O arroz cultivado é uma planta herbácea incluída na classe Liliopsida (Monocotiledônea), ordem Poales, família Poaceae, gênero Oryza. É uma planta da família das gramíneas que alimenta mais da metade da população humana. É a terceira maior cultura cerealífera do mundo, apenas ultrapassado pelo milho e trigo.O arroz é uma gramínea anual, classificada no grupo de plantas C-3, adaptada ao ambiente aquático. Esta adaptação é devida à presença de aerênquima no colmo e nas raízes da planta, que possibilita a passagem de oxigênio do ar para a camada da rizosfera. Para expressão de seu potencial produtivo, a cultura requer temperatura ao redor de 24 a 30°C e radiação solar elevada, considerando que a disponibilidade hídrica não é um fator limitante quando cultivada em condição de solo inundado.
O ciclo de desenvolvimento do arroz pode ser dividido em três fases principais: plântula, vegetativa e reprodutiva. A duração de cada fase é função da cultivar, época de semeadura, região de cultivo e das condições de fertilidade do solo. A duração do ciclo varia entre 100 e 140 dias para a maioria das cultivares cultivadas em sistema inundado, sendo que a maior parte da variação entre cultivares ocorre na fase vegetativa. As cultivares de arroz de sequeiro tem duração de ciclo entre 110 e 155 dias.
As distintas variedades diferem no tamanho dos grãos e na altura da planta. Quase todas elas se cultivam em planícies alagadas que podem continuar inundadas, mesmo durante o período de crescimento do vegetal. Há variedades de sequeiro, cultivadas em terras altas. O sistema radicular da planta é constituído por numerosas raízes fibrosas, longas e finas que permitem sua rápida fixação no solo.
Até frutificar, a planta emite novas raízes que, ao se ramificarem, aumentam a capacidade de absorção de nutrientes, o que possibilita o cultivo mesmo em solos pobres como, por exemplo, no cerrado brasileiro. Das raízes surgem numerosas hastes formadas por uma série de nós e entrenós. Cada nó traz uma folha e uma gema. O perfilhamento das hastes (cilíndricas) é maior nos solos mais férteis e quando as plantas estão distanciadas entre si. As touceiras variam de três a cinquenta colmos e cada colmo termina por uma inflorescência, uma panícula semelhante à aveia. As espiguetas nascem em uma panícula aberta, que é ereta no florescimento e decumbente na maturação. As flores são hermafroditas. O androceu possui seis estames que se reúnem em dois verticilos de três estames cada um. O gineceu tem um único pistilo. O ovário contém um único óvulo. O estigma, formado por três pequenos lobos, é séssil.
Os estames e os pistilos ficam contidos em duas glumas de forma navicular. Essas glumas aderem à semente depois da maturação, formando a cariopse, que caracteriza o arroz em casca e é eliminada após o beneficiamento. Cada panícula pode conter de 70 a 300 sementes, de 5 a 11 milímetros de comprimento, com formas variando de oblonga, oblonga-estreita, arredondada ou recurvada (Figura 1).
Figura 1 - Características botânicas das plantas de Oryza sativa.
Dessa forma vai depender o valor econômico na hora da comercialização. As sementes são divididas em grupos e subgrupos, cada qual com preço diferenciado. Não há uma base científica para a classificação dos grãos, cuja nomenclatura varia conforme a região produtora. No Brasil, as variedades mais comuns são:
a) agulha (de grãos finos e alongados, branco, dourado ou creme);
b) americano;
c) amarelo ou amarelão;
d) angola;
e) carioquinha (amarelo, branco ou quase preto);
f) pérola;
g) catete;
h) japonês.
Desenvolvimento
Plântula
Para germinar a semente de arroz precisa absorver água. Nas sementes em germinação, tanto o coleóptilo quanto a radícula podem emergir primeiro. Em condições de ambiente seco, a radícula pode emergir primeiro, mas em condições de semeadura em água o coleóptilo pode emergir primeiro.
O número de dias da semeadura à emergência depende da temperatura e umidade do solo, nos sistemas de semeadura em solo seco. Na semeadura em solo inundado (sistema pré germinado), a duração deste sub período é função das temperaturas do solo, do ar, da água e do grau de desenvolvimento da plântula por ocasião da semeadura.
A emergência da plântula de arroz ocorre devido ao alongamento da estrutura denominada mesocótilo. A capacidade de desenvolvimento do mesocótilo depende da temperatura do solo, se a água não for limitante. Por essa razão, em solos frios, a profundidade de semeadura deve ser menor que a realizada em solos com temperatura mais alta.
Após a emergência, a plântula de arroz mantém-se através do uso das reservas presentes no grão, por 10 a 14 dias. As raízes seminais, que se originam da semente, são as responsáveis pela sustentação da plântula durante esse período. Este sistema radicular é temporário, pois entra em degeneração logo que começam a surgir as raízes adventícias dos nós do colmo, logo abaixo da superfície do solo.
Este segundo sistema radicular passa a constituir-se no principal mecanismo de extração de água e nutrientes e de fixação da planta ao solo até o final do ciclo de desenvolvimento.
Vegetativo
Após o estabelecimento inicial, a planta começa a desenvolver a sua estrutura foliar, formando uma folha em cada nó, de forma alternada no colmo. Durante as primeiras quatro a cinco semanas de desenvolvimento, todas as folhas já estão formadas, sendo que o número total de folhas por planta varia com a cultivar e época de semeadura.
