando se planeja aplicar herbicidas pré-emergentes. Porém, se os solos apresentarem tendência arenosa duas gradagens são suficientes no preparo do solo.

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Figura 40. Operação de gradagem do solo para nivelar o terreno e facilitar o plantio do cártamo. Foto: Oliveira F. T., 2008.

Nivelamento - Essa prática é necessária para ter uma superfície uniforme que facilite a distribuição e o manejo da água de irrigação, evitando assim o alagamento do campo. A distribuição de sementes e a emergência de plântulas são favorecidas (CAMARILLO et al., 2002).

Sulcador - Em solos argilosos e arenosos, o sulco deve ser aberto em função do espaçamento escolhido entre fileiras de plantio de 75 a 100 cm, e em solos pesados, recomenda-se preparar os leirões de 1,0 a 1,5 m de largura (Figura 41).

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Figura 41. Suqueando para plantio do cártamo. Foto: Oliveira F. T., 2008.

ÉPOCA DE PLANTIO A época de semeadura é o principal fator de sucesso da cultura do cártamo, na medida em que o atraso ou antecipação da semeadura poderá comprometer a produtividade (MOHAMADZADEH et al., 2011; YAU, 2006), ocasionar a redução da área do dossel e do período vegetativo (HOCKING; STAPPER, 2001). Desta maneira, as exigências das plantas devem ser atendidas nas diferentes fases de desenvolvimento, para que seja possível reduzir os riscos ocasionados por flutuações climáticas, principalmente por uma distribuição irregular de chuvas, conhecidos como

C a p í t u l o I | 74 veranicos, e o aparecimento de doenças, especialmente após o florescimento, assegurando uma boa produtividade (CASTRO et al.,1997). Em semeaduras anteriores as datas recomendadas se podem obter bons rendimentos, com a desvantagem de que seu ciclo vegetativo é alongado e a lavoura fica exposta por mais tempo a pragas e doenças. Pelo contrário, em datas posteriores às recomendadas, o ciclo vegetativo é encurtado e o rendimento é reduzido como resultado de uma diminuição no número de capítulos, grãos e peso hectolítrico. Além disso, o cultivo tardio é mais vulnerável ao ataque de pragas e sua qualidade industrial diminui à medida que o teor de óleo de ácido linoleico é reduzido. O período ideal de plantio do cártamo é compreendido de 15 de novembro a 31 de dezembro na Argentina. As avaliações do efeito da data da semeadura indicam que, após o período sugerido, o potencial de rendimento das variedades pode diminuir em até aproximadamente 20 kg por dia, gerando uma diminuição considerável no rendimento esperado. Uma variedade de maturação precoce, como a Saffire, tem rendimentos que tendem a ser estáveis nas datas de semeadura até meados de maio no México; enquanto as variedades que de ciclo tardio, como o S-208, apresentam rendimentos mais variáveis (Figura 42).

Figura 42. A variedade tardia (esquerda) S-208 e a variedade precoce (direita) Saffire. Foto: Hans-Henning Mündel (2004).

C a p í t u l o I | 75 ESTABELECIMENTO DO CAMPO: PLANTIO Para que a cultura consiga expressar de maneira eficiente sua produtividade, deve-se levar em consideração além dos fatores genéticos, as condições de solo e de clima, em especial a radiação solar (ARGENTA et al., 2001). Assim, de acordo com Melges et al. (1989) é importante maximizar a interceptação da radiação solar. Dessa forma, pode-se afirmar que a fotossíntese é fator decisivo na produtividade da cultura (ARGENTA et al., 2001). Ainda de acordo com os autores, o arranjo de plantas pode ser empregado através de alterações no espaçamento entre linhas e densidade de plantas na linha, sendo que os diferentes espaçamentos lineares de plantas e entre linhas conferem os diferentes arranjos nas lavouras. De acordo com estudos realizados por Laüer (1994), pode-se considerar que, o melhor arranjo de plantas é aquele que proporciona uma distribuição com maior uniformidade, possibilitando melhor utilização de luz, água e nutrientes, portanto com menor competição por nutrientes, luz e outros fatores decisivos para o desenvolvimento da cultura. Os métodos de plantio para o cártamo podem ser mecânicos e manuais, podendo ser em fileiras, sulcos ou a lanço. Quando se trata do plantio mecânico, utiliza-se de uma semeadora de grãos que é calibrada para distribuir até 35 kg de sementes de cártamo por ha (INIA, 1963; RIOS, 1967; Figura 43).

Figura 43. Semeadora mecanizada utilizada no plantio do cártamo. Foto: Marinez Carpiski Sampaio. Foto: SARGAPA

C a p í t u l o I | 76 Quando se emprega a semeadora de cereais, convém graduá-la antes da semeadura para colocar no terreno a quantidade adequada, já que a semente de cártamo se desliza mais rapidamente que a do trigo. É conveniente, nas semeaduras feitas com máquinas, usar por trás desses implementos, rodas compactadoras que comprimem a terra junto com as sementes, de modo que a sua germinação se efetuará com maior rapidez e uniformidade. O plantio manual do cártamo pode ser realizado nas linhas (ou fileiras) separadas a um mínimo de 45 cm e no máximo de 65 cm, com o fim de facilitar os passes de cultivador e controlar a infestação de plantas daninhas. Nas semeaduras em linhas se podem gastar de 25 a 30 kg de sementes por ha. A distância entre plantas na linha será de 20 a 25 cm (Figura 44). No plantio a lanço, o gasto de sementes por hectare é de cerca de 35 ou 40 quilos e a semente pode ser depois enterrada com o passe de grade, dando pouca terra.

Figura 44. Plantio manual em covas por cada linha.

Em solos leves necessitam de menos sementes do que em solos pesados, que têm tendência a formar crosta e dificultar a germinação. Portanto, sugere-se semear de 18 a 20 kg de sementes por hectare para um solo franco-arenoso. Recomenda-se depositar de 18 a 20 sementes por metro para obter uma população de 16 a 18 plantas por metro de sulco. Por exemplo, no plantio precoce, a população de plantas por hectare será de cerca de 186 mil, enquanto que no plantio tardio de 240 mil.

C a p í t u l o I | 77 ESPAÇAMENTO Recomenda-se a semeadura em sulcos, já que permitem aplicar as irrigações (Figura 45). Com 80% de germinação, podem ser semeadas 12 a 15 kg de sementes por hectare da variedade Gila e 10-12 kg de sementes/ ha da variedade Kino. Para outras variedades, recomenda-se 20 a 25k de sementes / ha, e na semeadura a lanço entre 25 e 35 kg de sementes/ ha. Em solos soltos, a semeadura deve ser feita umedecendo o terreno (irrigar), enquanto que em solos compactos pode ser em seco ou em úmido. Se for semeada em seco, recomenda-se depositar a semente na parte superior do sulco a 3 ou 4 cm de profundidade e logo aplicar a irrigação. Em solos úmidos, as sementes devem ser colocadas a uma profundidade de 5 a 8 cm. Neste último caso, é aconselhável semear 12 a 15 dias após a aplicação da irrigação de pré-semeadura. A semeadura pode ser feita a seco ou a úmido e com o espaçamento entre sulcos de 75 a 92 centímetros.

Figura 45. Semeadura em sulcos (leirões) com irrigação por inundação. Foto: Lope Montoya Coronado (2010).

Atualmente, o método de semeadura mais comumente usado no México é o de sulcos (leirões) e os espaçamentos mais utilizados são os de 75, 80 e 92 cm para o plantio em fileiras simples e de 80 a 100 cm, plantio em fileiras duplas (Figura 46).

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Figura 46. Plantio do cártamo em fileiras simples e duplas (sulcos). Fotos: Lope Montoya Coronado (2010).

IRRIGAÇÃO O estresse hídrico é considerado o fator mais limitante para a produção das plantas nas regiões áridas e semiáridas do mundo (MUNNS, 2002). Mirshekari et al. (2013), estudando a resposta do cultivo do cártamo sob déficit hídrico durante o período vegetativo, floração e maturação observou que a temperatura e a umidade são os fatores que mais afetam a produção agrícola, sendo a qualidade das sementes severamente afetada pelo déficit hídrico no período de maturação fisiológica dos grãos. Em regiões semiáridas como o sudeste da Anatólia na Turquia, a disponibilidade de água tem uma influência importante na produtividade das culturas em terra seca. A disponibilidade de água está intimamente relacionada ao conteúdo de matéria orgânica do solo, textura e espessura do solo. Esforços contínuos estão sendo realizados em nível estadual para divulgar o cártamo e aumentar seu cultivo nessa região do sudeste da Anatólia. Com base no estudo conduzido por QUIROGA et al., 2001, três cultivares de cártamo de inverno (cultivares Goldasht, Padideh e K.w.2) foram avaliadas durante dois anos sob cinco regimes diferentes de água em Karaj, no Irã. Os cinco regimes de água consistiram em um tratamento controle (irrigado completo) e quatro tratamentos em que a irrigação foi interrompida na formação dos brotos, início da floração, final da floração e enchimento das sementes. As avaliações envolveram a produção e componentes de produção, biomassa, altura da planta, teor de óleo de sementes, características fenológicas

