IV Workshop sobre Tecnologia em Agroindústrias de tuberosas tropicais MANDIOCA COMO FONTE DE CARBOIDRATO

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1 IV Workshop sobre Tecnologia em Agroindústrias de tuberosas tropicais MANDIOCA COMO FONTE DE CARBOIDRATO Sílvio José Bicudo Departamento Produção Vegetal FCA/UNESP Botucatu-SP

2 1 - Introdução A mandioca deve ser considerada essencialmente uma planta produtora de carboidrato, particularmente, na forma de amido. O amido é o produto final do processo fotossintético e reserva de carbono das plantas. Sua formação ocorre devido a atividade combinatória de algumas enzimas, tanto nas organelas fotossinteticamente ativas, onde o amido é reserva temporária, quanto nos amiloplastos de órgãos de reserva. A fotossíntese é o processo pelo qual as plantas transformam a energia luminosa em energia química para ser usada pela própria planta, porém deve ser lembrado que toda produção agrícola é sustentada por este processo. A eficiência fotossintética de uma espécie está baseada em características morfofisiológicas da mesma e do ajuste destas às condições ambientais onde as plantas são cultivadas. Ao longo da evolução da espécie Manihoti esculenta Crantz, que foi ambientada em clima tropical, foram selecionadas adaptações morfológicas e fisiológicas, voltadas a produção abundante de fotossintetizados, bem como para garantir o seu armazenamento por longos períodos em tecidos especializados, mesmo em condições ambientais desfavoráveis.

3 2 Aspectos morfológicos da planta de mandioca associados a alta capacidade de produzir carboidratos Folhas Na planta de mandioca as folhas se formam a partir dos meristemas axilares localizados no caule, dispostos, alternadamente, com índice filotático de 2/5. As folhas são simples apresentando lâmina foliar e pecíolo. A lâmina foliar é palmada e lobada. O número total de folhas produzidas, sua longevidade e a taxa de produção, são características das variedades e dependentes das condições ambientais.

4 Dallaqua e Coral (2001) apresentam uma análise anatômica do limbo foliar da cultivar IAC , onde descrevem que na face abaxial, a epiderme apresenta células formando papilas com uma única cúpula mais ou menos cônica na superfície. As papilas estão distribuídas por toda a epiderme dessa face. Em vista frontal, essas células formam uma coroa ao redor dos estomatos. 17: Estômato do tipo paracítico presente na face abaxial da epiderme. 18: Aspecto geral da epiderme da face abaxial. Notar a ocorrência de uma coroa de células papilosas ao redor dos estômatos. As folhas de mandioca são consideradas anfiestomáticas, sendo que os estômatos estão presentes principalmente na face abaxial. Para Dallaqua e Coral (2001) a maior quantidade de estômatos na face abaxial, circundados pelas papilas podem favorecer o controle de abertura e fechamento dos estômatos e assim aumentar sua capacidade fotossintética. Citando El-Sharkawy e Cock (1987), acrescentam que os estômatos presentes na face abaxial da folha de M. esculenta permanecem fechados na presença de ar seco, maximizando o uso da água, tendo ainda a folha grande habilidade para reciclar o CO 2 resultante de sua respiração.

5 2.2.- Sistema Radicular O sistema radicular da planta de mandioca tem uma baixa densidade de raízes, porém uma penetração profunda, o qual dá a planta, parte da capacidade para resistir a períodos longos de déficit hídrico. As raízes fibrosas podem penetrar até a 2,5 m de profundidade. As plantas provenientes de sementes sexual desenvolvem uma raiz primária pivotante e várias de segunda ordem. Característica de uma planta originária de semente Nas plantas provenientes de material vegetativo as raízes são adventícias, se formam na base inferior cicatrizada da estaca que se converte em uma calosidade e também a partir de gemas que estão abaixo da terra. As raízes tuberosas de mandioca são morfologicamente e anatomicamente semelhantes às raízes fibrosas, a única diferença está na direção do crescimento, que muda quando se inicia o acúmulo de amido.

