Fonte: Edited Volume – Tomato

O cultivo de vegetais em estufa oferece uma das abordagens otimistas para garantir a segurança alimentar e nutricional sustentável nos trópicos. Embora a produção de vegetais em estufa seja conhecida por ser dispendiosa, este sistema de produção está a ganhar popularidade e contribui para a produção sustentável de tomate com melhor qualidade e produtividade dos frutos, o que resulta em maiores retornos económicos. Dentre as hortaliças, o tomate é o mais cultivado nesse sistema. Um estudo foi conduzido para identificar meios sem solo adequados para a regeneração de estacas de tomate a partir do caule axilar de tomateiro e para avaliar o desempenho agronômico das estacas regeneradas em casa de vegetação. As estacas de tomate foram cultivadas usando 100% de biochar de casca de arroz, 100% de casca de arroz, 100% de cocopeat, 50% de biochar +50% de cocopeat, 50% de cocopeat +50% de casca de arroz. Foram utilizadas duas variedades híbridas de tomate (Lebombo e Anna). Estacas de hastes axilares foram comparadas com aquelas cultivadas a partir de sementes. Um experimento fatorial 2 × 2 foi disposto em um Delineamento Completamente Randomizado (CRD) com quatro repetições. A partir do estudo, descobriu-se que 100% de biochar de casca de arroz induz o desenvolvimento de raízes em estacas de tomate. No entanto, não foram encontradas diferenças significativas no rendimento e na qualidade dos frutos entre as plantas cultivadas a partir de sementes e as provenientes de estacas de caule.

1. Introdução

O tomate (Solanum lycopersicum) é uma planta pertencente à família Solanaceae, também conhecida como Nightshade. É uma das hortaliças mais populares cultivadas no mundo devido à qualidade dos frutos – sabor, cor, sabor e conteúdo nutricional [1]. Os frutos do tomate podem ser consumidos de diversas formas; fresco, parcialmente cozido ou processado. Os tomates fornecem carotenóides, flavonóides, fitoesteróis, vitaminas e minerais que são essenciais na nutrição humana. Os carotenóides são os mais abundantes nos tomates, sendo o mais comum o licopeno, seguido pelo beta-caroteno, gama-caroteno, luteína, fitoeno e alguns outros carotenóides menores [2, 3] que têm propriedades anticancerígenas [4, 5 ].

É também uma ótima fonte de carboidratos, fibras e uma pequena quantidade de vitamina A, vitaminas do complexo B (tiamina, riboflavina e niacina) e vitamina C [6] e também é rica em ferro, cobre, fósforo, manganês e potássio [ 7]. De acordo com a agência estatística da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAOSTAT) (2020), a produção mundial total de tomate é estimada em 186.821 milhões de toneladas com uma área cultivada de cerca de 5.051.983 hectares. Em comparação, houve um aumento de 3,35% na produção, de 180,766 milhões de toneladas em 2019 para 186,821 milhões de toneladas produzidas em 2020. A China é o principal produtor de tomate no mundo, respondendo por cerca de 34,67%. O Egipto ficou em quinto lugar na produção global de tomate, contribuindo com 3,6%, enquanto lidera a produção de tomate em África, estimada em 6.731,22 milhões de toneladas cultivadas numa área de 170.862 hectares. Além do Egipto, outros países do Norte de África com condições tropicais e temperadas, incluindo a Argélia, a Tunísia e Marrocos, foram responsáveis ​​por cerca de 2,39% da produção mundial de tomate. Entre os países da África Ocidental, os principais produtores, a Nigéria e os Camarões produziram 3.693,72 milhões e 1.246,65 milhões, respectivamente, enquanto o Quénia produziu 1.056,18 milhões para liderar a produção de tomate na África Oriental [8].

No Gana, de acordo com o Ministério da Alimentação e Agricultura (MoFA), a produção de tomate é estimada em 420.000 toneladas em 2019, cultivada em 47.000 hectares [9, 10].O rápido aumento do consumo de tomate nos trópicos é um dos factores que influenciam as práticas e estratégias de produção emergentes para satisfazer as procuras locais e de exportação. Assim, muitos países tropicais expandiram a sua área cultivada com tomate para satisfazer as necessidades locais e, em alguns casos, para gerar divisas devido à crescente importância do tomate na segurança alimentar e nutricional. Vários sistemas de produção diferentes têm sido utilizados com sucesso em diferentes partes do mundo para produzir tomates. Por exemplo, nos trópicos, particularmente em África, o sistema de cultivo em campo aberto é principalmente adoptado, enquanto, nos países desenvolvidos, há uma mudança maciça para sistemas ambientais controlados [11]. Cultivares de tomate com hábito de crescimento determinado ou semideterminado são normalmente cultivadas em campos abertos, geralmente para consumo in natura. Este sistema também se distingue pela utilização da semeadura direta ou do transplante onde está instalado um viveiro. Atualmente, o transplante é comumente praticado, pois garante um bom estabelecimento do estande, uniformidade, redução da competição com ervas daninhas e melhora na taxa de sobrevivência e rendimento em comparação com a semeadura direta [12].