C a p í t u l o I | 79 e eficiência agronômica no uso da água e eficiência no uso da água de irrigação (WUEa e WUEi, respectivamente). Nenhum efeito ano foi observado para a maioria das características avaliadas. Os efeitos altamente significativos do regime hídrico foram encontrados na produção de sementes, na produção de óleo, nos dias de maturação e no número de capítulos por planta. A produção de sementes e o número de capítulos por planta foram particularmente afetados pela falta de água na formação dos brotos (36,5 e 37,8%, respectivamente). A menor WUEa agronômica sucedeu quando a irrigação foi interrompida no início da floração (28,9% menor que na irrigação total) e na formação de gemas ou brotos (18,3% menor que na irrigação total). A WUEi de irrigação diminuiu com a quantidade de água fornecida pela irrigação. O regime hídrico não afetou o teor de óleo das sementes. Os efeitos significativos entre as cultivares foram encontrados para produção de sementes, número de capítulos por planta, massa de 1000 sementes, altura da planta, teor de óleo e características fenológicas, exceto dias após o florescimento. A cultivar Padideh produziu 12,8% a mais que K.w.2 e 7,6% a mais que Goldasht. O rendimento de sementes foi significativamente associado ao número de capítulo por planta, mas não ao número de sementes por capítulo e ao peso de 1000 sementes. Estes resultados demonstram que a formação de gemas é particularmente sensível ao déficit hídrico, o que exigirá uma melhor gestão da água no cultivo do cártamo para a agricultura do semiárido (OMIDI et al., 2012). O cultivo do cártamo precisa de três a quatro irrigações leves. O cártamo pode ser severamente afetado se o manejo da água de irrigação for deficiente. Recomenda-se que o comprimento dos sulcos não ultrapasse os 150 metros e que as últimas irrigações sejam leves e tentando irrigar alternadamente, "um sulco sim, o outro não", para tornar esse sistema eficaz ao alcançar o último cultivo. A primeira irrigação suplementar deve ser dada aos 50 dias, após a irrigação inicial de germinação ou nascença, se a semeadura ocorreu em terreno seco (Figura 47). Essa irrigação de pré-semeadura deve ser profunda, para que haja umidade disponível durante o período de germinação. A segunda irrigação suplementar deve coincidir com a etapa de formação de botões florais que ocorrem aproximadamente 80 dias após a semeadura e 30 dias após a ramificação. Esta irrigação fortalecerá a formação de capítulos em número e tamanho. Finalmente, a terceira e última irrigação deve ocorrer no início da floração, que ocorre aos 110 dias. A oportunidade da última irrigação permitirá obter um bom enchimento de grãos e de formação de frutos e sementes (RÍOS, 1967).

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Figura 47. Plantio do cártamo em sulcos (leirões) com irrigação por inundação. Foto: Lope Montoya Coronado (2010).

Quando o cártamo é plantado em regime de irrigação em zonas de pouca elevação (menos de 900 msnm) se desenvolve até adquirir a altura entre 1,15 m a 1,40 m, mas ao plantálo em maiores elevações (entre 900 a 1.200 msnm), sua altura decresce para 0,90 m a 1,20 m. Também é importante destacar que a altura da planta está controlada por fatores como: época de plantio, grau de fertilidade do solo, teor de sais e a umidade do meio ambiente (ANÓNIMO, 1970). No ensaio experimental de cártamo do campus do Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN), no município de Apodi, RN, instalou-se um sistema de irrigação por gotejamento por ser considerado um método preciso e econômico, em razão da seca que assolou a região do Oeste Potiguar nos últimos anos. Nesse sistema, a água é aplicada de forma pontual através de gotas diretamente ao solo, as quais, ao infiltrarem, formam um padrão de umedecimento denominado “bulbo úmido”. Estes bulbos vão formar uma faixa úmida continua para favorecer o plantio do cártamo com as plantas distribuídas por metro linear. Ou seja, dependendo do tipo de solo (textura e estrutura), definem vazão e espaçamento entre gotejadores quando se decide irrigar formando faixa contínua. Uma das razões para se obter maiores produtividades em irrigação por gotejamento se deve à capacidade deste sistema em irrigar uma parte do solo onde estão às raízes da planta de forma muito precisa, constante e sem expulsar todo o ar deste solo. Assim, as

C a p í t u l o I | 81 raízes têm sempre água facilmente disponível, nutrientes e oxigênio, pois estas respiram para realizar seus processos metabólicos e de crescimento. Por este motivo, esse sistema de irrigação por gotejamento é bastante favorável à cultura do cártamo (Figura 48), por ser considerada uma planta que não suporta solo encharcado, o qual implica redução significativamente à produtividade dessa lavoura, devido à anoxia sofrida pelo sistema radicular dessas plantas inundadas provoca queda imediata na respiração de suas raízes (BERNARDO, 2002).

Figura 48. Plantio do cártamo em regime de irrigação por gotejamento no campus do Instituto Federal do Rio Grande do Norte (IFRN), no município de Apodi. Foto: Juliana Espada Lichston (2019).

PRODUÇÃO DE BIOMASSA A cultura do cártamo possui como característica, elevada resistência ao déficit hídrico (BAGHERI; SAM-DAILIRI, 2011). Efeitos significativos da disponibilidade de água no solo sobre o crescimento e desenvolvimento das plantas de cártamo, foram relatados por Istanbulluoglu et al. (2009). Os autores ainda verificaram que a maior produtividade foi observada no tratamento sem omissão de irrigação ao longo do ciclo vegetativo da cultura

C a p í t u l o I | 82 e concluíram que o déficit de irrigação nos períodos de formação dos capítulos e enchimento dos grãos deve ser evitado. Segundo Gecgel et al. (2007), a proporção de óleo em sementes de cártamo é em grande parte dependente das condições ambientais em particular da temperatura e da umidade do solo durante os períodos de enchimento e maturação dos grãos. Landau et al. (2004), obtiveram uma produção de biomassa de 10 t/ha de matéria seca de cártamo irrigado e colhido aos 90 dias de crescimento vegetativo para a confecção de silagem e feno. A utilização de alimentos conservados na forma de silagem e ou feno é apontada como solução bastante eficiente para o problema da sazonalidade da produção das pastagens, pois pode proporcionar volumoso de boa qualidade, como demonstrado amplamente na literatura, para bovinos, ovinos e caprinos (FERRARI JR. et al., 2005; OLIVEIRA et al., 2009; SANTOS et al., 2010). Assim, as silagens são consideradas, por diferentes autores, como uma alternativa viável para períodos de baixa produção de forrageiras. As plantas da família Compositae apresenta elevado potencial forragem para os ruminantes. Os altos rendimentos que podem ser obtidos com o cultivo de cártamo como cultura forrageira (LESHEM et al., 2001) e a grande adaptabilidade dessa planta a ambientes áridos e semiáridos, proporcionam a muitos produtores uma opção alternativa de cultivo em sistemas de cultivo de sequeiro. Segundo Vonghia et al. (1992), a digestibilidade in vivo (experimento com animal vivo) e a ingestão de forragem verde de cártamo foram semelhantes às de uma mistura de ervilhaca e aveia. Por outro lado, o cártamo em pastagem proporcionou um ganho satisfatório nas taxas de crescimento em novilhos australianos (FRENCH et al., 1988) e melhorou a fertilidade em ovelhas canadenses (STANFORD et al., 2001). Além disso, o cártamo colhido na fase de brotamento pode ser ensilado (WEINBERG et al., 2002), mas o resultado obtido por tais pesquisadores não faz referência sobre a ingestão ou o seu valor nutricional quando cultivado como forragem, feno ou silagem, à qual tem sido utilizada na alimentado do gado leiteiro em confinamento. Ou seja, o cártamo, no início da fase de florescimento apresenta alta produção de matéria seca em torno de 7 toneladas por hectare, percentagem de matéria seca entre 16 e 20%, proteína bruta em torno de 9% e fibra bruta em torno de 30% (CORLETO et al., 2005).

C a p í t u l o I | 83 CONSORCIAÇÃO Essa modalidade de exploração da terra permite ao produtor familiar, além de maximizar os recursos disponíveis, abrir o leque de alternativas para enfrentar da melhor maneira possível a grande margem de risco que está sujeita a culturas oleaginosas e alimentares no semiárido nordestino do Brasil, com relação às pragas, doenças, seca, etc. Ou seja, os sistemas de cultivo consorciados ou policultivos são importantes sistemas para o manejo mais eficiente de pequenas propriedades rurais. Nesses sistemas, a diversificação de espécies vegetais é bastante benéfica, pois promove um melhor aproveitamento dos recursos naturais, haja vista as plantas terem necessidades nutricionais e demanda hídrica distintas, e contribui significativamente para o manejo das pragas. Vale destacar que o Nordeste brasileiro é caracterizado por precipitações anuais em torno de 600 mm, contudo mal distribuídas, sendo comum ocorrer uma chuva de 80 mm a 100 mm num mês e passarem dois a três meses sem chuvas. O cultivo em consórcios é um sistema tradicional de exploração dos agricultores nordestinos do Brasil, normalmente para as culturas de milho e feijão. A introdução do cártamo, algodão e gergelim, junto a outras culturas alimentares, vem na tentativa de diversificar e incrementar a renda, principalmente pelos policultivos orgânicos, que têm um preço diferenciado em relação aos cultivos convencionais. Ao contrário do monocultivo convencional, recomenda-se a instalação de campo de cártamo agroecológico consorciado em faixas com outras 6 espécies (algodão, feijão comum, milho, feijão guandu, sorgo e gergelim) nas comunidades organizadas dos agricultores familiares. Portanto, a eficiência do plantio de policultivos no sistema consorciado em faixas (quatro ou seis fileiras de cada cultura), por ser considerada a condição básica para uma produção agroecológica, pois essa configuração de diversas espécies faz com que algumas pragas se desorientam e os predadores são favorecidos. Por limitar o uso de maquinários, o consórcio de fileira simples realizado por Lima (2014), (ensaio experimental com cártamo instalado no município de Ceará-Mirim, RN), intercalando cada fileira com uma espécie distinta, deixou de ser indicado pelos técnicos da Embrapa.

C a p í t u l o I | 84 ADUBAÇÃO Para a cultura do cártamo, o nitrogênio é de fundamental importância para o crescimento e desenvolvimento da cultura, interferindo diretamente na produção de matéria seca, por estar ligado com o desenvolvimento e manutenção da área foliar, bem como na otimização fotossintética (DORDAS; SIOULAS, 2008).

Steer e Harrigan (1986), em estudo sobre taxas de suprimento de nitrogênio durante diferentes estádios de desenvolvimento de cártamo, relatam que o nitrogênio apresentado em deficiência, causa redução no crescimento de plantas de cártamo, pois inibe o crescimento radicular afetando assim o desenvolvimento da parte aérea, reduzindo ainda a área fotossintética, teor de proteína da planta e da semente (MARSCHNER, 1995). A falta desse nutriente ainda pode ser responsável pela demora no desenvolvimento fenológico vegetativo e produtivo, reduzindo a taxa de emergência foliar, rendimento e componentes de produção, como número de capítulos, sementes por capítulo e peso de sementes (GILBERT; TUCKER, 1967; JONES; TUCKER, 1968). Aumento dos componentes de produção e rendimento na cultura do cártamo também foi verificado por Gilbert e Tucker (1967) e Jones e Tucker (1968), quando estudaram o efeito da adubação nitrogenada, destacando o número de capítulos e o peso de sementes por planta.

