Microsoft Word - 5-Agra_21896.doc 1788 Original Article Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 AVALIAÇÕES FÍSICO-QUIMICAS DE FRUTOS DE TOMATEIRO EM FUNÇÃO DE DOSES DE POTÁSSIO E NITROGENIO EVALUATIONS PHYSICO-CHEMICAL IN TOMATO IN FUNCTION OF POTASSIUM AND NITROGEN DOSES Ernani Clarete da SILVA1; Patricia Penido Maia ALVARENGA2; Gabriel Mascarenhas MACIEL3 1. Professor, Doutor, Universidade Federal de São João del Rei – UFSJ, Campus Sete Lagoas, Sete Lagoas, MG, Brasil. clarete@ufsj.edu.br; 2. Engenheira de Alimentos, Laboratório de Análises de Fármacos e Toxicantes, Universidade Federal de Alfenas - UFAL, Alfenas, MG, Brasil; 3. Professor, Doutor, Universidade Federal de Uberlândia – UFU, Campus Monte Carmelo, Monte Carmelo, MG, Brasil. RESUMO: O objetivo deste trabalho foi estudar o efeito do nitrogênio e do potássio nas características físico- químicas de frutos de tomate cultivados em condições de campo. Utilizou-se um delineamento experimental em blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições: quatro doses de N (20,5, 41, 82 e 164 kg ha-1) obtidas respectivamente pela adição de 100, 200, 400 e 800 kg ha-1 de nitrocálcio e quatro doses de K2O (90, 180, 360 e 720 kg ha -1) obtidas respectivamente pela adição de 150, 300, 600 e 1200 kg ha-1 de cloreto de potássio. A cultivar de polinização aberta Santa Clara 5800 (Grupo Santa Cruz) foi cultivada no espaçamento 0,40 m x 0,40 m x 1,00 m em fileira dupla sendo a parcela total constituída por 24 plantas. Considerou-se como úteis as oito plantas centrais. As plantas foram podadas acima da terceira folha após o quarto ramo floral. Os teores de sólidos solúveis e totais, acidez total titulável e relação sólida solúveis/acidez não variaram em função dos tratamentos e apresentaram valores adequados para a cultura A variação no teor de açúcares redutores, pectina total, solubilização da pectina e vitamina C, embora significante, não foi importante sob o aspecto organoléptico, pós-colheita e nutricional, uma vez que respectivos valores ficaram dentro de uma faixa considerada adequada para o tomate. Os macronutrientes nitrogênio e potássio não alteraram as características físico- químicas do fruto do tomateiro. PALAVRAS-CHAVE: Solanum lycopersicum. Qualidade. Adensamento. Poda. Nitrocálcio. Cloreto de potássio. INTRODUÇÃO O fornecimento de adubos às culturas além de afetar a produção tem efeito também na qualidade do fruto colhido. Especificamente para o tomate essas características qualitativas são importantes tanto para o uso na indústria quanto para o consumo “in natura”. No tomateiro o sabor no fruto é determinado pela quantidade de sólidos solúveis, principalmente açúcares, ácidos orgânicos e compostos voláteis. Considerando que no fruto maduro, 95% da sua constituição é água, apenas a pequena quantidade da matéria sólida determina a sua qualidade. Porém, aproximadamente 8% dessa matéria seca são minerais, o restante consiste em vários compostos carbônicos, metade dos quais são açúcares como a glicose, frutose e um oitavo de ácidos orgânicos, que contribuem com o típico sabor ácido/doce dos frutos (MORGAN, 2006). A qualidade do tomate depende de suas características físicas, físico-químicas e químicas que influenciam na sua atratividade ao consumidor. Estas características também são indicativos de sua qualidade organoléptica e nutricional das quais a pectina total, pectina solúvel, relação sólidos solúveis/acidez, acidez titulável, vitamina C e açúcares redutores são importantes indicadores (CARVALHO et al.,2005, CARDOSO et al., 2006). A porcentagem de sólidos solúveis, que é representada pelo ºBrix inclui os açúcares e os ácidos e tem influência sobre o rendimento industrial, enquanto que a acidez total titulável, que é representada pelo teor de ácido cítrico, influencia principalmente o sabor dos frutos (GIORDANO et al, 2000). O sabor é o aspecto mais importante para o consumidor no momento de decidir qual tipo de tomate comprar, preferindo uma proporção balanceada de açúcar/ácido. Quando altos teores de açúcares são combinados com baixos teores de ácidos, o sabor, apesar de muito doce, é considerado sem gosto e quando tem-se altos teores de ácidos e baixos teores de açúcares, o sabor é azedo (MORGAN, 2006). Chitarra e Chitarra, 1990 e Resende et al., 2004) observaram que em tomate, a perda progressiva da firmeza com o amadurecimento é resultante da redução na espessura da parede celular e adesão entre as