No entanto, mudas de tomate em campo aberto tendem a ser mais fracas e têm menor taxa de sobrevivência ao transplante, resultando em baixos rendimentos [13]. Outras restrições, como estresses bióticos (alta incidência de pragas e doenças) e abióticos (como secas e altas temperaturas) representam sérias ameaças à produção de tomate em campo aberto [14].Os nematóides das galhas (incluindo Meloidogyne incognita, M. javanica e M. arenaria) são patógenos transmitidos pelo solo que causam perdas de rendimento de cerca de 30% em tomates nos trópicos [5].

Assim, eles causam crescimento atrofiado, tornando os tomateiros mais suscetíveis a fungos transmitidos pelo solo (como a murcha de Fusarium causada por Fusarium oxysporum) e doenças bacterianas (como a murcha bacteriana causada por Ralstonia solanacearum) [5]. Vários estudos sobre técnicas de enxerto para combater esses nematóides das galhas e doenças fúngicas transmitidos pelo solo resultaram na identificação de porta-enxertos potenciais, como Solanum torvum, Solanum macrocarpon e Solanum aethiopicum [15], que conferem tolerância a esses problemas transmitidos pelo solo. Porém, devido ao alto custo de produção de mudas enxertadas em grandes quantidades, a enxertia não é amplamente utilizada na produção em larga escala nos trópicos [16].

Além disso, o cultivo de tomate em campo aberto expõe as plantas a uma variedade de insetos que picam e sugam, como mosca-branca, tripes e pulgões, que causam danos físicos moderados a graves, além de contribuir para a transmissão de vírus [5]. As altas temperaturas observadas na produção de tomate em campo aberto nos trópicos causam estresse térmico [17]. O tomate é uma cultura extremamente sensível ao estresse térmico, que pode levar à perda total de rendimento [18]. Especialmente um ligeiro aumento na temperatura noturna pode diminuir a viabilidade do pólen e a fertilidade feminina, prejudicando assim a frutificação e, conseqüentemente, a redução da produção [19].O aumento do consumo de tomate [20], combinado com condições climáticas desfavoráveis, exige o desenvolvimento de estratégias urgentes para aumentar a produção e, ao mesmo tempo, melhorar a qualidade dos frutos nos trópicos. A produção de tomate em campo aberto é dificultada por factores relacionados com as alterações climáticas, tais como altas temperaturas, secas e elevada incidência de pragas e doenças.

Nos últimos anos, o cultivo de tomate em estufa provou ser o método mais eficiente de produção de tomate fresco de alta qualidade para o mercado nacional e internacional [1]. Além disso, oferece a oportunidade de produção durante todo o ano. Cultivares indeterminadas de tomate são normalmente utilizadas neste sistema, permitindo estender o período de colheita, aumentando assim a produtividade e a receita do tomate, bem como melhorando a subsistência dos agricultores. Este capítulo discute estruturas e sistemas de estufas, práticas agronômicas, manejo pós-colheita, perspectivas e desafios da produção de tomate em estufas nos trópicos e o uso de estacas axilares como método alternativo de produção de mudas de tomate verdadeiras para cultivo.

2. Estruturas de estufa

Os sistemas de cultivo em estufa foram adoptados em alguns países africanos, especialmente no Norte de África (Argélia, Egipto, Marrocos e Tunísia), na África Oriental (Quénia, Etiópia, Uganda e Ruanda), na África Ocidental (Gana) e na África do Sul. No Norte de África, o sistema de estufa é utilizado principalmente para a produção de vegetais, enquanto o da África Oriental (por exemplo, Quénia) é utilizado para a produção de flores. Além disso, no Ruanda, na África do Sul e no Gana, o sistema de estufa é utilizado principalmente para a produção de tomate [21]. Em todos estes países, as especificações das estufas dependem da disponibilidade de insumos de construção, das condições climáticas locais e do estatuto socioeconómico [11].

Geralmente, o custo de investimento inicial da construção de estufas é muito elevado. Metais galvanizados, incluindo aço ou alumínio, são os materiais de construção preferidos, pois são duráveis ​​e requerem menos quantidade de material para construção, aumentando assim a transmissão de luz (Figura 1). Madeira como o bambu é um material alternativo (Figura 2). Embora seja mais barato, são necessários mais materiais de madeira para garantir uma estrutura sólida e firme. Isto, no entanto, reduz a transmissão de luz. Além disso, o custo de manutenção no uso de bambu é relativamente maior em comparação com aqueles construídos a partir de metais [21].

Figura 1.

Estufa do Centro de Melhoramento de Culturas da África Ocidental (WACCI), Universidade de Gana, construída com metais galvanizados, incluindo aço ou alumínio.

Figura 2.