A quantidade de nitrogênio é muito variável, podendo ser de 60, 80, 110 a 125 kg por hectare. Nas regiões de Mexicali e San Luis Rio Colorado (México), recomenda-se a aplicação de 120 kg por hectare de nitrogênio em solos arenosos e argilosos e em solos pesados recomendam até 250 kg/ha. Deve-se colocar metade no momento do plantio e o restante com a primeira irrigação.

El-Mohsen

Mahmoud

(2013),

estudando

diferentes

doses

adubação

nitrogenada, verificaram que o aumento da dose até 120 kg ha-¹ proporcionou maior altura de plantas de cártamo. Os mesmos autores verificaram ainda número máximo de capítulos por planta aplicando a dose de 80 kg ha-¹ e o menor número foi registrado na testemunha. Leilah et al. (1992) constataram que níveis crescentes de nitrogênio proporcionaram maior número de capítulos por plantas de cártamo.

C a p í t u l o I | 85 Maior número de capítulos por plantas de cártamo também foi verificado por Siddiqui e Oad (2006), quando foram aplicados os maiores níveis de nitrogênio (120 a 180 kg/ha-¹), sendo que a produção mínima foi constatada nas parcelas que não receberam o tratamento.

Dordas e Sioulas (2009) verificaram maior acúmulo de massa seca de cártamo de acordo com aplicação da maior dose (200 kg ha -1). Golzafar et al. (2011), também verificaram aumento na produção de massa seca da parte aérea do cártamo, com incremento da adubação nitrogenada, com máxima produção na dose de 150 kg ha-¹.

Quanto ao fósforo, são utilizadas doses de 40, 60 e 80 unidades (INIA, 1962; INIA, 1963; RÍOS, 1967). Recomenda-se aplicar todo o fósforo no momento da semeadura e distribuir o nitrogênio entre a semeadura e a primeira capina. Segundo Abadhi e Gerendas (2011) doses de fósforo interferiram no rendimento de cártamo, principalmente através do aumento do número de capítulos florais por planta. Morceli (2014) verificou que a falta de P afeta o número e a massa dos aquênios e o tamanho dos capítulos em cártamo. Em estudo realizado por Singh (1998), verificou que aplicação de 26,4 kg ha -1 P aumentou significativamente a produção de sementes e de óleo, comparado com a testemunha.

De acordo com Sary et al. (1988), a aplicação de azoto (nitrogênio) e fósforo influenciou significativamente nas características e produtividade de componentes de cártamo. Segundo Golzarfar et al. (2012), estudando a cultura do cártamo em duas épocas de cultivo, puderam constatar melhor desempenho quando aumentada a taxa de P, em ambas as épocas de cultivo (outono e inverno). Estudos indicam que aumentando a dose de potássio de 0 a 150 kg ha -1 pode resultar em aumento significativo nas características de produção e qualidade do cártamo, como peso de 1000 sementes, rendimento de sementes, característica do óleo na semente e rendimento de óleo (PALIZDAR et al., 2011). Abbadi et al. (2008), estudando a eficiência do potássio nas culturas do cártamo e do girassol, puderam constatar que a massa de sementes por capítulo e o número de capítulos por plantas responderam positivamente para a cultura do cártamo, enquanto que o girassol se mostrou sensível a adubação potássica inadequada. Abbasieh et al. (2013), em seu trabalho realizado a campo estudando níveis de potássio na cultura do cártamo, verificaram que a dose de 150

C a p í t u l o I | 86 kg ha-1 foi a que propiciou maior altura de plantas. O aumento de altura de plantas proporcionado pelo aumento das doses de potássio ocorre devido a esse nutriente ser responsável pela ativação enzimática no processo de transporte do nitrogênio e, consequentemente, crescimento e desenvolvimento celular, o que confere aumento de tecidos na planta (STROMBERGER et al., 1994).

Abbasieh et al. (2013), verificaram ainda que com aumento das doses de potássio a produção de matéria seca de plantas de cártamo apresentou aumento na maior dose aplicada, que foi de 150 Kg ha-1. Abbadi et al. (2008), constataram um acréscimo na produção de matéria seca da parte aérea com aplicação de 90 mg dm-3. O aumento de matéria seca proporcionada com aplicação de potássio, também foi constatado em estudo realizado em outras culturas, como girassol, braquiária e colonião (JESUS et al., 2013; FERRARI NETO, 1991).

Deficiência de potássio no solo resulta em redução de massa seca de raízes, comprovando que o estado nutricional das plantas, com ênfase na adubação potássica, influência nas propriedades de crescimento de suas raízes (ESHEL; WAISEL, 1996). Para que a planta consiga fornecer nutrição e sustentação ela necessita de um sistema radicular bem desenvolvido e assim apresentar sucesso na produtividade final. Hussien e Wuhaib (2010), verificando o desempenho de diferentes doses de potássio (0, 45, 90, 135 e 180 kg ha-1) no desenvolvimento da cultura do cártamo, puderam constatar que a maior dose aplicada foi responsável pela maior produção de massa seca de raiz.

BIOFERTILIZANTE A biofertilização do cártamo, com aplicação conjunta de fertilizantes orgânicos e biológicos, mostrou aumentos no rendimento, os quais superam quase sempre a fertilização convencional (química). A biofertilização gerou maiores lucros para o produtor, devido ao seu menor custo, além de proporcionar benefícios adicionais inestimáveis como o restabelecimento da atividade biológica do solo, melhorando suas condições físicas e de fertilidade natural. Por outro lado, eles conferem a cultura maior resistência ao ataque de doenças e contribuir para reduzir a contaminação ambiental. Um dos fertilizantes biológicos também chamado de "biofertilizantes" é a micorriza INIFAP. Este produto, cuja apresentação é fornecida em sacos de 0,5 kg, contém fungos

C a p í t u l o I | 87 formadores de micorrizas arbusculares, com um mínimo de 20 propágulos da espécie Glomus intraradices por grama de substrato base. A função desse produto é obter maior absorção de água e nutrientes pelas plantas, através de uma associação que estabelecem por meio de suas raízes com as micorrizas (VALADEZ et al. 2011). A dose usada na cultura do cártamo é de 0,5 kg para 10 kg de semente, ou seja, um saco de produto por hectare, e a maneira de aplicá-la é inoculando a semente antes do plantio, de acordo com o seguinte procedimento: 1-Em um recipiente se coloca o conteúdo do aderente, que é fornecido junto com a micorriza no momento da compra e se mescla em aproximadamente 600 mililitros de água. 2-A mistura é colocada no implemento que contém as sementes necessárias para 1 hectare e se incorpora perfeitamente. 3-A dose de micorriza é adicionada à semente e se mescla até que todos os grãos estejam uniformemente revestidos. A inoculação da semente pode ser feita antes ou no momento da semeadura, neste último caso, espere a semente secar completamente. Em ambos os casos, o tratamento da micorriza deve ser realizado à sombra (VALADEZ et al. 2011).

CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS O cultivo de cártamo requer práticas apropriadas de controle de ervas daninhas para evitar reduções em sua produtividade. Nesta cultura, as ervas daninhas aparecem desde suas primeiras etapas, e especialmente quando a plântula de cártamo cresce muito lentamente e permanece em estado de roseta por vários dias; nesse período, a cultura é extremamente suscetível à competição de plantas daninhas, a qual pode reduzir em até 65% o rendimento de grãos. Para evitar essa redução, é conveniente realizar medidas de controle de ervas daninhas durante os 60 dias após o surgimento do cultivo, período este que foi determinado como o período crítico da competição entre cártamo e plantas daninhas. Os métodos de controle para plantas daninhas perenes são classificados como: culturais, químicos, biológicos e integrados. Esses métodos, aplicados em sua época adequada e com ótimas frequências e monitoramento, permitem manter as populações de espécies

C a p í t u l o I | 88 perenes em níveis que não causam reduções significativas nos rendimentos dos cultivos. No primeiro grupo, consideram-se preventivos para impedir a disseminação de sementes de ervas daninhas, tais como: limpeza de máquinas, ferramentas, plantio de sementes puras, etc., evitando a formação de sementes de plantas daninhas, o uso de esterco fermentado e o pastoreio regulado em áreas livres de ervas daninhas. Nas estratégias de controle corretivo incluem o arranque de ervas daninhas e enxadas manuais, assim como os cultivadores de tração animal e motorizada, a preparação do solo, rotação de culturas, métodos e densidades de plantio, inundações, queimadas, entre outros.

Preventivo: É uma das medidas mais prática e econômica e tem como objetivo evitar a introdução e o estabelecimento de espécies nocivas no campo e está fundamentado principalmente em medidas legais, mantendo livres de ervas daninhas os canais e as margens de estradas, considerando que nos campos irrigados a água e o vento constituem um meio natural de disseminação de ervas daninhas. Portanto, a limpeza das máquinas, o emprego de sementes certificadas, a instalação de peneiras ou malhas nos canais condutores da água irrigada, bem como regular o pastoreio de animais, devem ser consideradas outras medidas importantes. As práticas preventivas impedem a propagação de sementes e de fragmentos de rizomas, raízes, estolões, etc, nos terrenos que estão livres de infestações ou apenas com a presença de plantas daninhas toleradas.

Cultural: Este método pode ser considerado o mais importante, pois inclui vários grupos, e sua correta aplicação impede a introdução e proliferação de espécies de plantas daninhas nos terrenos de cultivo. Nos lotes com problema de plantas daninhas, é conveniente semear em terreno inundado. Essa prática elimina até 70% das infestações iniciais de ervas daninhas ao preparar o canteiro ou leirão. Uma vez emergido as plântulas, sugerese manter livre de plantas daninhas durante os primeiros 60 dias, mediante a passagem de cultivador e da capina manual.