6 A raiz tuberosa está composta de três partes principais: a casca, a polpa e as fibras centrais.

7 3 Aspectos fisiológicos da planta de mandioca associados a alta capacidade de produzir carboidratos Fotossíntese A maioria dos autores tem colocado a mandioca como uma espécie representativa do grupo de plantas que apresentam fotossíntese do tipo C3. Alguns resultados indicam que a mandioca é uma planta com características fotossintéticas intermediárias entre as plantas C3 e C4. A taxa fotossintética é um dos principais determinantes fisiológicos do rendimento de um cultivo, portanto o aumento na eficiência fotossintética dos cultivares de mandioca conduz a um aumento no potencial produtivo. As folhas de mandioca possuem taxas fotossintéticas relativamente elevadas, variando de 20 a 35 mg CO 2. m 2.s -1, sob ótimas condições ambientais. O alcance desse potencial, em campo, está sujeito a certos fatores limitantes, relacionados com a forma do dossel da cultura e com o ambiente. Basicamente, cinco grupos de substâncias são encontrados nas plantas: carboidratos, proteínas, lipídeos, lignina e ácidos orgânicos. O produto primário da fotossíntese é o carboidrato, e sua conversão em outros compostos orgânicos envolve um custo energético representado pela respiração de síntese. A eficiência de conversão diminui com o decréscimo no teor de carboidrato.

8 Tabela 2 Composição média (%) e eficiência de conversão (Y) de algumas culturas

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10 A duração de cada dessas fases deve ser entendida como uma indicação, considerando que fatores do ambiente e características das cultivares podem acelerar ou diminuir suas durações.

11 5 - Interferência dos fatores ambientais A faixa da temperatura para o desenvolvimento da cultura da mandioca varia de 15,5 O C a 37 O C, sendo que o intervalo de temperatura ideal está entre 20 O C e 27 O C. O fotoperíodo de maneira geral está associado, nas plantas cultivadas, a indução ao florescimento. Este fato ganha menos significância na cultura da mandioca, considerando que suas raízes são o órgão de acúmulo. No entanto, diversas pesquisas têm procurado associar a duração do dia a produção e acúmulo de fotossintetizados. Temperaturas altas e fotoperíodos longos diminuem a proporção de matéria seca que chega às raízes.

12 Quanto maior a radiação interceptada pela mandioca, maior é sua eficiência fotossintética e maior a sua produção de matéria seca. A longevidade da folha também é afetada pela quantidade de luz. Cock e Rosas (1975) verificaram que folhas submetidas o sombreamento intenso tornaram-se senescentes em dez dias após o seu aparecimento.

13 Na cultura da mandioca a restrição hídrica repercute de maneira distinta de acordo com a cultivar, tanto na intensidade de queda de folhas, como na produtividade. Os cultivares tolerantes à seca apresentam alta resistência estomática a difusão de vapor d água para a atmosfera, baixa transpiração e maior teor relativo de água. Esses cultivares mantêm um número mínimo de folhas para sustentar o crescimento das raízes tuberosas durante períodos de estresse.

14 6 - Potencial produtivo da cultura da mandioca A espécie M. esculenta, apresenta variedades que têm índice colheita iguais ou superior a 0,6, considerado elevado. Usando modelagem matemática, Cock et al. (1979) afirmam que o potencial produtivo da cultura da mandioca pode ser estimado de 80 a 90 t de matéria fresca por hectare, o que equivale de 30 a 32 t de matéria seca por hectare.

15 7 - Considerações Finais Fundamentado nas características morfofisiológicas descrita neste trabalho, e no estabelecimento de sincronismo entre as condições de ambiente e o desenvolvimento das várias fases da cultura, torna-se possível afirmar ser a cultura de mandioca uma das importantes fontes de carboidratos que abastecem os mais variados segmentos da economia.