Estufa do Instituto de Ciência Aplicada e Tecnologia (IAST), Universidade de Gana, construída em bambu.

Paredes laterais altas na construção de estufas são essenciais para maximizar a eficácia da ventilação natural em estufas com ventilação no telhado. A relação direta/difusa na luz incidente, bem como as propriedades de difusão dos materiais de cobertura [22, 23], o design da estufa, a hora do dia, a estação e a localização, influenciam a transmissão de luz e a uniformidade espacial da intensidade da luz dentro da estufa [ 11]. Para promover o crescimento e desenvolvimento das plantas, uma estufa ideal garante que a luz seja distribuída uniformemente.

Mais uma vez, para garantir uma transmissão óptima da luz na estufa, o tipo de material de cobertura deve ser considerado. Esses incluem; (1) uma rede não impermeável que proporciona sombra parcial e proteção contra a permeabilidade de insetos; (2) uma película plástica para proteção contra insetos e chuvas e (3) um vidro mais durável e eficaz que as películas plásticas. O vidro é usado principalmente em estufas de alta tecnologia [21]. Na maioria das estufas em África, as redes laterais são fixadas para proporcionar ventilação natural (Figura 3). Ventiladores de circulação (chaminé) (Figura 4), nebulização/nebulização e mangueiras (Figura 5) também podem ser usados ​​para regular/gerir as condições climáticas na estufa. Além disso, telas/redes de sombra também são utilizadas para reduzir a intensidade da radiação solar na estufa (Figura 5) [21].

Figura 3. Fixação de redes laterais (indicadas pela seta) para proporcionar ventilação natural.

Figure 4. Ventiladores de circulação (chaminé) são fixados nas estufas do IAST para regular as condições climáticas da estufa.

Figura 5.Nebulização/nebulização e mangueira (seta azul) são utilizadas para regular as condições climáticas, bem como uma rede de sombra (seta vermelha) para reduzir a intensidade das radiações solares na estufa.

2.1 Práticas agronômicas em estufa

Boas práticas de manejo de cultivos em estufas servem como porta de entrada para garantir a produção sustentável, aumentando a produtividade e a alta qualidade dos frutos, concomitante ao aumento da geração de renda. Antes do estabelecimento da planta; o cultivo de mudas vigorosas e saudáveis, seleção e esterilização de meios de fumigação em estufa, fertirrigação e irrigação, etc. Além disso, devem ser realizadas outras práticas culturais recomendadas em estufa, tais como espaçamento entre plantas, poda, cobertura, formação/treliçamento e aplicação de hormonas e polinização. 2.2 Variedades e propagação de tomateO cultivo do tomate nos trópicos é feito exclusivamente com sementes; polinização aberta (OPV) ou híbridos. Sementes híbridas de tomate são os materiais de plantio mais adequados devido ao seu vigor e alto potencial de rendimento [24].

Como o cultivo em estufa é feito em uma área limitada, são cultivadas variedades híbridas indeterminadas de tomate [11]. Por exemplo, no Gana, tomates híbridos como Cobra, Anna F1, Lebombo, Kwando, Jaguar, Gamharr, Jarrah, Eva, Ranja e Sodaja estão a ser introduzidos por empresas de sementes para cultivo em estufas. Estão sendo realizadas diversas triagens em estufas e avaliações de linhagens de tomates exóticos para identificar tipos adaptáveis ​​de alto rendimento e com excelente qualidade de frutos. No entanto, o cultivo destes tomates híbridos nos trópicos pode ser muito caro e, como tal, a propagação vegetativa de tomates pode ser uma opção viável para a produção de materiais de plantação híbridos de tomate fiéis ao tipo [25] para garantir uma produção sustentável.

Um estudo foi conduzido para identificar um meio sem solo adequado para a regeneração de mudas de tomate a partir de estacas axilares e para avaliar o desempenho agronômico das mudas regeneradas em casa de vegetação. Estacas (12–15 cm de comprimento) de tomateiros maduros foram retiradas e cultivadas usando 100% biochar de casca de arroz, 100% casca de arroz, 100% cocopeat, 50% biochar + 50% cocopeat, 50% cocopeat + 50% casca de arroz. Foi utilizado um experimento fatorial 2 × 2 disposto em Delineamento Completamente Randomizado (CRD) com quatro (4) repetições. Os tratamentos consistiram em dois fatores; duas variedades híbridas de tomate (Lebombo e Anna) e materiais de plantação (estacas e sementes). As mudas também foram cultivadas com biocarvão 100% de casca de arroz.