Mecânico: Sugere-se realizar duas capinas mecânicas. A primeira aos 30 dias após a semeadura (ou aos 20 a 25 dias após a emergência das plântulas) e o segundo aos 50 dias após a primeira irrigação suplementar. Esta última para controlar as ervas daninhas e, ao mesmo tempo, conservar a umidade do solo, devendo auxiliar esse trabalho mecânico com a capina manual. Caso a erva daninha persistir, pode ser capinada novamente. O efeito prejudicial das plantas daninhas é neutralizado pela aplicação de uma capina

C a p í t u l o I | 89 superficial, onde os implementos não consigam penetrar muito profundamente no solo (INIA, 1963). Nos solos argilosos, é conveniente realizar duas ou três capinas antes de dar a primeira irrigação auxiliar. Em solos de aluvião, duas a três capinas devem ser realizadas até os primeiros 50 ou 60 dias após a semeadura (SARH, 1987).

Químico: É aplicado em pré-emergência ou pós-emergência. No primeiro caso e após a primeira passagem da gradagem, pulveriza-se 1.440 gramas por hectare de Trifuralin, e se incorporam com a passagem da segunda gradagem. Em seguida, se traçam os sulcos e se planta. Uma vez semeado o campo, aplica-se uma dose 276 g.i.a de Sethoxidim ou de Fluazifop na dose de 276 g.i.a por hectare (CAMARILLO et al., 2002). Tais operações químicas são possíveis quando o campo é semeado em linhas ou sulcos. O controle químico das ervas daninhas no cultivo do cártamo também pode ser alcançado com os herbicidas apresentados na Tabela 6.

Tabela 6. Herbicidas utilizados na cultura do cártamo. Herbicida

Doses em kg i.a/ha

Momento de aplicação

3,0-6,0

PPI

2,0-3,0 + 0,5-0,75

PPI

0,5

Post

Imazethabens-metil

0,35-0,5

Post

Profluralin

0,5-1,5

PPI

Propham

3,0-4,0

PPI, Pre

Trifluralin

0,5-1,5

PPI

Chlorpropham Chlorpropham + Trifluralin Desmedipham

Fonte: Lope Montoya Coronado (2010).

DOENÇAS DO CÁRTAMO O cártamo é suscetível a muitas doenças causadas por fungos, bactérias, vírus e distúrbios devido aos estresses ambientais. Os fungos representam mais de 70% dos patógenos que afetam a cultura, especialmente em períodos de alta umidade atmosférica e do solo. Destes, a mancha de alternaria causada por Alternaria carthami e a murcha causada por Fusarium oxysporum são os mais devastadores e podem causar perdas de 100%. (DAJUE; MÜNDEL, 1996).

C a p í t u l o I | 90 No país, não existem programas ativos de melhoramento do cártamo, portanto, basicamente, para minimizar a incidência de doenças, trata-se de seguir recomendações de tipo cultural, rotações mais seguras e, no caso da irrigação, aplicá-la com moderação. No que diz respeito aos controles químicos de doenças, atualmente só se recomenda a proteção ao complexo fúngico: Pythium, Rhizoctonia e Fusarium, conhecido como Damping off (ou tombamento), que pode causar danos graves na fase de implantação da cultura (Figura 49). Para este problema em particular, recomenda-se o tratamento da semente com fungicidas.

Figura 49. (A) Plântulas saudáveis (à esquerda) de cártamo e infectadas por patógenos de Damping off (ou tombamento) (4 à direita) e (B) campo de cártamo com a incidência de Damping off. Fotos: Hans-Henning Mündel (1992).

O tratamento de sementes com Thiran (75% WP) oferece boa proteção contra podridões e tombamento causados por fungos. Esse tratamento tem efeito, porém limitado, contra Alternaria, que normalmente se encontra na parte interna das sementes. O tombamento é principalmente causado por microrganismo que tem origem no solo. Portanto, em solos bem drenados podem reduzir o tombamento (MÜNDEL et al., 2004). O melhoramento genético para resistência é o método mais econômico e conveniente para o controle de doenças no cártamo. Contudo, grande parte dos mecanismos genéticos de resistência em cártamo ainda não é conhecida para a maioria das enfermidades. Ainda assim existem relatos na literatura sobre a herança genética de algumas delas bem como suas respectivas fontes de resistências encontradas em materiais rústicos e melhoradas.

C a p í t u l o I | 91 Coronado (2010) lista as principais cultivares melhoradas; suas principais características morfológicas e agronômicas; inclusive a resistência a algumas doenças e seus respectivos agentes causais. As doenças mais comuns citadas no mundo são: podridão do capítulo por Sclerotinia sclerotiorum, mancha foliar por Alternaria carthami e A. alternata, o complexo de fungos do solo ou Damping off (tombamento) atribuído a: Pythium, Rhizoctonia e Fusarium, a ferrugem negra por Puccinia carthami, podridão do pé por Phytophthora spp, murcha por Verticilium dahliae e botrytis por Botrytis cinerea. Embora não existam estudos sistemáticos para avaliar os danos às culturas no país, mesmo assim vários organismos patogênicos são observados quando se cultiva o cártamo, os quais chegam a causar danos à planta e, como consequência, afetam o seu rendimento. As doenças mais importantes detectadas no cártamo são:

Murcha-de-Verticillium. Agente causal: Verticilium dahliae. A planta pode ser atacada em qualquer estádio fenológica, especialmente em temperaturas baixas, não morre rapidamente e geralmente amadurece e morre mais cedo do que o normal. Como no girassol, o sintoma típico começa nas folhas inferiores e se apresenta como uma clorose internervial e marginal (Figura 50). A propagação é feita por microescleródios que podem vir com a semente ou a partir do solo infectado. É importante, neste caso, o plantio de uma semente saudável.

Figura 50. Planta de cártamo com sintomas de doença da Murcha-de-Verticillium. Foto: EEA INTA Hilario Ascasubi (2008).

C a p í t u l o I | 92 Podridão do pé. Agente causal: Phytophthora spp. As plantas infectadas murcham, descolorem e morrem; também se observa tecido vascular do caule e raiz descolorida. É uma doença típica, principalmente onde há excesso de umidade e alta população de plantas. Além disso, ciclos de estresse e excesso de umidade favorecem o desenvolvimento da doença. Nos sistemas de irrigação, as lâminas aplicadas nas primeiras etapas de cultivo são menos prejudiciais, pois nesse momento a propagação do inoculo é menor.

Ferrugem de cártamo. Agente causal: Puccinia carthami. Esta é uma doença generalizada no mundo. A forma de propagação é por semente. As pústulas escuras (salientes) são observadas ao nível das folhas (Figura 51). A ferrugem é citada como muito prejudicial ao atacar nos primeiros estágios de cultivo; aqui as pústulas podem estrangular o caule e matar a planta; o aparecimento tardio da doença geralmente não produz danos (ESQUIVEL et al. 2016; CASSE, 2018).

Figura 51. Puccinia carthami. a) ataque de plântulas (Canadá); b) ataque de fim de ciclo. Foto b: EEA INTA Hilario Ascasubi (2009).

Mancha da folha. Agente causal: Alternaria carthami Chow. Observam-se manchas em folhas, brácteas com bordas irregulares de cor marrom (Figura 52). A planta inteira pode se torna marrom. O dano pode atingir perdas totais, mas existe tolerância em algumas variedades e nenhum fungicida testado foi eficiente.

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Figura 52. Mancha foliar (Alternaria carthami Chow). Foto: Federico Chávez Manjarrez (2013).

Esta doença ataca a planta desde o seu estado inicial até a idade adulta, afetando até a qualidade da semente. Devido ao seu efeito na produção, é uma das doenças mais importantes em todas as regiões produtoras de cártamo do mundo, uma vez que pode reduzir drasticamente o rendimento. Para a prevenção desta doença, sugere-se o uso de sementes certificadas, evite a semeadura em solos com pouca drenagem. Também devem ser evitadas as irrigações pesadas e encharcamentos, tentando ajustar à lavoura a densidade de semeadura sugerida, pois o amontoamento de plantas propicia um microclima úmido favorável ao fungo. Da mesma forma, são sugeridas aplicações de fungicidas à base de Mancozeb e Oxicloreto de cobre antes que o cultivo seja encerrado, para evitar a infecção pelo fungo.

Falsa cinzenta. Esta doença é causada pelo fungo Ramularia carthami Sacc. e é a principal doença que afeta o cultivo do cártamo em todo o país. Esta doença geralmente começa na camada inferior da planta, embora possa se manifestar em qualquer parte dela. Observa-se infectando folhas, pecíolos, brácteas e algumas partes do caule. Inicialmente, aparece na forma de manchas circulares, de coloração branco-cremoso. Á medida que seu

C a p í t u l o I | 94 desenvolvimento progride, aparece um halo clorótico que mais tarde fica amarelo, mas o tecido no centro da lesão adquire uma cor marrom clara (Figura 53).

Figura 53. Falsa cinzenta (Ramularia carthami Sacc.). Recomenda-se semear durante o período das datas indicadas, com o fim de expor a planta o menor tempo possível a esta doença e usar densidades de 10 a 20 plantas por metro linear, que são as menos afetadas. Em solos com alta retenção de umidade, suficientes para completar o ciclo normal da planta, deve-se evitar a irrigação suplementar, pois isso irá criar um microclima de alta umidade ambiental que induz uma maior incidência da doença.

Murcha por Fusarium (Fusarium oxysporum f. Sp. Carthami) O agente causador invade as raízes e se dissemina sistematicamente dentro do caule, ramos e folhas através dos tecidos vasculares. O fungo persiste no solo e nos resíduos da colheita, também pode ser transmitido pelas sementes, pois é mantido nos tecidos internos da casca. Existem poucas variedades com resistência a esta doença ou certas raças de fungo. Para prevenir esta doença, é sugerido o uso de sementes certificadas, livres do patógeno, e evitar o plantio em lotes com antecedentes.

