Suplementação artificial de luz na cultura do milho

Abstract

O milho (Zea mays L.) tem grande importância econômica, sendo usado principalmente como alimento humano, animal e matéria prima para a indústria. Nos sistemas de cultivo, muitos fatores ambientais prejudicam sua produtividade, sendo a luz um dos mais importantes para o crescimento e desenvolvimento das plantas. A suplementação com luz artificial fornece um fluxo de luz constante, que aumenta a qualidade e o rendimento de plantas, principalmente em cultivo protegido, em com reduzido ou sem acesso a luz natural. Em campo, essa tecnologia é recente e implementada em pivô central de irrigação. Nosso objetivo foi avaliar a influência da suplementação de luz artificial com LEDs, simulando a tecnologia em pivô central de irrigação, no desenvolvimento de plantas de milho na safra (verão) e na safrinha (verão/outono). Os experimentos foram realizados na Universidade Federal de Viçosa (UFV), localizada em Viçosa – MG. Foram realizados dois ciclos de avaliação: na safra (2021/2022) (sem luz suplementar, 20 segundos de luz suplementar por noite, 40 segundos de luz suplementar por noite, 80 segundos de luz suplementar por noite, 160 segundos de luz suplementar por noite e com luz suplementar a noite toda) e na safrinha (2022) (sem luz suplementar, 20 segundos de luz suplementar por noite, 40 segundos de luz suplementar por noite, 80 segundos de luz suplementar por noite, 160 segundos de luz suplementar por noite e 4 horas de luz suplementar por noite). Em ambos os ciclos de avaliação, foram realizadas análises morfológicas do milho (nos estádios vegetativos e reprodutivos) e análises dos componentes de produção e produtividade.Na safrinha acrescentaram as análises fisiológicas (nos estádios vegetativosreprodutivos). e A luz suplementar afetou o crescimento e desenvolvimento da cultura do milho. Na safra, o tratamento com luz suplementar a noite toda resultou em maior altura e comprimento de entrenós e menor matéria fresca e seca da parte reprodutiva. Ocorreu atraso do pendoamento nos tratamentos com 160 segundos e com luz suplementar a noite toda (safra) e 160 segundos de luz e 4 horas de luz por noite (safrinha). Na safra, não houve o florescimento feminino (emissão da espigueta) com luz suplementar a noite toda e na safrinha houve um atraso do florescimento no tratamento com 4 horas de luz suplementar por noite. Tais tratamentos afetaram negativamente os componentes de produção, reduzindo produtividade de grãos e número de espigas de milho verde, respectivamente. A variação nos tempos de suplementação luminosa pouco influenciou o desempenho fotossintético da cultura do milho. E, dentre os tempos de simulação do pivô, plantas cultivadas com 20 segundos de suplementação luminosa apresentaram estímulo favorável para a produção de milho, com tendência mais acentuada na morfologia das plantas. O tempo de suplementação luminosa acima de 160 segundos promove alterações nas características morfofisiológicas e nos componentes de produção do milho. A disposição das lâmpadas no pivô pode promover diferentes resultados na cultura, sendo que aquelas fixadas nas torres mais próximas da base, tendem a ser mais prejudiciais para a cultura do milho. Palavras-chave: Crescimento. Fenologia. LEDs. Produtividade. Zea mays L.

Corn (Zea mays L.) has great economic importance, being used mainly as human and animal food and raw material for industry. In cropping systems, many environmental factors affect their productivity, with light being one of the most important factors for plant growth and development. Supplementation with artificial light provides a constant light flux, which increases the quality and yield of plants, especially in protected cultivation, in areas with little or no access to natural light. In the field, this technology is recent and implemented in center pivot irrigation. Our objective was to evaluate the influence of artificial light supplementation with LEDs, simulating center pivot irrigation technology, on the development of maize plants in the harvest (summer) and off- season (summer/autumn). The experiments were carried out at the Universidade Federal de Viçosa (UFV), located in Viçosa - MG. Two evaluation cycles were performed: in the season (2021/2022) (no supplementary light, 20 seconds of supplemental light per night, 40 seconds of supplemental light per night, 80 seconds of supplemental light per night, 160 seconds of supplemental light per night and with supplementary light all night) and off-season (2022) (without supplementary light, 20 seconds of supplementary light per night, 40 seconds of supplemental light per night, 80 seconds of supplemental light per night, 160 seconds of supplementary light per night and 4 hours of supplemental light per night). In both evaluation cycles, morphological analyzes of maize (in the vegetative and reproductive stages) and analyzes of production and productivity components were carried out. In the off- season, physiological analyzes were added (in the vegetative and reproductive stages). The supplemental light affected the growth and development of the maize crop. At harvest, treatment with supplemental light all night resulted in greater height and internode length and lower fresh and dry matter of the reproductive part. There was a delay in bolting in treatments with 160 seconds and supplemental light all night (harvest) and 160 seconds of light and 4 hours of light per night (safrinha). In the season, there was no female flowering (emission of the spikelet) with supplemental light all night and in the off-season there was a delay in flowering in the treatment with 4 hours of supplemental light per night. Such treatments negatively affected the production components, reducing grain yield and number of green corn ears, respectively. The variation in the times of light supplementation had little influence on the photosynthetic performance of the corn crop. In addition, among the pivot simulation times, plants cultivated with 20 seconds of light supplementation presented a favorable stimulus for corn production, with a more accentuated tendency in the morphology of the plants. The time of light supplementation above 160 seconds promotes changes in the morphophysiological characteristics and in the production components of maize. The arrangement of lamps on the pivot can promote different results in the crop, and those fixed in the towers closest to the base tend to be more harmful to the corn crop. Keywords: Growth. Phenology. LEDs. Supplementary light. Productivity. Zea mays L.