Mudas e estacas enraizadas foram semeadas e transplantadas com 28 dias respectivamente para vasos (22 x 25 cm) preenchidos até a metade com 100% de cocopeat. O estudo identificou o biochar de casca de arroz (Tabela 1) como um meio adequado para gerar estacas de tomate vigorosas e saudáveis ​​obtidas a partir de brotos axilares podados de variedades de tomate, Lebombo e Anna F1 (Figura 6). Avaliações adicionais utilizando plantas de tomate geradas a partir de sementes e estacas de caule indicaram que não houve diferenças significativas no rendimento (Tabela 2) e na qualidade dos frutos (Tabela 3). Assim, a propagação vegetativa através de estacas axilares poderia ser usada como um método alternativo de cultivo de mudas de tomate nos trópicos. As empresas de sementes e os operadores de produção de viveiros de tomate podem colaborar para aproveitar este método para fornecer mudas de tomate a preços acessíveis para garantir a produção sustentável de tomate em estufa nos trópicos.

Tabela 1.Comprimento médio da raiz, sobrevivência de plantas por repetição, volume da raiz, peso seco da parte aérea, peso seco da raiz e peso seco total. As médias seguidas pelas mesmas letras dentro de uma coluna não são significativamente diferentes de acordo com o LSD protegido de Fisher a 5%.

Substrate	Root length (cm)	Survival (%)	Root volume (cm3)	Shoot dry weight (g)	Root dry weight (g)	Total dry weight (g)
Rice husk biochar/Lebombo	16.6 b	95.8 de	1.71 b	1.74 bc	0.26 ab	1.44 b
Cocopeat/Lebombo	10.4 a	29.2 a	1.89 b	1.41 b	0.14 a	1.55 b
Biochar + Cocopeat/Lebombo	10.1 a	40.6 ab	1.66 b	0.96 a	0.15 a	1.11 a
Cocopeat + Rice husk/Lebombo	13.0 ab	45.8 ab	1.55 b	1.35 ab	0.20 a	1.52 b
Rice husk biochar/Anna	17.4 b	100.0 e	1.89 b	2.13 c	0.38 b	2.54 c
Cocopeat/Anna	10.4 a	50.0 abc	1.71 b	1.40 b	0.17 a	1.56 b
Rice husk biochar + Cocopeat/ Anna	10.7 a	83.3 cde	0.97 a	1.37 ab	0.14 a	1.51 b
Cocopeat + Rice husk/Anna	10.6 a	72.9 bcd	1.58 b	1.45 b	0.20 a	1.62 b

TABELA 2. Dias para 50% de floração e frutificação, número total de frutos, número de frutos por planta, peso dos frutos por planta, rendimento e prazo de validade dos tomateiros. As médias seguidas pelas mesmas letras dentro de uma coluna não são significativamente diferentes de acordo com o LSD protegido de Fisher a 5%.

Treatments                 Days to 50% flowering                Days to 50% fruiting Total number of fruits                   Fruits per plant          Fruit weight per Plant (g)           Yield (kg/ha)               Shelf life (days)

Variety

Anna          25               32 a           24 b           5 b              96.5           6431.0       5

Lebombo  27               34 b           21 a           4 a              97.6           6506.0       5

P ≤ 0.05    0.143         <0.001       0.043         0.043         0.895         0.895         0.199

Propagule

Seeds         32 b           37 b           23               5                 97.6           6503.0       5

Cuttings    21 a           28 a           22               4                 96.5           6434.0       5

p ≤ 0.05    <0.001       <0.001       0.689         0.689         0.902         0.902         0.019

Variety * Propagule  NS              0.021         NS              NS              NS              NS              NS

Tabela 3. Circunferência do fruto, Comprimento do fruto, Brix, Firmeza, Espessura do pericarpo, Volume do suco, pH e Acidez titulável dos frutos de tomate. As médias seguidas pelas mesmas letras dentro de uma coluna não são significativamente diferentes de acordo com o LSD protegido de Fisher a 5%.

 

Treatments	Fruit girth (mm)	Fruit length (mm)	Brix (%)	Firmness (kg/lb)	Pericarp thickness (mm)	Juice volume (cm3)	pH	Titratable acidity
Variety
Anna	34.66 a	44.16	6.64	7.06	4.43 a	26.8	4.12	0.56 a
Lebombo	38.05 b	46.24	6.45	6.66	5.11 b	27.4	4.12	0.73 b
p ≤ 0.05	<0.001	0.036	0.567	0.438	0.050	0.874	0.947	0.028
Propagule
Seeds	36.20	44.50	6.47	6.73	4.49	27.8	4.13	0.58
Cuttings	36.51	45.90	6.62	6.99	5.05	26.4	4.10	0.71
p ≤ 0.05	0.587	0.137	0.653	0.622	0.100	0.684	0.217	0.083
Variety * Propagule
Anna * seeds	34.59	43.63	7.02 b	7.51 b	3.75 a	26.4	4.12	0.71 b
Anna * cuttings	34.73	44.69	6.27 ab	6.61 ab	5.11 b	27.3	4.11	0.41 a
Lebombo * seeds	37.82	45.37	5.93 a	5.95 a	5.23 b	29.2	4.09	0.71 b
Lebombo * cuttings	38.28	47.10	6.98 b	7.36 ab	4.99 b	25.6	4.14	0.75 b
p ≤ 0.05	0.776	0.706	0.017	0.042	0.026	0.510	0.112	0.022

Figura 6. Mudas de tomate Lebombo (A) e Anna (B) cultivadas a partir de estacas caulinares.