C a p í t u l o I | 95 PRAGAS Muitas espécies de insetos são encontradas no cultivo do cártamo. Alguns o usam como fonte de alimento, mas raramente afetam o rendimento da cultura. Informações gerais no mundo expõem que em um cultivo bem implantado e vigoroso normalmente não há perdas de rendimento por ação de pragas e, portanto, o uso de inseticidas normalmente não é necessário. No entanto, na Argentina não há estudos sistemáticos de pragas e nem tampouco de níveis de danos econômicos. A fim de estar preparado para um eventual ataque ou simplesmente a presença de pragas na lavoura, mencionam-se algumas espécies que potencialmente podem ser um problema. No estabelecimento do cultivo, pode haver danos causados por algumas espécies de lagartas. Observam-se grandes danos quando, por algum motivo, a emergência é lenta (sementes de baixa qualidade e falta de umidade no solo). As principais pragas do cártamo são:

Lagartas cortadeiras (Agrotis spp., Peridroma saucia, Feltia subterránea) - Essas lagartas causam danos ao cortar pequenas plantas após o seu surgimento (Figuras 54, 55 e 56). As lagartas são de cores escuras, medem até quatro centímetros de comprimento e são encontradas enroladas sob as plantas cortadas.

Figura 54. Lagarta cortadeira (Agrotis spp.).

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Figura 55. Lagarta da espécie Peridroma saucia.

Figura 56. Lagarta da espécie Feltia subterrânea.

Essas pragas ocorrem nos focos de infestação, atacando o cultivo durante a noite. O uso de inseticidas é justificado apenas em grandes focos de infestação, o qual é detectado próximo às plantas cortadas (destruídas); neste caso e por causa dos hábitos alimentares do inseto, sugere-se pulverizar com inseticidas apenas por via terrestre e pela tarde.

Pulgão verde claro (Myzus persicae) - As populações deste inseto podem ser encontradas no broto e na parte inferior das folhas inferiores, desde as primeiras etapas de desenvolvimento do cultivo até a floração, causando amarelecimento e atraso no desenvolvimento das plantas (Figura 57). Recomenda-se combater a praga, apenas se as folhas começarem a apodrecer por ação de várias centenas de pulgões encontradas por planta jovem.

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Figura 57. Pulgão verde claro (Myzus persicae).

Os pulgões têm sido relatados como principais causadores de danos à cultura (Figura 58), mesmo assim eles são menos preocupantes que as doenças.

Figura 58. Planta de cártamo infestada por pulgões negros.

C a p í t u l o I | 98 Percevejo rajado (Lygus lineolaris) e percevejo rápido (Creontiades spp.) - Os adultos e as ninfas desses percevejos podem sugar a seiva das plantas desde a primeira etapa do desenvolvimento da cultura. No entanto, nessa fase, o dano não é importante, sendo o que estágio crítico é durante o florescimento da planta e o desenvolvimento do grão. Essas espécies sugam os botões florais e os capítulos tenros, causando a produção de aquênios vazios, enquanto que os adultos e as ninfas dos percevejos verdes sugam os frutos em formação, fazendo com que abortem ou não encham. O combate químico é sugerido quando são detectados em média 40 percevejos rajados da espécie Lygus lineolaris, ou 10 percevejos verdes da espécie Nezara viridula, ou uma combinação de ambos em amostragem de 100 plantas, durante a formação de botões florais (Figuras 59 e 60).

Figura 59. Percevejo rajado (Lygus lineolaris).

Figura 60. Percevejo rápido (Creontiades spp.).

C a p í t u l o I | 99 Percevejo verde (Nezara viridula) - São duas espécies as mais abundantes de Pentatomidae no cártamo durante a época de floração (Figura 61). Os percevejos atacam os botões florais e os capítulos tenros, sugando os grãos em formação, fazendo com que abortem ou não encham. Quando uma média de 10 ou mais percevejos são encontrados por 100 amostragens, mas também podem haver os percevejos lygus e rápidos, sugere-se o controle da praga com inseticidas

Figura 61. Percevejo verde (Nezara viridula).

Lagarta-mede-palmo (Trichoplusia ni) – As mariposas são de cor escura com uma mancha prateada semelhante a um "8" nas asas superiores (Figura 62). Elas ovipositam sobre a folhagem e as larvinhas perfuram as folhas quando ao se alimentar. As larvas são reconhecidas porque caminham de maneira arqueada, pois não possuem pernas abdominais falsas no terceiro e quarto segmentos abdominais.

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Figura 62. Mariposa e lagarta-mede-palma (Trichoplusia ni).

Esta praga desfolha a cultura e pode ocorrer em qualquer estádio fenológico da planta, porque o cártamo resiste bastante aos danos da folhagem, mesmo assim sugere-se combater as populações do inseto, apenas quando elas ameaçam destruir um terço da folhagem.

Lagarta roscadora (Spodoptera exigua) - As larvas desta praga, bem como a lagarta falsa medideira do repolho (Trichoplusia ni), causam desfolhamento da cultura e podem ocorrer desde a emergência até a floração (Figura 63). Recomenda-se a aplicação de inseticida, considerando apenas o total de espécies desfolhantes, ao encontrar danos em 10% ou mais danos à folhagem, especialmente em plantas jovens.

Figura 63. Lagarta roscadora (Spodoptera exigua).

C a p í t u l o I | 101 Lagarta do capítulo ou fruto (Heliothis virescens y Helicoverpa zea) Essas duas espécies de Noctuidae ocorrem no cártamo durante a época de floração (Figura 64). As larvas perfuram os botões florais e os capítulos tenros na parte inferior, fazendo com que se apodreçam. Recomenda-se o controle químico quando as larvas são pequenas e as lagartas se encontram mais de 5% dos botões ou capítulos. Para o controle desta praga com inseticidas, deve-se levar em consideração sua alta resistência, além de que normalmente as larvas são protegidas dentro dos botões e dos capítulos.

Figura 64. Lagartas Heliothis virescens e Helicoverpa zea.

MATURIDADE FISIOLÓGICA DO CÁRTAMO A maturidade fisiológica (MF) é o estádio fenológico em que o fruto atinge seu máximo peso seco e finaliza o processo no que se fixa o rendimento da cultura. A partir desse momento, os frutos perdem água sem variar seu peso seco até alcançar a maturidade de colheita, à qual é considerado o ponto em que o teor de umidade resulta adequado para a colheita. No entanto, à medida que a umidade diminui após a MF, são geradas perdas de

C a p í t u l o I | 102 plantas e a diminuição no rendimento, devido a danos de aves, pragas, doenças, chuvas e por menor eficiência da colheitadeira. Conhecer o momento em que o fruto atinge a maturidade fisiológica permitiria antecipar a colheita, evitando perdas de rendimento devido a adversidades climáticas, pragas, doenças ou quando se planeja bem o plantio pode garantir um cultivo duplo com as espécies de ciclo do verão. Por este motivo, o cártamo tem várias vantagens ao ser cultivado na zona semiárida. O cártamo apresenta três fases de desenvolvimento. Durante a Fase I, caracterizada pelo lento aumento do peso seco do fruto, o pericarpo atinge o seu máximo peso seco e as células do embrião se dividem ativamente. Na Fase II ou período de enchimento do fruto, a acumulação de reservas no embrião se produz a uma taxa constante. Na Fase III, a acumulação de reservas declina paulatinamente até se deter quando o fruto chega ao MF. Em meados de agosto de 2012, foram plantadas cinco variedades de cártamo de origem americana: Montola 2000, UC-1, CW 88 OL e CW 99 OL (todas com alto teor oleico) e Gila (com alto teor de linoleico), no campo experimental do Departamento de Agronomia da Universidade Nacional do Sul, Bahía Blanca (38 ° 45 'S; 62 ° 11' W). De acordo com os experimentos, as variedades CW 99 OL e CW 88 OL foram desenvolvidas sob irrigação, enquanto o restante em condições de sequeiro. Nesse estudo, todas as plantas foram expostas às condições naturais do local. O peso fresco e seco dos frutos do capítulo principal foi determinado diariamente desde a antese (floração) até a maturidade da colheita (10-14% de umidade do fruto). O teor máximo de umidade dos frutos foi atingido aos 13 ± 0,7 dias a partir do DDA (Dias após antese), e no início do estágio de enchimento, estabelecendo uma relação linear entre o teor máximo de umidade do fruto e seu peso de secagem final (Tabela 7; DAVID et al., 2013). Por outro lado, observam-se que a espessura do pericarpo e a estrutura anatômica da cultivar CW88 OL não variaram entre 8 DAA (Fig. 1E) e a maturidade da colheita (Fig. 1C e F) (FRANCHINI et al., 2014; Figura 65).

C a p í t u l o I | 103 Tabela 7. Dias após a antese (DDA) e umidade do fruto em que o máximo peso seco do fruto foi registrado em quatro variedades de cártamo de alto oleico e um com alto linoleico (Gila). Variedade

CW88

CW99

UC-1

Montola

Gila

E.E

DDA

26,7a

27,6 a

26,4a

22,5a

27,0a

1,6

Umidade do fruto (%)

32,5a

34,5a

31,1a

42,6a

30,2a

4,1

Máximo peso seco (mg)

44,6c

45,2c

38,3b

30,0a

40,4bc

2,0

Fonte: María A. David; Lilia I. Lindström; María C. Franchini (2013). (EE- Erro Experimental)

Figura 65. Aparência externa do capítulo principal e seção transversal do pericarpo de um dos frutos da cultivar de cártamo CW88 OL na antese (A, D), quando o pericarpo atinge seu peso seco máximo (B, E) e na maturidade da colheita (C , F), obtido em 2008. e: epiderme, ip: parênquima interno, op: parênquima externo, pl: camada de fitomelanina, sc: células secretoras. As setas na Figura D indicam os cristais prismáticos, simétricos e emparelhados. Escalas: A-C = 10 mm; D-F = 40 µm. Fotos: FRANCHINI et al., 2014.