células adjacentes, devido a Received: 06/03/13 Accepted: 01/08/13 1789 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 solubilização da protopectina na parede celular para formar pectina solúvel e outros produtos. Os níveis de macronutrientes no solo, observados em plantios convencionais, influenciaram pouco nos teores de açúcar (HOBSON; DAVIES, 1971). Segundo os mesmos autores, a diminuição nos teores de açúcares redutores correlaciona-se com altas doses de nitrogênio, o que leva a hipótese que a poda apical, associada às diversas doses de N e K2O pode influenciar em determinado momento os teores de referidas substâncias nos frutos. Também, segundo Guilherme 2007, as características físico-químicas dos tomates podem ser alteradas em virtude do espaçamento utilizado, do tipo de poda, do tamanho dos frutos e da disponibilidade de água para a planta. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o efeito de doses de nitrogênio e potássio nas características físico-químicas do tomate. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido no Setor de Olericultura e Experimentação da Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS), durante o período de agosto a dezembro de 2007. O solo utilizado no experimento foi um Latossolo vermelho amarelo que apresentava a seguinte composição: P=9,1 mg dm-3; K = 79 mg dm-3; Ca = 1,4 cmocdm -3; Mg = 0,7 cmoc dm3; Al= 0,2 cmoc dm -3, soma de bases trocáveis = 2,7 cmoc dm3, capacidade de troca catiônica efetiva = 2,8 cmoc dm 3, capacidade de troca catiônica a pH 7,0 = 6,3 cmoc dm -3, saturação por bases= 41,5%, índice de saturação de alumínio= 8%, matéria orgânica= 1,0 dag kg-1 e fósforo remanescente igual a 17 mg L- 1. A área experimental foi preparada com uma aração, duas gradagens e sulcamentos. A calagem foi feita de acordo com o resultado da análise de solo da área 60 dias antes da instalação do experimento. Utilizou-se um delineamento experimental em blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 4, com quatro repetições: quatro doses de N (20,5, 41, 82 e 164 kg ha-1) obtidas respectivamente pela adição de 100, 200 400 e 800kg ha-1 de nitrocálcio e quatro doses de K2O (90, 180, 360 e 720 kg ha -1) obtidas respectivamente pela adição de 150, 300, 600 e 1200 kg ha-1 de cloreto de potássio. As doses foram parceladas em quatro aplicações iguais, sendo a primeira no plantio e as demais em cobertura aos 25, 35 e 50 dias do transplantio. No plantio foram aplicados 600 kg ha-1 de P2O5 (MIRANDA, 1991), na forma de superfosfato triplo e 70 t ha-1de esterco de curral curtido. As mudas de tomateiro da cultivar de polinização aberta Santa Clara 5800 foram produzidas em bandejas de isopor com 128 células, utilizando-se substrato comercial e conduzidas em casa de vegetação de cobertura de polietileno. No campo, as plantas foram cultivadas em fileiras duplas, no espaçamento de 1,00 x 0,40 x 0,40 m, com uma planta/cova e densidade teórica de 35.700 plantas ha-1 (SILVA, 1994). A parcela experimental foi constituída por 16 plantas, distribuídas em quatro fileiras de quatro plantas cada, respeitando-se o espaçamento proposto inicialmente. Foram consideradas úteis as quatro plantas centrais e o restante como bordaduras. A irrigação nos primeiros 30 dias do transplantio foi feita por aspersão e a partir deste período, por irrigação localizada, gotejamento. A poda apical foi iniciada aos 50 dias do tranplantio. Foram conduzidas uma haste/planta e podadas após o 4º ramo floral, imediatamente acima da 3ª folha. As plantas foram tutoradas individualmente com estacas de bambu de 1,0 m de altura. Todos os tratos culturais e fitossanitários foram realizados de acordo com as necessidades e recomendações para a cultura. Foram realizadas determinações físico- químicas na polpa do tomate maduro, a qual foi homogeneizada em triturador doméstico tipo "mixer" e obtendo-se quintuplicatas para a realização das análises. Foram avaliadas as seguintes características: sólidos solúveis, sólidos solúveis totais, acidez total titulável, sólidos solúveis/acidez titulável, vitamina C, açúcares redutores, pectina total e percentagem de pectina solúvel em relação à pectina total. Os valores de sólidos solúveis (ºBrix) foram tomados em refratômetro Carl Zeiss Mod.32-G a 20ºC. A acidez total titulável foi determinada de acordo com o método acidimétrico 943.03, expressa em g de ácido cítrico/100g de fruto, e o ácido ascórbico (vitamina C) através de titulometria pela