2.3 Substrato e esterilizaçãoAs raízes das plantas estão contidas em um meio de enraizamento poroso denominado ‘substrato’ ou ‘meio de cultivo’. Um meio de cultivo adequado é necessário para fornecer ancoragem radicular e um ambiente favorável para o desenvolvimento saudável das raízes, [26]. Os meios de cultivo para cultivo em estufas nos trópicos vêm em dois tipos básicos: de solo e de base orgânica. O solo de campo é o principal componente dos meios baseados no solo e é o mais simples e barato. No entanto, está associado a um alto risco de doenças transmitidas pelo solo, como a murcha bacteriana [21]. Por outro lado, materiais orgânicos como resíduos compostados, turfa, turfa/coco, serragem, madeira e casca são usados ​​para preparar os meios de base orgânica [27].

Turfa, vermiculita e perlita, que são misturas pré-misturadas de materiais orgânicos e inorgânicos, estão disponíveis comercialmente. Estes produtos, no entanto, são caros e difíceis de obter localmente nos trópicos, especialmente em África. Os resíduos agrícolas e municipais, que estão disponíveis localmente, são acessíveis e ambientalmente sustentáveis, devem ser investigados como alternativas aos produtos comerciais nos trópicos. Um bom substrato livre de solo deve ter excelentes características químicas, biológicas e físicas com baixo teor de nutrientes, baixo pH, uma combinação única de alta capacidade de retenção de água, alto espaço aéreo, leve, livre de pragas e doenças [28].Cocopeat, um resíduo obtido do mesocarpo da fruta do coco (Cocos nucifera), é mais amplamente utilizado na África e em países asiáticos, como Filipinas, Indonésia, Índia e Sri Lanka, onde são produzidos muitos cocos [28].

Pode ser combinado com biochar de casca de arroz e cascas de ostra. Embora a turfa de coco seja um melhor substituto para o musgo de turfa, altos níveis de sais solúveis naturais, sódio e cloreto estão presentes e podem causar estresse osmótico às plantas. Como resultado, para tornar estes materiais adequados para a produção agrícola, eles são tamponados ou lavados para remover o excesso de sais [29]. A esterilização dos meios de cultivo é necessária antes do uso, especialmente os preparados localmente, para evitar a introdução de patógenos e ervas daninhas na estufa. A esterilização por calor é o método mais comum (Figura 7). Embora o método mais popular e barato seja a esterilização solar, outros sistemas improvisados ​​foram desenvolvidos. Independentemente do sistema, é fundamental garantir que todo o meio seja exposto a calor uniforme e adequado para uma esterilização eficiente e eficaz [27].

Figura 7. Calor seco de uma chama utilizada para a esterilização de meios de cultivo.

2.4 Espaçamento e densidade de plantas

Devido ao alto custo da infraestrutura de estufa, aumentar a densidade das plantas é uma estratégia para maximizar o espaço limitado [30]. Contudo, também é importante plantar em filas com um espaçamento recomendado (Figura 8) para obter um rendimento óptimo. O espaçamento necessário entre as plantas de tomate garantirá uma distribuição uniforme de recursos como água, nutrientes, luz e ar [31]. Por exemplo, há mais competição por luz devido à sobreposição e sombreamento das folhas quando as plantas estão muito espaçadas [32]. A quantidade de luz interceptada pelas folhas basais poderia ser drasticamente reduzida, diminuindo a eficiência fotossintética das plantas. Consequentemente, as plantas podem ser forçadas a trocar sua energia pelo alongamento do caule e reduzir o transporte de assimilação para os frutos em desenvolvimento [31], causando assim redução da produção e má qualidade dos frutos [33]. Houve relatos de grandes aumentos na produção de tomate e nos componentes de produção quando o espaçamento recomendado entre plantas foi usado [33, 34, 35]. Um estudo recente de Nkansah et al. [36] sugeriram espaçamento entre plantas de 0,2 × 1,3 m para produção de tomate em estufa.

Figura 8. Plantas de tomate plantadas em fileiras com espaçamento recomendado.

2.5 Irrigação e fertirrigaçãoO fornecimento adequado de água às plantas é essencial para vários processos metabólicos e fisiológicos, como fotossíntese, transporte de nutrientes e expansão e desenvolvimento celular [27]. Nos trópicos, a água para a produção de estufas pode ser obtida de rios, lagoas ou reservatórios, chuva, águas subterrâneas (furos) e fontes municipais (água da torneira). Infelizmente, a quantidade, qualidade e disponibilidade sazonal da água não são garantidas na maioria dos ambientes tropicais. Uma boa água deve estar livre de pragas (como bactérias patogênicas, fungos, ervas daninhas e contaminação por pesticidas) e altas concentrações de sais dissolvidos e íons tóxicos (metais pesados) [27]. Como resultado, é necessária uma análise biológica e química completa da água para a produção de tomate em estufa, pois isso pode afetar a saúde, o crescimento e o desenvolvimento das plantas. A propriedade química, por exemplo, é útil para a formulação de soluções nutritivas.

