Agronomic and Physiological Responses of Sorghum and Sweet Potato to Shea Tree Shade in Burkina Faso

Resumo Técnico: Respostas Agronômicas e Fisiológicas do Sorgo e da Batata-Doce à Sombra da Árvore de Karité no Burkina Faso

Definição do Problema
No Burkina Faso, os parques agroflorestais que integram Vitellaria paradoxa (árvore de karité) com culturas de cereais são vitais para a segurança alimentar. No entanto, a sombra projetada pelas árvores de karité reduz significativamente a radiação fotossinteticamente ativa (RFA), levando à competição pela luz e a uma queda documentada na produtividade das culturas de cereais associadas, como o sorgo (Sorghum bicolor). Essa redução no rendimento muitas vezes leva os agricultores a negligenciar a regeneração de plântulas ou a remover deliberadamente as árvores, ameaçando a sustentabilidade a longo prazo desses parques agroflorestais. Embora as culturas de raízes e tubérculos sejam conhecidas por serem tolerantes à sombra, há uma carência de dados específicos sobre como as características dendrométricas das árvores de karité — especificamente o diâmetro à altura do peito (DAP) e a área da copa — afetam diferencialmente o desempenho agronômico e fisiológico do sorgo em comparação com a batata-doce (Ipomoea batatas). O estudo aborda a necessidade de identificar os limiares críticos de tamanho de árvore onde o rendimento do sorgo se torna inviável e determinar se a batata-doce pode servir como uma alternativa viável para manter a produtividade agroflorestal sem a remoção das árvores.

Metodologia
A pesquisa foi conduzida na região de Nazinon, no Burkina Faso, especificamente nos municípios de Nobéré e Saponé. O estudo utilizou um delineamento de blocos casualizados (DBC) para avaliar duas culturas: uma linhagem local de sorgo e duas variedades de batata-doce biofortificadas (Erè e Tiébélé 2).

• Classificação das Árvores: As árvores de V. paradoxa foram categorizadas em três classes de diâmetro (CD) baseadas no DAP:
  • CD1: 15–30 cm
  • CD2: 30–45 cm
  • CD3: ≥45 cm
• Tratamentos Experimentais: As culturas foram cultivadas sob a copa de árvores em cada classe de diâmetro (UCDC1, UCDC2, UCDC3) e em áreas abertas (OA) como controles.
• Medições:
  • Dendrométricas: Área da copa e interceptação de RFA foram medidas.
  • Morfológicas: Comprimento do caule/estolão, número de folhas e diâmetro do colo foram registrados aos 30, 45, 60 e 81 dias após a semeadura/plantio.
  • Fisiológicas: Condutância estomática, teor de clorofila (SPAD) e fluxo eletrônico linear (FEL) foram medidos utilizando dispositivos portáteis (porômetro AP4 e MultispeQ PhotosynQ).
  • Rendimento: Rendimento de grãos/panícula para o sorgo e rendimento de tubérculos para a batata-doce foram registrados.
• Análise: Os dados foram analisados pelo teste de Kruskal–Wallis seguido pelo teste post hoc de Dunn com correção de Bonferroni ao nível de significância de 5%.