reação com o corante 2,6-dicloroindofenol, expresso em mg de ácido ascórbico/100g de fruto, segundo o método 967.21, ambos da AOAC, 1999. A relação foi calculada dividindo-se o valor de sólidos solúveis (ºBrix) pelo valor da acidez titulável. Os açúcares redutores foram determinados pelo método 925.35 (AOAC, 1999). Os sólidos totais determinados em aparelho OHAUS, seguindo metodologia descrita nas normas do INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985. As pectinas total e solúvel foram extraídas segundo técnica descrita por McCready e McComb (1952) e determinadas colorimetricamente conforme técnica modificada por Bitter e Muir (1962) com resultados expressos em mg de ácido galacturônico/100g de fruto. 1790 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 Os dados foram submetidos a análise de variância com aplicação do teste F e teste de regressão polinomial do tipo superfície de respostas utilizando-se o seguinte modelo estatístico: Yij = µ + bj + ti + eij. Utilizou- se o programa estatístico SISVAR (Ferreira, 2000) para cada um dos caracteres avaliados. Foram obtidos gráficos de superfície confeccionados pelo programa Sigmaplot, versão 12.0 (SIGMAPLOT, 2012). RESULTADOS E DISCUSSÃO Os teores médios de sólidos solúveis (4,1 oBrix), sólidos totais (4,9 oBrix), acidez titulável (0,36 g de ácido cítrico/100 g de fruto e relação sólidos solúveis/ acidez (11,29) (Tabela 1) não variaram significativamente em função dos tratamentos e apresentaram valores dentro das faixas normais para o tomate (REINA, 1990, PEDRO, 2004) evidenciando não haver efeitos detrimentais dos tratamentos na qualidade do fruto. Silva (1994) encontrou resultados semelhantes trabalhando com a cultivar Santa Clara I-5300, enquanto Genúncio et al. (2006), trabalhando com as cultivares UC-82, T- 93 e Saladinha em cultivo hidropônico com diferentes concentrações de solução nutritiva, encontrou valores de sólidos totais variando de 2,5 a 3,9 oBrix bem inferiores aos encontrados neste trabalho. Segundo Kader et al. (1978), o fruto do tomateiro é considerado de excelente qualidade quando apresenta valor para a relação sólidos solúveis/acidez, superior a 10, o que foi verificado em todos os tratamentos. Por outro lado, os valores mínimos de sólidos totais aceitos pelas indústrias de tranformação de tomate não deve ser inferior a 4,0 oBrix (GIORDANO et al, 2000). Tabela 1. Valores de quadrado médio e p-valor da Análise de Variância (ANOVA) das variáveis avaliadas no experimento com tomate submetido a quatro doses de N e quatro doses de K, Alfenas, dezembro/2007 FV GL ST (0Brix) SS (0Brix) ATT (g de AC/100g de fruto) SS/ATT (%) QM p-valor QM p-valor QM p-valor QM p-valor Blocos 3 Nitrogênio (A) 3 0,121 0,18 ns 0,001 0,005 ns 0,002 0,63 ns 0,023 0,68 ns Potássio (K) 3 0,353 0,55 ns 0,003 0,014 ns 0,00084 0,0008 ns 0,079 2,26 ns N*K 9 0,041 0,06 ns 0,0009 0,003 ns 0,002 0,56 ns 0,046 1,34 ns Resíduo 45 Média Geral 4,91 4,339 0,36 11.57 CV (%) 16,27 11,95 16,73 1.61 ns = não significativo; ST = Sólidos Totais; SS = Sólidos Solúveis; ATT = Acidez Total Titulável; AC = Ácido Cítrico Os teores de açúcares redutores, vitamina C, pectina total e relação pectina solúvel sobre a pectina total variaram significativamente com a interação das doses de N e K2O (Tabela 2). Para açúcares redutores, os valores encontrarados se situaram dentro de uma variação significativa, mas considerada normal para tomate (Figura 1), consequentemente, insuficiente para alterar o sabor doce do fruto (CARVALHO, 1980, CARVALHO et al, 2005). Observou-se também que dentro da dose estimada de 270 kg de potássio ha-1 os teores de açucares redutoras aumentaram com o incremento das doses de nitrogênio atingindo o maior valor estimado em 2,60% (Figura 1) A variação nos teores de vitamina C embora significativa, também se encontra, dentro do normal para tomate , 16 a 60 mg de ácido ascórbico /100 g de fruto (HOBSON; DAVIES 1971). Observou-se (Figura 2) que dentro da dose estimada (61, 5 kg de nitrogênio) os valores de vitamina C aumentaram na medida em que se aumentaram as doses de potássio até ao máximo de 36,9 mg de ácido ascórbico /100 g de fruto. Entretanto, as variações ocorridas no teor de vitamina C podem também ser atribuídas a maior ou menor iluminação recebida pelos frutos devido a poda (BISOGNI, ARMBRUSTER, BRETCHT, 1976), já que tais médias ficaram dentro da faixa normal para tomate e não corresponderam regularmente ao aumento das doses de nitrogênio e potássio. 