Nos trópicos, o sistema de irrigação manual é o mais barato, mas não dá precisão quanto à quantidade de água e nutrientes aplicados. A fertirrigação gravitacional em combinação com irrigação por gotejamento é o método comumente adotado. O tanque de água é elevado (Figura 9) para permitir que a água e os nutrientes fluam naturalmente [37]. Água e nutrientes podem ser reutilizados usando um sistema de recirculação [11]. A recirculação da água, por outro lado, aumenta o risco de propagação de doenças transmitidas pelo solo, necessitando da utilização de uma unidade de desinfecção (UV ou tratamento térmico) [38], que pode ser dispendiosa. Outra forma de fornecimento de água e nutrientes é por meio de sistema informatizado com sensores e regime de fertirrigação pré-programado (Figura 10). Este sistema, no entanto, depende de um fornecimento constante de eletricidade, o que é um grande desafio nos trópicos [21].

 

Figura 9.Os tanques de água são elevados acima do nível do campo para permitir o fluxo natural de água e nutrientes.

Figura 10.A aplicação de água e nutrientes é realizada por meio de sistema informatizado com sensores e regime de fertirrigação pré-programado.

2.6 Poda, despojamento e formação/treliçamentoAs cultivares de tomate são divididas em duas categorias com base em seus hábitos de crescimento: determinados e indeterminados. Os tomates determinados crescem como um arbusto, atingindo um tamanho maduro fixo caracterizado pela formação sincronizada de flores e produção de frutos. Por outro lado, os tomates indeterminados crescem como uma videira, continuando a crescer ao longo da estação de crescimento e, portanto, tendo formação contínua de flores e frutos [39]. As cultivares de tomate indeterminadas são utilizadas no cultivo de tomate em estufa [11].

As vinhas de tomate são podadas removendo-se os rebentos do caule (Figura 11). São ramos do caule ou rebentos laterais que emergem das axilas das folhas que são as junções entre o caule principal e a folha verdadeira. Se não forem podados, esses rebentos crescerão e se transformarão em brotos completos com folhas, flores e frutos, e até mesmo regenerarão novos rebentos. Quando as ventosas são jovens e pequenas, podem ser pinçadas ou cortadas com podadores como facas, tesouras e tesouras de podar. Em qualquer uma dessas abordagens de poda, é melhor garantir a descontaminação usando um desinfetante à base de álcool ou lavando com sabão para evitar a propagação de patógenos [40]. A poda pode ser feita semanalmente para melhorar ou garantir uma circulação/aeração eficiente do ar [41]. Além disso, a poda ajuda a prevenir o desvio de assimilados dos frutos em desenvolvimento, melhorando assim a qualidade dos frutos do tomate [40, 42].

Figura 11. Poda de vinhas de tomate através da remoção dos rebentos do caule.

Outra técnica importante em estufa é a cobertura (Figura 12), que envolve cortar ou pinçar o botão terminal para quebrar a dominância apical [43]. Esta técnica é crítica porque os cultivares de tomate para cultivo em estufa são tipos indeterminados, caracterizados por crescimento indefinido. Foi demonstrado que a cobertura melhora a qualidade e o rendimento dos frutos, fazendo com que os assimilados sejam redistribuídos para os frutos em desenvolvimento [44, 45]. Na família Solanaceae, a cobertura melhorou o rendimento e os componentes do rendimento em berinjela [46], pimenta [47] e tomate [36]. De acordo com Nkansah et al. [36], a produção de tomate aumentou com a cobertura na treliça 2.

Figura 12. Cobertura dos tomateiros cortando ou arrancando o botão terminal.

O caule principal do tomateiro é posicionado na vertical imediatamente após o transplante para evitar que as folhas e frutos toquem o solo [48], facilitar a polinização, maximizar a interceptação de luz das folhas mais jovens e aumentar a eficiência do trabalho na poda e colheita [11]. Este método conhecido como treinamento/treliçamento do caule (Figura 13) é necessário para cultivares de tomate indeterminadas. Implica fixar a haste principal com um fio/corda suspenso por um fio horizontal cerca de 2,5–3,2 m acima do solo [11, 49]. Laços ou clipes antiderrapantes são usados ​​para prender a ponta do fio à base da haste. O fio é então enrolado em duas ou três espirais ao redor da haste para cada treliça, sem danificar a haste [11].

Figura 13. Treliçamento ou formação de tomateiros, prendendo o caule principal com um barbante/corda suspenso acima do solo.