Principais Resultados

• Interceptação de Luz: Houve uma correlação negativa significativa entre o diâmetro da árvore e a transmissão de RFA. As árvores CD1 (menor área de copa) transmitiram a maior RFA (274 µmol fótons m⁻² s⁻¹), enquanto CD2 e CD3 transmitiram significativamente menos (162,75 e 142,84 µmol m⁻² s⁻¹, respectivamente).
• Desempenho do Sorgo:
  • O crescimento e o rendimento do sorgo foram maiores na área aberta (OA).
  • Sob a copa, o desempenho do sorgo foi significativamente melhor sob CD1 do que sob CD2 ou CD3.
  • No entanto, o rendimento sob CD1 ainda foi significativamente inferior ao da área aberta (OA). O estudo observa que o crescimento e a produção do sorgo foram baixos em comparação com a área aberta, mesmo sob a menor classe de diâmetro.
  • Os dados fisiológicos mostraram que, embora a condutância estomática fosse maior sob a copa (devido a um microclima favorável), o fluxo eletrônico linear (FEL) e o crescimento geral foram limitados pela baixa disponibilidade de luz, particularmente em CD2 e CD3.
• Desempenho da Batata-Doce:
  • Em contraste com o sorgo, a batata-doce exibiu crescimento e rendimento superiores sob as classes de diâmetros maiores (CD2 e CD3) em comparação com CD1 e a área aberta.
  • Os parâmetros morfológicos (comprimento do caule, número de folhas) e os rendimentos de tubérculos geralmente aumentaram com a classe de diâmetro da árvore.
  • Os maiores rendimentos de tubérculos foram registrados sob CD3. Notavelmente, no sítio de Nobéré, nenhum tubérculo foi produzido na área aberta ou sob CD1, enquanto a produção ocorreu sob CD2 e CD3.
  • Embora os rendimentos sob CD2 e CD3 tenham sido geralmente maiores do que sob CD1, a análise estatística (Tabela 7) indicou que a diferença de rendimento entre CD1 e CD2 não foi significativa (ambas compartilhando a mesma letra sobrescrita), enquanto CD3 produziu significativamente mais do que as outras classes.
  • As variedades de batata-doce apresentaram maior teor de clorofila sob a sombra densa de CD2 e CD3, uma adaptação a intensidades luminosas mais baixas.
• Variações de Sítio: Nobéré (maior pluviosidade, poda de árvores mais intensa) geralmente favoreceu o sorgo, enquanto Saponé (menor pluviosidade, menos poda) favoreceu a batata-doce, provavelmente devido a diferenças na disponibilidade de água e densidade da copa.

Principais Contribuições
O estudo fornece evidências empíricas de que o impacto da sombra de V. paradoxa nas culturas associadas não é uniforme, mas depende estritamente da classe de diâmetro da árvore.

1. Identificação de Limiares: Identifica CD1 (DAP < 30 cm) como o limiar crítico onde o sorgo pode ser cultivado com *menor* perda de rendimento em comparação com árvores maiores, embora os rendimentos permaneçam significativamente inferiores aos dos campos abertos. Por outro lado, CD2 e CD3 (DAP > 30 cm) causam reduções significativas no rendimento do sorgo.
2. Estratégia de Substituição de Culturas: Demonstra que a batata-doce é uma alternativa altamente eficaz e tolerante à sombra que prospera sob as copas densas de árvores de karité maiores (CD2 e CD3), onde as culturas de cereais falham.
3. Visão Fisiológica: A pesquisa elucida que, embora a sombra melhore as condições microclimáticas (maior condutância estomática), a redução da RFA é o principal fator limitante para culturas C4 como o sorgo. Inversamente, a natureza C3 da batata-doce e sua plasticidade morfológica permitem que ela capitalize o microclima induzido pela sombra e os pontos de compensação luminosa mais baixos.

Significância e Alegações
Os autores afirmam que esta pesquisa oferece uma estratégia de gestão prática e baseada na ciência para os parques agroflorestais do Burkina Faso. Ao alinhar a escolha da cultura com o diâmetro da árvore, os agricultores podem otimizar a produtividade total do sistema sem recorrer à remoção de árvores ou poda intensiva.

• Recomendação: O artigo sugere explicitamente cultivar sorgo apenas sob árvores CD1 (DAP < 30 cm) e evitar o cultivo sob CD2 e CD3.
• Alternativa: Para árvores com DAP > 30 cm (CD2 e CD3), os autores recomendam o cultivo de batatas-doces para evitar perdas na produção de karité (que ocorreriam se as árvores fossem podadas) e para evitar perdas no rendimento de cereais (que ocorrem se o sorgo for plantado sob árvores grandes).
• Impacto na Conservação: Esta abordagem visa manter ou aumentar a densidade de árvores nos parques ao fornecer um incentivo econômico (rendimento de batata-doce) para preservar as árvores de karité maiores, abordando assim o declínio da vegetação lenhosa observado na região.

O estudo conclui que o manejo dos sistemas agroflorestais com base nas classes de diâmetro das árvores permite a otimização simultânea da conservação das árvores e da produção de culturas, oferecendo um caminho sustentável para a segurança alimentar na zona do Sahel.