1791 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 Tabela 2. Valores de quadrado médio e p-valor da Análise de Variância (ANOVA) das variáveis avaliadas no experimento com tomate submetido a quatro doses de N e quatro doses de K, Alfenas, dezembro/2007 FV GL Açucares Redutores (%) Vitamina C Total (mg de AA/100g de fruto) Pectina Total ( mg de AG/100 g de fruto) Pectina Solúvel /pectina total (%) QM p-valor QM p-valor QM p-valor QM p-valor Blocos 3 Nitrogênio (A) 3 0,399 14,65** 22,48 6,44** 858,31 31,35** 35,63 8,27** Potássio (K) 3 0,075 2,75** 37,03 10,61** 786,08 28,71** 62,19 14,44** N*K 9 0,10 3,80** 38,03 10,89** 2012,1 1 73,49** 40,63 9,44** Resíduo 45 Média Geral 2,04 33,65 394,78 60,31 CV (%) 8,08 5,55 1,32 3,44 ** Significativo ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F ; AA = Ácido Ascórbico AG = ácido galacturônico Figura 1. Efeito de doses de nitrogênio (kg ha-1) e doses de potássio (kg ha-1) nos teores de açúcares redutores em frutos de tomate. Alfenas, dezembro, 2007. 1792 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 Figura 2. Efeito de doses de nitrogênio (kg ha-1) e doses de potássio (kg ha-1 ) no teor de vitamina C (%) em frutos de tomateiro. Alfenas, dezembro, 2007. Na maior dose de N, os valores de pectina total acompanharam a variação das doses de K2O (Figura 3) até ao valor estimado de 429,1 mg de ácido galacturônico/100 g de fruto fresco , e ficaram acima da faixa de valores citados para tomates maduros, entre 180,60 a 304,14 mg de ácido galacturônico/100 g de fruto fresco (CHITARRA; CHITARRA, 1976) Figura 3. Efeito de doses de nitrogênio (kg ha-1) e doses de potássio (kg ha-1 ) nos teores de Pectina Total em frutos de tomateiro. Alfenas, dezembro, 2007. 1793 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 Contudo, essa respectiva variação não foi importante do ponto de vista qualitativo já que os valores de solubilização da pectina (pectina solúvel % do total), embora baixos nas menores doses de K2O (Figura 4), estão dentro da faixa de variação encontrada em tomates maduros (CARVALHO, 1980). Figura 4. Efeito de doses de nitrogênio (kgha-1 ) e doses de potássio (kgha-1 ) nos teores de Pectina Solúvel em relação Pectina Total em frutos de tomateiro. Alfenas, dezembro, 2007. CONCLUSÃO Os macronutrientes nitrogênio e potássio não alteraram as características físico-químicas do fruto do tomateiro. ABSTRACT: The aim of this work was to investigate the effect of increasing rates of nitrogen and potassium in qualitative characteristics of the tomato in field conditions. It was used an experimental design in randomized blocks in 4 x 4 factorial scheme with four replicates: four N rates (20.5, 41, 82 and 164 kg ha-1) obtained respectively by adding 100, 200 400 and 800 kg ha-1 nitrocalcium and four doses of K2O (90, 180, 360 and 720 kg ha -1) obtained respectively by adding 150, 300, 600 and 1200 kg ha-1 of potassium chloride. Cultivar Santa Clara 5800 open pollination was cultivated at the spacing 0,40 m x 0,40 m x 1,00 m, in double rows, the total plotes being comprised of 24 plants, of which the 8 central plants were used to collect data. The plants were pruned above the third leaf after the fourth floral branch. The contents of soluble solids, total solids, total titratable acidity and soluble solid/acidity ratio did not range significantly with the treatments and presented values within the acceptable ranges for tomato. The ranges in the content of reducing sugars, total solubilization pectin and vitamin C, although significant, were not important from the organoleptical, post-harvest and nutritional point of view, remaining within the normal ranges for tomato. The macronutrients nitrogen and potassium not altered the physical and chemical characteristics of tomato fruit. KEYWORDS: Solanum lycopersicum. Quality. High planting density. Pruning. Nitrocalcium. Potassium chloride. REFERÊNCIAS AOAC - ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of AOAC International. 16 ed., Gaithersburg, 1999. 1794 Avaliações físico-químicas... SILVA, E. C.; ALVARENGA, P. P. M.; MACIEL, G. M. Biosci. J., Uberlândia, v. 29, n. 6 , p. 1788-1795, Nov./Dec. 2013 BISOGNI, C. A. et al. Quality comparisons of room ripened and field ripened tomato fruits. Journal of Food Science, v. 41, p. 333-338, 1976. BITTER, T.; MUIR, H. M. A modified galacturonic acid carbazole reaction. 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