2.7 Aplicação hormonal e polinização

O estresse térmico é um grande problema que dificulta a produção de tomate nos trópicos [50]. A má frutificação ocorre em sistemas de estufa onde o microambiente não é totalmente controlado ou automatizado. O tomate é uma cultura extremamente sensível ao estresse térmico, que pode levar à perda total da produtividade. As temperaturas diurnas e noturnas ideais para a produção de tomate são 21–29,5°C e 18,5–21°C, respectivamente. No entanto, um ligeiro aumento na temperatura noturna, especialmente, pode diminuir a viabilidade do pólen e a fertilidade feminina, prejudicando assim a frutificação e, consequentemente, a redução da produção [19]. A polinização e a fertilização devem ser concluídas antes que a frutificação possa ocorrer (Figura 14) [51].

Sob estresse térmico, entretanto, esses processos são interrompidos, resultando no aborto e queda das flores [50]. Infelizmente, os mecanismos moleculares subjacentes à frutificação do tomate são desconhecidos, apesar do fato de que a aplicação exógena de auxina e giberelina ao estigma do tomate melhorou a frutificação do tomate. Ignorando a polinização e a fertilização, a auxina ou a giberelina podem estimular o desenvolvimento do fruto do tomate (divisão e expansão celular) [51]. Como resultado, o uso desses hormônios pode ajudar a aumentar a produção de tomate em estufa, aumentando a produção e a produção de frutos [52]. O mecanismo coordenado de auxina, giberelina e citocinina foi investigado para o desenvolvimento de frutos de tomate partenocárpico [53], o que melhora a qualidade dos frutos. Embora isto possa exigir muita mão-de-obra, os elevados retornos do aumento da produtividade e da melhoria da qualidade dos frutos podem compensar isto.

Figura 14. Polinização e fertilização de flores de tomate antes da frutificação.

2.8 Manejo de pragas e doenças de efeito estufaUma das razões para o aumento da produção de tomate em estufas nos trópicos é o benefício da redução de surtos de pragas e doenças, que podem afectar o crescimento e desenvolvimento das plantas, resultando em rendimentos mais baixos e má qualidade dos frutos. Para controlar surtos de pragas ou doenças, é utilizada uma abordagem integrada de gestão de pragas, incluindo medidas culturais, biológicas e químicas (Figura 15). Como a prevenção é a melhor abordagem, garantir boas práticas ambientais é um primeiro passo importante [54]. A limpeza e lavagem regulares da estufa e dos seus equipamentos com desinfetante (como lixívia) e fumigação antes do início do ciclo de produção são exemplos de melhores práticas.

Outra estratégia é ficar de olho nas culturas na estufa em caso de surto de praga ou doença [55]. Armadilhas de feromônios e cartões adesivos (Figura 16), por exemplo, são usados ​​para capturar, detectar e determinar os limites populacionais de pragas como minadores de folhas, pulgões mosca-branca e tripes [8, 55]. Um guia abrangente de manejo de pragas para a produção de tomate está disponível [8]. A poda, a treliça e a densidade e espaçamento adequados das plantas garantem uma boa aeração. Evitar pisos molhados, evitando o derramamento de água de irrigação, ajuda a reduzir a criação de um microclima que promove surtos de doenças [55].

Figura 15. Aplicação química para o manejo de pragas e doenças na produção de hortaliças em estufa.

Figura 16. Armadilhas de feromônios (A) e cartões adesivos (B) são usados ​​para capturar, detectar e determinar limites populacionais de pragas em estufas.

2.9 Colheita e manejo pós-colheita

A colheita do tomate em estufa geralmente é feita na quebra da cor ou quando o fruto está vermelho-alaranjado, por colheita manual. Assim, os tomates em estufa são normalmente colhidos mais maduros do que os frutos frescos cultivados no campo, tornando-os mais suscetíveis a lesões mecânicas devido à sua natureza mais macia e menor prazo de validade do que os frutos verdes maduros. A colheita dos frutos cultivados em estufa é feita duas ou três vezes por semana, à medida que atingem o estágio adequado de desenvolvimento dos frutos [11].

Antes do armazenamento temporário, os frutos do tomate são separados e classificados. A classificação permite que um produtor sirva qualidades diferentes a preços diferentes para mercados diferentes, como um supermercado e um mercado úmido. Como tal, é necessária uma boa embalagem para reduzir perdas durante o transporte [21]. Os frutos de tomate colhidos são sensíveis ao frio. Os frutos quebradiços podem ser armazenados a 10–12,5°C durante uma semana, enquanto os vermelhos alaranjados a 7–10°C durante 3–5 dias [11]. Embora os tomates de estufa sejam mais caros do que os frutos cultivados no campo, são produzidos principalmente para consumo local nos trópicos. Por outro lado, os países do Norte de África (como o Egito e Marrocos) e a África do Sul produzem tomates em estufa para exportação para a Europa [21]. 3. Perspectivas e desafios da produção de tomate em estufa nos trópicos

3.1 Perspectivas

Nos trópicos, a produção de tomate em estufa tem o potencial de criar empregos atraentes para jovens e mulheres em particular [56]. Programas de formação em estufas foram introduzidos na África Ocidental, particularmente no Gana, para orientar empresários e jovens licenciados a aprenderem como cultivar vegetais em estufas [57]. O aumento da procura de tomates de estufa, devido à sua qualidade superior dos frutos, beneficia os produtores, obtendo rendimentos apreciáveis ​​para melhorar os seus meios de subsistência [58]. As pessoas nas cidades urbanas e periurbanas aceitaram gradualmente e estão dispostas a pagar mais pelos tomates de estufa, apesar de serem mais caros do que os cultivados no campo [59].