Quando a quarta folha do colmo principal está com o colar formado, correspondendo aproximadamente a três a quatro semanas após a emergência, a planta de arroz começa a emitir perfilhos, que surgem dos nós do colmo numa ordem alternada. Esta capacidade de perfilhamento faz com que o arroz tenha uma resposta elástica à densidade de semeadura, podendo compensar baixas populações de plantas com maior número de perfilhos emitidos por planta. A capacidade de perfilhamento depende da cultivar, densidade de semeadura, temperatura do solo, disponibilidade de nitrogênio no solo e da altura da lâmina de água de irrigação. A duração do estádio de perfilhamento é de três a quatro semanas.
Reprodutivo
A partir da diferenciação do primórdio da panícula (DPP), os entrenós do colmo começam a se alongar rapidamente e a planta cresce a taxas muito elevadas. Este é um momento crítico no desenvolvimento da planta, pois está sendo formado o número de grãos por panícula. Por isto é importante que, durante este período, a planta não sofra estresses, principalmente os causados por temperatura baixa (inferior a 17°C) e deficiência de nutrientes.
O subperíodo que antecede imediatamente à floração é denominado emborrachamento, o qual inicia entre 7 e 10 dias antes da floração com a divisão das células-mãe dos grãos de pólen. O momento em que ocorre essa divisão é o mais crítico a temperaturas baixas. Por isto, a semeadura deve ser realizada em época que possibilite a coincidência dessa fase com o mês que tenha as menores probabilidades de ocorrência de temperaturas baixas.
O arroz é uma planta autofecundada, com a polinização ocorrendo primeiro nas espiguetas da extremidade superior da panícula, seguindo para a base. Ventos quentes, secos ou úmidos afetam seriamente a fecundação dos estigmas, reduzindo o número de grãos formados. Por outro lado, baixas temperaturas da água e do ar também podem causar efeito similar. Por ocasião da floração, a planta de arroz atinge sua máxima estatura e área foliar. Boas condições de luminosidade no período compreendido entre 20 dias antes a 20 dias após a floração aumenta a eficiência de uso do N e, consequentemente, contribuem para maior rendimento de grãos.
A duração do período de formação e enchimento de grãos oscila entre 30 a 40 dias. Essa diferença decorre, principalmente, da variação da temperatura do ar, havendo pouca influência do ciclo da cultivar. Os grãos passam pelas etapas de grãos leitosos, grãos pastosos e grãos em massa, que dura até atingirem a maturação fisiológica. Considera-se que o grão atingiu a maturação fisiológica quando está com o máximo acúmulo de massa seca. Teoricamente, o arroz poderia ser colhido nesta fase, desde que fossem dadas condições para secagem imediata, uma vez que a umidade dos grãos ainda é elevada, na faixa de 30%. Normalmente, espera-se que a umidade caia para 22% para se iniciar a colheita mecanizada. Ao se atingir a maturação fisiológica o peso de grãos já está determinado. Contudo, qualquer deficiência nutricional ou ocorrência de pragas ou moléstias durante o período de formação e enchimento de grãos reflete-se em menor peso de grãos.
No período compreendido entre a maturação fisiológica e a maturação de colheita, os grãos passam por um processo físico de perda de umidade. Sua duração pode variar de uma a duas semanas, dependendo das condições climáticas vigentes. Temperatura do ar elevada e umidade relativa baixa, associadas à ocorrência de ventos, aceleram o processo de perda de umidade nos grãos.
Escala de desenvolvimento
A eficiência da adoção de uma dada tecnologia agrícola depende da aplicação correta e da determinação do momento oportuno de sua aplicação. O uso de uma escala apropriada para expressar o desenvolvimento da planta permite maior precisão na época de aplicação de práticas de manejo, além de melhorar a comunicação entre técnicos e produtores.
Não é correto relacionar-se o desenvolvimento da planta à idade cronológica, expressa em dias após a emergência, uma vez que ela pode variar amplamente em função de cultivar, temperatura do solo, do ar e da água, disponibilidade de radiação solar, condições hídricas e nutricionais, época de semeadura, região de cultivo e estação de crescimento.
Assim, é importante que sejam identificados com maior precisão os estádios de desenvolvimento:
a) em que são aplicadas as práticas de manejo;
b) em que as respostas das plantas aos diferentes tratamentos são avaliadas;
c) em que ocorrem algumas condições meteorológicas adversas, tais como baixas temperaturas e danos por granizo, que causam prejuízos às plantas.
Desta forma, haverá maior entendimento do desenvolvimento da planta e melhoria nas condições de manejo da cultura.
As escalas de desenvolvimento são formadas de letras e números, sendo:
a) S – semente e plântula (Figura 2);
Figura 2 - Estádios de desenvolvimento da plântula com identificadores morfológicos. Retirado de Recomendações Técnicas do Arroz (2007).
b) V – vegetativo;
c) R – reprodutivo.
As escalas fenológicas do arroz podem ser resumidas em fase de plântula, vegetativa e reprodutiva (Figura3 e Tabela 1).
Figura 3 - Estádios fenológicos da cultura do arroz. Autoria de José Luis da Silva Nunes (2010).
Tabela 1 - Escala fenológica da cultura do arroz. Autor: José Luis da Silva Nunes (2010).
Os componentes de rendimento de grãos para a cultura do arroz são definidos conforme os estádios de desenvolvimento da planta (Tabela 2).
Tabela 2 - Estádios do desenvolvimento em que são definidos os componentes do rendimento de grãos de arroz. Retirado de Recomendações Técnicas do Arroz (2007).
José Luis da Silva Nunes
Eng. Agrº, Dr. em Fitotecnia