A partir desse momento, a umidade do fruto diminui atingindo, em MF, um valor característico de cada espécie. Durante o enchimento dos frutos, as reservas, que são depositadas, substituem a água contida nas células do embrião ou endosperma até que o teor alcança um valor mínimo. Nessa ocasião, o período de enchimento termina e o fruto atinge a MF. No trigo, milho e girassol, o teor máximo de água dos frutos pode ser utilizado como indicador de volume máximo e peso potencial dos mesmos (BORRÁS;

C a p í t u l o I | 104 WESTGATE, 2006; HASSAN et al., 2011; RONDANINI et al., 2009). Além disso, no girassol foi encontrada uma correlação entre a taxa de secagem dos frutos a partir do MF e o peso que eles registram na época (RONDANINI et al., 2009). Ramos (2018), determinando o ponto de colheita de sementes e o potencial produtivo em três acessos (2106, 7329 e S-325) de cártamo colhidas em diferentes etapas de maturação nos ensaios experimentais realizados na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP, localizada no município de Botucatu – SP, implantado em abril de 2016, constatou que o ponto ideal de colheita em sementes de cártamo que propicia maior qualidade fisiológica de sementes é obtido com as colheitas realizadas aos 40 DAF (dias após a floração) para os acessos 2106 e 7329, e para o acesso S-325 aos 32 DAF (Tabelas 8 e 9). Os acessos foram promissores apresentando alto potencial genético para teor de óleo acima de 40% e os mesmos possuem boa capacidade para a obtenção de produtividade de sementes (1.055 kg ha-1) e de óleo (429 kg ha-1).

Tabela 8. Descrição resumida das características do capítulo e sementes de cártamo durante as diferentes épocas de colheita. Colheita

(5) 32 dias DAF (06-10-2016)

(7) 40 dias DAF (14-10-2016)

Descrição Capítulos Brácteas involucrais externas na coloração (30%) na ponta da folha e as brácteas involucrais interna com aspecto seco. O acesso S-325 nessa colheita com as brácteas involucrais externa verde e amarela. Acesso 7329 e 2106: os capítulos estavam bem amarelos (secos) e as brácteas involucrais interna preta (excesso de chuva). Acesso S-325: brácteas involucrais externas amarelas e verdes (30%).

Fonte: Andréia Rodrigues Ramos (2018).

Sementes Sementes apresentavam coloração cinza com listra branca e muitas sementes de cor branca. Nessa colheita, verifica-se um grande avanço no estádio de maturação das sementes.

Acesso 7329 e 2106: sementes brancas, algumas com listras cinza e muitas na cor cinza. Percebe-se que houve um aumento de doenças nas sementes, talvez o que tenha contribuído foi grande volume de chuva após a última colheita. Acesso S-325: sementes bem branquinhas e algumas com listra cinza. Percebe-se início de incidência de alternaria nas sementes.

C a p í t u l o I | 105 Tabela 9. Imagens dos capítulos e de sementes de cártamos durante as duas épocas de colheita: 163 dias (Acesso S-325) e 171 dias (Acessos 7329, 2106 e S-325).

Fonte: Andréia Rodrigues Ramos (2018).

Dependendo da data da semeadura, do manejo do cultivo e das condições ambientais, a colheita é realizada de 140 a 190 dias após a semeadura. A colheita deve ser feita quando as folhas da planta e as brácteas dos capítulos ou cabeças ficam marrons (Figura 66), com pouquíssimos capítulos tardios com uma tonalidade verde muito clara. Estes últimos são realmente muito pequenos e geralmente têm sementes malformadas ou vazias de tal forma que não contribuem muito para a produção. Nesse estágio, a semente é dura e deverá se desprender facilmente do capítulo e contém de seis a oito por cento de umidade. Essa baixa umidade é necessária para evitar que os grãos ou sementes se deteriorem devido ao aquecimento ou mofo. Além disso, quando a colheita é realizada com umidade superior a 8%, a qualidade fica comprometida por trazer consigo muita impureza (CORONADO, 2010). A colheita de cártamo é feita com uma máquina combinada para grãos pequenos (Figura 67).

C a p Ă t u l o I | 106

Figura 66. Ponto ideal de colheita do cĂĄrtamo se caracteriza pela planta seca com a umidade entre 6 a 8% de umidade.

Figura 67. Colheitadeira combinada realizando a colheita do campo de cĂĄrtamo. Foto. Lope Montoya Coronado (2010).

C a p í t u l o I | 107 PRODUTIVIDADE A produtividade de grãos do cártamo é dividida em quatro componentes de rendimento principais, sendo número de plantas por área, número de capítulos por planta, número de grãos por capítulo e massa de grãos (GILBERT; TUCKER, 1967). A importância relativa de cada um desses componentes é afetada por vários fatores, como, por exemplo, genótipo, condições ambientais e práticas culturais (KOUTROUBAS et al., 2008). As plantas apresentam um sistema de proteção contra pragas que são os espinhos em toda sua estrutura, desta forma, afastando pássaros que eventualmente poderiam causar prejuízos como na cultura do girassol (RURAL, 2013). Zoz (2012), avaliando componentes de produção e produtividade do cártamo, obteve alta correlação fenotípica positiva e significativa entre número de ramos por planta e número de capítulos por planta (0,823), concluindo que para a seleção de genótipos de cártamo com maior produtividade de grãos, deve-se realizar a seleção de plantas com maior número de ramos e de capítulos por planta. A escolha da cultivar adequada para o cultivo é importante para verificação da população ótima, observando-se também a fertilidade do solo, disponibilidade hídrica e ainda a época de semeadura. Com o aumento da população tende se aumentar produtividade, até atingir certo número de plantas por área, considerada a população ótima, além disso, a produtividade cai de acordo com o aumento de plantas por área (PEREIRA, 1991). De acordo com Viana et al. (1983) pode-se considerar população ótima, quando se obtém maior rendimento em determinada área de solo. A definição de população considerada ótima é importante para uma boa gestão de produção permitindo que a cultura demonstre sua capacidade produtiva, desempenhando papel importante na economia do custo de produção. A recomendação de densidade de planta a ser utilizada é variada, dependendo da condição do local onde será implantada (DAJUE; MÜNDEL, 1996; BLACKSHAW, 1993). De acordo com Blackshaw (1993), o aumento do número de plantas pode influenciar negativamente na máxima expressão da cultura. De acordo com Zarei et al. (2011), ainda

que

utilize

uma cultivar com

procedência

genética

produção, mesmo assim ela sofrerá interferência pela densidade de planta utilizada.

C a p í t u l o I | 108 O bom desenvolvimento de uma cultura dependerá do arranjo espacial de plantas, podendo ocasionar competição entre indivíduos em busca de nutrientes, água e luz, refletindo no desenvolvimento da cultura. Quando se utiliza alta densidade de plantas pode-se obter maior aproveitamento dos recursos ambientais disponíveis otimizando assim a produtividade. Todavia, essa alta densidade pode ocasionar acamamento

devido ao

maior

alongamento

caule

(ZAGONEL

al.,

2002). Por outro lado, utilizando menor densidade de planta pode-se proporcionar um maior aproveitamento da luz, proporcionando aumento na área fotossintética da planta (HOLENA et al., 2001). Aumentando o número de plantas por área, busca-se aumentar a rendimento da lavoura, bem como a densidade ótima, que de acordo com Endres e Teixeira (1997), também pode ser determinada pela cultivar e por condições ambientais a qual está submetida, e ainda deve-se considerar o manejo da lavoura. Assim, pode-se considerar que a densidade ótima pode variar de acordo com a situação e eficácia no uso do solo de determinada área resultando em maior rendimento. De acordo com Fornasieri Filho (1992), com menor número de plantas por área a planta expressa seu potencial individual de produção, porém o rendimento por área decresce. Assim, quando há

maior

número

planta

por

área,

pode-se

verificar

rendimento

individual menor, no entanto, o rendimento por área tende a aumentar, até chegar ao seu máximo de produtividade. Quando

esse

número

for

superior

considerado

ótimo,

resulta

consequências negativas. Portanto, para maior aproveitamento dos recursos do ambiente

visando maior rendimento, é

importante também, adequar-se ao

desenvolvimento tecnológico aperfeiçoando-se aos recursos produtivos disponíveis, assim permanecendo competitivo no mercado de produção (OLIVEIRA, et al., 2012). De acordo com Silva et al. (2006), é de grande importância o estudo da densidade de plantas, já que esta é uma aplicação pratica da cultura afetando diretamente no rendimento da cultura.

C a p í t u l o I I | 109

Capítulo II

COLHEITA, EXTRAÇÃO DE ÓLEO E COMERCIALIZAÇÃO DE GRÃOS DE CÁRTAMO

Vicente de Paula Queiroga Ênio Giuliano Girão Esther Maria Barros de Albuquerque (Editores Técnicos)

C a p í t u l o I I | 110 COLHEITA

A época da colheita do cártamo é determinada em função do ponto de maturação fisiológica, do teor de umidade dos aquênios (sementes) e da mudança de coloração do capítulo. Recomenda-se iniciar a colheita quando os aquênios estiverem com a umidade entre 11 e 13%, pois tal processo quando não é acompanhado de secagem imediata, proporciona condições favoráveis ao desenvolvimento e a disseminação de fungos e outros microrganismos, e que tende a manchar os aquênios. Por outro lado, colheita fora de época, danos mecânicos na batedura, secagem inadequada (alta umidade) e temperatura de armazenamento, se apresentam como os principais fatores que afetam as qualidades fisiológicas (germinação e vigor) das sementes armazenadas. Já o ponto adequado de colheita se dá de 2 a 3 semanas após a maturidade. As plantas se encontram completamente senescidas, apresentando coloração marrom das folhas e capítulos. Nessa fase, a umidade das sementes é de aproximadamente 10% (EMONGOR, 2010). Esse momento poderá ocorrer entre 170 a 180 dias após a emergência das plantas de cártamo, quando o capítulo muda de coloração, podendo os aquênios serem colhidos com 12% de umidade para posterior redução da umidade a 8%. O ideal seria os capítulos permanecerem no campo até que os seus teores de umidade e dos aquênios permitam uma trilha perfeita e uma armazenagem segura (7 a 8% de umidade). Com base nas recomendações anteriores, a colheita do cártamo pode ser executada de duas formas: totalmente manual ou mecanizada.