A produção de tomate em estufa complementa a produção local de tomate, que é principalmente um sistema cultivado no campo que é afetado por fatores bióticos e abióticos. Assim, a introdução de estufas nos temas ajudou a garantir a produção de tomate durante todo o ano e o fornecimento de frutas de alta qualidade, garantindo segurança alimentar e nutricional sustentável [60]. Além disso, haverá um fornecimento constante de tomate às indústrias de processamento para diversas atividades industriais. Além disso, o sistema de produção de tomate em estufa contribui para a maximização económica de terras e outros recursos limitados [61]. Este sistema, por exemplo, garante o fornecimento eficiente de água e nutrientes às plantas, ao mesmo tempo que reduz perdas como a lixiviação, comum em sistemas cultivados no campo.

Além disso, terras improdutivas, telhados e áreas concretadas podem ser utilizadas para o cultivo de tomate em estufas [62].Outra vantagem da produção de tomate em estufa é o controle total da aplicação indiscriminada de agroquímicos (pesticidas, fungicidas e herbicidas). A adesão estrita às práticas agronômicas em estufas e aos sistemas integrados de manejo de pragas elimina vestígios desses agroquímicos nos frutos do tomate, que são prejudiciais à saúde humana [58]. Isto poderia promover o uso de sistemas de rastreabilidade para incentivar a exportação de frutos de tomate com efeito de estufa, a fim de gerar divisas para impulsionar as economias tropicais [63]. A introdução de estufas abriu novas áreas nos trópicos para trabalhos académicos e de investigação.

Para melhorar o cultivo de tomate em estufas nos trópicos, os investigadores devem analisar áreas como práticas agronómicas em estufas, criação de tomates em estufa adaptados aos trópicos, adopção comercial de técnicas de enxertia para cultivo em estufas baseadas no solo, desenvolvimento de meios tropicais sem solo e soluções nutritivas, avaliação e disponibilidade de matérias-primas para construções de estufas e assim por diante.

3.2 Desafios

O custo inicial de construção de uma estufa é elevado, o que dissuade os empresários de rendimento médio de se aventurarem na produção de tomate em estufa [64]. Além disso, a acessibilidade às facilidades de crédito é difícil [65]. A falta de conhecimentos técnicos em estufas também dificultou a adopção da produção de tomate em estufas na maioria dos países tropicais. Em algumas áreas, não existem centros de formação em estufas para formação prática para equipar totalmente os formandos em concepção, construção, reparação, manutenção e cultivo de estufas [66]. A indisponibilidade do cultivo adaptável de tomate em estufa representa um grande desafio. Há um grande influxo de híbridos de tomate importados para vários países, no entanto, alguns destes híbridos de tomate não são adequadamente avaliados ou selecionados para identificar os candidatos promissores para avaliações adicionais e liberação oficial. A

lém disso, os híbridos de tomate disponíveis são geralmente caros para os produtores locais e podem ter características de qualidade de fruta que não são preferidas pelo mercado local [45]. Há também falta de insumos para o cultivo em estufas e de recursos importantes. Por exemplo, a má qualidade e quantidade de água impedem o cultivo sazonal e durante todo o ano de tomate em estufas. Além disso, a indisponibilidade de substratos sem solo de qualidade é um grande desafio4. ConclusõesEm conclusão, a produção de tomate em estufas é uma tecnologia promissora que pode garantir a segurança alimentar e nutricional sustentável em África. A selecção da estrutura e sistema de estufa adequados, bem como a adopção de práticas agronómicas e técnicas de manuseamento pós-colheita adequadas, assegurariam uma maior produção de tomate em condições de estufa nos trópicos.

Os resultados da nossa pesquisa apontam para as mudas de tomate como uma fonte viável para a obtenção de material de plantio para o cultivo de tomate nos países em desenvolvimento. Os rendimentos e a qualidade dos frutos obtidos com o uso de mudas versus estacas de caule foram comparáveis. É, portanto, essencial encorajar a investigação científica sobre a produção de estufas em África para promover a sua adopção. A produção de tomate em estufa tem o potencial de criar empregos e aumentar a geração de rendimentos, melhorando assim a subsistência das pessoas na cadeia de valor do tomate em estufa.