Manual – A colheita manual, bastante usada nas pequenas propriedades das regiões produtoras de cártamo, se bem executada pode trazer maiores benefícios do que a colheita mecânica para a obtenção de lotes de sementes de alta qualidade. Essa colheita consiste em se cortar logo abaixo dos capítulos das plantas, com tesoura de poda ou facões bem afiados, quando as sementes já se apresentem bem secas. Tais capítulos devem ser recolhidos imediatamente em sacos ou balaios e transportados para o terraço da casa à espera da operação de debulha (batedeira de feijão; Figura 68). Podem ser utilizadas trilhadeiras pequenas, que apresentem condições de fácil transporte ao campo e a umidade ideal dos grãos, em que as perdas são mínimas durante a operação de trilha, está compreendida entre 8 a 10%.

C a p í t u l o I I | 111

Figura 68. Batedeira estacionária de feijão, acionada pelo comando de força do trator, para a operação de trilha dos capítulos de cártamo ou girassol. Foto: Adeilton Alves da Cunha.

Para as sementes de cártamo, a secagem ao sol é indispensável quando o aquênio (comumente chamado de semente) for colhido com umidade superior a 10%, pois tal teor de umidade ocasiona manchas nos aquênios, as quais adquirem odor desagradável, que pode ser transmitido ao óleo, havendo ainda acentuada proliferação de microrganismos que concorrem para a aceleração do processo de deterioração. Ou seja, seria aconselhável que essas sementes (ou aquênios) fossem retiradas do capítulo (debulhadas) o quanto antes possível e seca em terreiro sobre lonas (Figura 69).

Figura 69. Secagem natural dos aquênios de cártamo ou girassol ao sol sobre lona plástica. Foto: Adeilton Alves da Cunha.

C a p í t u l o I I | 112 É importante frisar que a secagem pode ser feita em pequenas quantidades ao ar livre, sobre lonas, mas, em caso de grandes volumes, o ideal é a utilização de secadores para manter a qualidade da semente. Após a trilha e a secagem, o cártamo contém muita impureza e precisa passar por processo de limpeza (ventilação) para redução do seu teor de impureza a 2%, ou ao teor requerido pelo comprador. A limpeza dos grãos é uma operação indispensável para a obtenção de boa qualidade do óleo e da torta (SMIDERLE, 2009). Sob condições adversas de alta umidade ambiental se deveria armazenar o cártamo num curto espaço de tempo ou em caso contrário depositá-lo em recipiente hermeticamente fechado (garrafa pet) com a umidade da semente abaixo de 7%. Mecânica – A colheita é uma das principais etapas no ciclo produtivo, principalmente por poder influenciar na produtividade, caso as regulagens da colhedora não estejam adequadas. Durante a colheita mecânica é normal que ocorram algumas perdas. Porém, é necessário que estas sejam sempre reduzidas a um mínimo para que o lucro seja maior. A percentagem de perdas pode ser relacionada à má regulagem da máquina, principalmente no mecanismo de corte e alimentação.

No que diz respeito à regulação do equipamento, para não quebrar as sementes de cártamo (Figura 70), o cilindro deve girar algo menor que para o trigo, ou seja, entre 500 a 550 rpm e, no caso de um cilindro de 56 cm de diâmetro, a velocidade periférica deve ser 900 rpm por minuto. A abertura recomendada entre o cilindro e o côncavo é de 1,60 cm na parte dianteira e 1,30 cm na parte traseira. O ventilador deve ser graduado na velocidade um pouco maior que a usada nos cereais (para evitar entupimento), de maneira que o vento separe a palha e as impurezas do grão de cártamo, mas sem que haja perdas deste último (RIVAS; MATARAZZO, 2009; SAGARPA/INIFAP, 2015; Figura 71).

C a p í t u l o I I | 113

Figura 70. Colheita mecanizada do cártamo. Foto: Hans-Henning Mündel (2004).

Figura 71. Corte esquemático de uma colheitadeira automotriz. Fotos: Embrapa.

C a p í t u l o I I | 114 A mecanização total da colheita é obtida com a adaptação de plataformas em colhedoras de cereais (Figura 72). A determinação do momento ideal é quando a maioria das folhas do cártamo fica marrom e apenas as brácteas das flores apresentam uma cor esverdeada; as hastes devem estar secas, sem quebrar com facilidade. Neste momento, o nível de umidade do grão é de 8%, o que garante armazenamento seguro. Embora não seja aconselhável correr riscos desnecessários, atrasos na colheita de até 20 dias são mencionados sem perdas significativas no rendimento ou na qualidade, como a coloração dos grãos de cártamo (RIVAS; MATARAZZO, 2009).

Figura 72. Momento da colheita mecanizada ocorre quando as plantas do cártamo estão com as folhas de cor marrom e com a umidade dos grãos entre 7 a 8%. Foto: Julio Rivas; Raúl Matarazzo, 2009.

Na opinião dos técnicos do SAGARPA/INIFAP (2015), a colheita mecanizada do cártamo pode ser iniciada quando a umidade dos grãos esteja em torno de 10% (a indústria recebe com 7% de umidade sem penalização). Isso também ocorre quando as folhas e brácteas amadurecem tomando uma coloração marrom claro a marrom dourado (Figura 73). Em circunstâncias da necessidade de realizar antecipadamente a colheita do cártamo com maiores teores de umidade, a secagem posterior dos grãos deve ser considerada uma prática indispensável.

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Figura 73. Colheita mecanizada do cártamo. Foto: Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), 2015.

Normalmente, o desgrane não é um problema para a cártamo, nem os danos causados por pássaros granívoros e menos ainda o acamamento. Embora não seja usual, alguns casos de grãos germinados no capítulo são relatados se as condições de precipitação e umidade ocorrerem por um tempo prolongado, uma vez atingida a maturidade fisiológica (RIVAS; MATARAZZO, 2009).

UNIDADE DE EXTRAÇÃO DE ÓLEO

Descascadora do aquênio. Após reunir a produção de cártamo no depósito da Unidade de Beneficiamento de Sementes, utiliza-se a máquina descascadora de aquênios de cártamo (ou girassol) produzida pela indústria Scott Tech de Vinhedo, SP para remover a sua casca (Figuras 74 e 75), visando assim à extração do óleo diretamente de sua semente. Portanto, a casca deve ser eliminada no descascador antes da prensagem de extração do óleo para evita a retenção de óleo na torta junto com a casca.

C a p í t u l o I I | 116

Figura 74. Máquina descascadora de aquênio e limpadora de sementes de cártamo (ou girassol) da Unidade de Beneficiamento de Sementes da Cooperativa Coafal de Lucrecia, RN. Fotos: Vicente de Paula Queiroga.

Figura 75. Detalhe da parte interna do fruto ou aquênio do cártamo: Pericarpo (casca), lóculo único, cobertura seminal (epiderme que procede da maturação dos tegumentos do primórdio seminal), semente (semilla) e funículo.

C a p í t u l o I I | 117 Esse equipamento descascador e limpador da Cooperativa de Lucrecia, RN (Figura 76) é dotado de duas peneiras vibratórias, com alimentação feita por um elevador de caçamba, o qual possui uma bica de descarga na sua parte superior por onde passam as sementes inteiras (aquênios) e sujas. Uma vez separadas as cascas de suas sementes, a função da peneira da parte superior é apenas reter as impurezas maiores geradas pelas cascas partidas, enquanto as sementes são retidas na peneira inferior, a qual deixa passar as impurezas menores. O aquênio contém entre 30-45% de óleo, 30% de proteína e 20% de casca e a semente que é separada da casca conta com equivalente de 28% a 38% de lipídios.

Figura 76. Mini-usina de extração de óleo de espécies oleaginosas da Cooperativa de Lucrecia, RN. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Extração de óleo. Um dos entraves do desenvolvimento do cártamo no Brasil é a pequena quantidade de indústrias esmagadoras de grãos. As regiões distantes das indústrias tendem a ficar impossibilitadas de cultivá-lo, devido ao elevado custo de transporte (OLIVEIRA; VIEIRA, 2004). Uma solução encontrada pelo programa da JICA, em parceria com o governo do estado do Rio Grande do Norte, foi à instalação de duas miniprensas para a extração de óleos vegetais diversos (cártamo, girassol, gergelim, etc), ideais para as cooperativas de pequenos produtores de Lucrecia, RN e de Apodi, RN, apresentando capacidade de processamento de 100 quilos de matéria prima por hora (Figura 77).

C a p í t u l o I I | 118

Figura 77. Unidade de extração de óleo de cártamo e de outras oleaginosas (prensa e filtro de prensa) adquirido pelo projeto JICA. Lucrecia, RN. Foto: Vicente de Paula Queiroga

A produção experimental do cártamo no estado do Rio Grande do Norte é relativamente recente. Assim, poucas informações estão disponíveis sobre o comportamento de genótipos nas áreas produtoras de grãos e em sistemas de produção. Diante da grande demanda do mercado de biodiesel, com diferentes genótipos de cártamo e a falta de informações destes quanto ao rendimento de óleo da semente (eliminação da casca do aquênio antes do processo de prensagem) e a torta extraídos pela prensagem a frio (miniprensa), a UFRN, em parceria com UF de Apodi, RN, realizou um experimento de campo e de laboratório com a cultura do cártamo. Essas informações darão suporte ao agricultor sobre o desempenho da produção de sementes por ha, em regime de irrigação por gotejamento, da variedade de cártamo testada nas condições edafoclimáticas da região em apreço e do seu maior teor de óleo. Uma das principais características do cártamo (igualmente para o girassol), quando comparado a outras oleaginosas é a facilidade do seu processamento. Os aquênios de cártamo são processados não inteiros (sementes, eliminando as cascas dos frutos ou aquênios numa máquina descascadora) e à temperatura ambiente (dispensando o aquecimento). O óleo obtido com cártamo pode ser consumido sem refino.

C a p í t u l o I I | 119 As pequenas unidades de extração de óleo foram instaladas nas cooperativas de Lucrecia, RN e de Apodi, RN, de acordo com as normas de vigilância sanitária, que funcione como Laboratório de Tecnologia de Alimentos, onde foram implantados os equipamentos: mini-prensa e filtro da prensa. Esta prensa contínua, produzida em escala comercial pela Scott Tech de Vinhedo, SP tem capacidade para processar 100 kg de sementes de cártamo por hora, rendendo em torno de 44% do óleo extra-virgem existente no grão (Figura 78).

Figura 78. Unidade de extração de óleo de sementes do cártamo e de outras oleaginosas (prensa e filtro de prensa) da Cooperativa Agroindustrial dos Produtores Familiares de Lucrecia, RN (COAFAL). Fotos: Rogério Fernando Martinelli.

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. Esta filtragem tem a finalidade de retirar os resíduos que estão misturados com o óleo. No equipamento empregado (Figura 79), o óleo passa através de uma série de filtros, feitos de tecido grosso. Em cada filtro, vai sendo retirada uma borra, composta pelos resíduos do 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).

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Figura 79. Filtros de prensa de porte médio utilizado na extração do óleo de cártamo. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

O óleo extraído da semente (aquênio descascado) de cártamo deverá ser envasado em garrafa de vidro. Sua cor transparente e sua propriedade de não ficar amarela é bastante demandado pelo mercado (Figura 80). Ou seja, esse óleo é insipido, incolor ou amareloouro, semelhante em composição ao óleo de girassol (KAFFKA; KEARNEY, 1998). Também é um óleo estável, não sofrendo alterações em baixas temperaturas ou quando aquecido. Tem sabor suave ou de noz, dependendo do método de processamento. Alto teor de ácido linoleico, a coloração, os ácidos graxos livres, o baixo teor de compostos não saponificáveis e a ausência de ácido linolênico e glicerina são as características que tornam o óleo de cártamo adequado à produção de tintas de alta qualidade, resinas alquídicas e revestimentos (OYEN; UMALI, 2007). De acordo com Rashid e Anwar (2008), o biodiesel de óleo de cártamo pode ser utilizado com sucesso na ignição por compressão.

C a p í t u l o I I | 121

Figura 80. Óleo de cártamo de cor transparente deve ser envasado em garrafa de vidro.

Como resíduo da extração do óleo de cártamo fica uma torta amplamente usada na alimentação de animais. Dependendo da capacidade de cada prensa mecânica, a composição química dessa torta aproximada está apresentada na Tabela 10.

Tabela 10. Composição química de resíduos provenientes de tortas gorda e magra. Resíduo

Umidade

Proteínas

Óleo

Hidrato de Carbono

Fibra

Torta gorda (1) Semente 8,97 38,06 6,77 17,06 20,96 sem casca Aquênio 4,10 19,20 5,8 25,4 42,6 inteiro Farinha (2) torta magra Aquênio 7,91 16,62 1,85 24,96 45,64 inteiro Fonte: Bruno Mazzani (1983). (1) – Extração por prensado; (2) - Extração por solvente.

Cinzas

8,18 2,9

1,85

C a p í t u l o I I | 122 REFINAMENTO DO ÓLEO DE CÁRTAMO

A Associação Nacional de Óleos Industriais e Manteigas Comestíveis do México (ANIAME) e o Dr Chandra Musa relatam um resumo do teor e da composição do óleo no ácido oleico e linoleico das variedades de cártamo com alguma tolerância a cinzas falsas (Ramularia carthami) que atualmente são semeadas (Tabela 11). O refino de óleos vegetais pode ser por processo químico ou físico. No caso de refinar o óleo de cártamo com alto teor de ácido oleico, o processo físico é o mais indicado no México. O refino físico inclui três estágios: Degomagem, branqueamento e desodorização. Cada etapa do processo de refino tem funções específicas para a eliminação de compostos que podem atuar como pró-oxidantes ou antioxidantes.

Tabela 11. Percentagem de extração de óleo, teor de ácidos oleico e linoleico e resposta a cinzas falsas (Ramularia carthami) em novas variedades e linhagens de cártamo. Genótipo/variedade

Resposta à falsa cinza

% de óleo

Ácido oleico

Ácido

(%)

linoleico (%)

S-3441

Susceptível

42,6

Susceptível

40,8

77,0

12,0

Ciano-LIN2

Altamente tolerante

41,5

11,5

79,6

RC-1002-L

Altamente tolerante

40,5

78,6

RC-100%-L2

Altamente tolerante

41,9

77,0

RC-1033-L

Altamente tolerante

40,8

77,7

CIANO-OL2

Medianamente tolerante

37,5

75,5

Susceptível

37,5

18,8

75,0

S-518

Bácum 92

Fontes: Gabriel Chandra Musa (1) e ANIAME (2).

É importante entender que a degomagem elimina os fosfolipídios. O branqueamento reduz as clorofilas, os carotenoides e os peróxidos (produtos de oxidação primária) e a desodorização elimina os ácidos graxos livres, os quais são produtos secundários da oxidação (p-anisidina) e outros compostos voláteis, como os carotenoides e os tocoferóis (BOCKISCH, 1998; ZSCHAU, 2000).

Ortega-García et al. (2006) realizaram um estudo cujo objetivo foi avaliar o efeito das etapas do processo de refino na estabilidade oxidativa e no teor de tocoferóis em óleo de

C a p í t u l o I I | 123 cártamo da variedade S-318, a qual é rica em ácido oleico. Em seu trabalho reporta que as etapas de degomação, branqueamento e desodorização eliminaram significativamente os ácidos graxos livres, os peróxidos e a p-anisidina, como se observa na Tabela 12. Além disso, pode-se verificar que o óleo de cártamo é rico em ácido oleico refinado quando se usa o processo físico, cumprindo assim com as normas estabelecidas para um óleo com estabilidade oxidativa (Norma NMX-F-161-SCFI-2006 para óleo de cártamo, 2006).

Tabela 12. Teores de ácidos graxos libres (AGL), valor de peróxidos (VP) e valor de panisidina (VA) em óleo de cártamo com alto teor de oleico. Óleo Bruto Desgomado Branqueado Desodorizado Recomendado (Smith, 1996)

AGL (%, ácido oleico) 0,58 ± 0,030 a 0,13 ± 0,090 b 0,11 ± 0, 050 b 0,05 ± 0,006 d 0,03-0,05

VP (mEq/kg) 6,78 ± 0,091 a 4,41 ± 0,080 b 1,54 ± 0,344 c 0,25 ± 0,065 d 0,1-0,5

VA (mmol/kg) 2,84 ± 0,088 a 1,53 ± 0,240 b 4,25 ± 0,104 c 1,29 ± 0,116 b <2

Valores representam médias de ± desvio padrão duplicado. Os valores nas colunas com letras diferentes (a – d) são significativamente diferentes (p <0,05).

COMERCIALIZAÇÃO O cártamo é comercializado de acordo com as bases legais; essas normas, diferentemente dos padrões, não são manipuladas por notas, mas, de acordo com a qualidade da mercadoria, são bonificadas ou reduzidas (penalizadas) levando em consideração as porcentagens de tolerâncias, dos diferentes itens de Qualidade, denominados BASES e TOLERÂNCIA DE RECEBIMENTO (Tabela 13).

C a p í t u l o I I | 124 Tabela 13. Bases e tolerância de recibo de grãos de cártamo adotados na Argentina. Itens

Bases

Tolerâncias

Teor de óleo

33%

Acidez do óleo

2,0%

Materiais estranhos

Bonificações Para valores superiores a 33% a razão de 2% por cada % ou fração proporcional -

Umidade 10,0% 13,0% Fonte: Rivas; Matarazzo, 2009.

Penalidade ou redução Para valores inferiores de 33% a razão de 2% por cada % ou fração proporcional

Observações de recibo -

Para valores inferiores de 2% a razão de 2,5% por cada % ou fração proporcional Até a tolerância de recibo (2%) a razão de 1% por cada % ou fração proporcional

Para valores superiores a 2% a razão de 1,5% por cada % ou fração proporcional -

Segundo a Secretaria de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos, a Argentina possui cinco unidades de extração de óleo que podem processar as sementes de cártamo. As mesmas então localizadas no município de Buenos Aires, duas no município de Santa Fé, uma em Entre Rios e a última no município de Córdoba. Emprega-se principalmente o método de prensagem mecânica, não se utilizam de solventes e se refina sem o uso de aditivos. Da prensagem, são obtidos 34% de óleo e 61% de torta (Tabela 14).

Tabela 14. Industrialização de sementes de cártamo e produção de subprodutos (t). Ano

2003

2004

2005

2006

Moagem

7.244

35.552

64.971

12.926

Produção de óleo

2.485

12.111

23.077

4.649

Produção de torta

4.420

21.387

39.743

8.053

Fonte: DMA- Secretaria de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos (SGAyP), 2009.

Embora existam muitos usos desde os tempos antigos, atualmente seu principal uso é como óleo para consumo humano (frituras, saladas e margarinas). Também existem muitas pesquisas que relacionam a dieta à saúde humana. Nesse sentido, o óleo de cártamo é reconhecido por sua alta qualidade, devido aos altos níveis de bons ácidos

C a p í t u l o I I | 125 graxos, como linoléico e oleico; o último é nutricionalmente semelhante ao de oliva, mas de menor preço. Possui a mais alta relação de ácidos graxos poliinsaturados / saturados. Enfatiza-se que o consumo humano de poliinsaturados está relacionado a um baixo nível de colesterol no sangue; da mesma forma, monoinsaturados como oleico tendem a diminuir o colesterol ruim (LDL), sem afetar o colesterol bom (HDL). Existe um mercado considerável para esses óleos nos Estados Unidos, Alemanha e Japão. O óleo de cártamo é estável e não sofre alterações com baixas temperaturas, até -12 °C, o que o torna muito adequado para uso em molhos. Também é muito estável contra o aquecimento e gera pouca fumaça ao fritar. Esse óleo é mais apropriado que a soja ou a canola para fazer margarina. O Japão é atualmente o principal importador de óleo e de grãos para moer. A farinha é um subproduto que se obtém após a extração do óleo. A gordura residual pode variar entre 2-15%, dependendo do método de extração. A proteína bruta da farinha varia entre % na moagem completa e até 42% quando se descasca. A farinha contém normalmente 30 a 40% de fibra bruta, não adequada para alimentar os animais monogástricos. Os bovinos encontram essa farinha palatável, embora transmita um sabor amargo à carne, o que a torna inaceitável para o consumidor. Outro possível uso do óleo é como matéria-prima para a produção de biodiesel. Ultimamente, em Montana, Estados Unidos, se está trabalhando nessa questão.

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