Abstract The cultivation of aromatic species to obtain essential oils has great economic importance, presenting an increasing demand from different industrial sectors, especially to menthol mint (Mentha arvensis L.) essential oil, rich in menthol (70-80%). Consortium cultivation has been an important practice in agricultural systems whose land use is necessary, consequently promoting strong competition for light in reduced space. Thus, this study aimed verifying if different light intensities might promote chemical, metabolical and anatomical alterations in menthol mint. Plants were grown in greenhouse at different average of light intensities (137, 254, 406 and 543 µmol photons m2 s1). Samples were collected 43 days after germination and submitted to following analyses: Gravimetric test, photosynthetic pigments, soluble fractions, enzymatic activity, N-total, trichome density and histochemistry and chemometric test based on essential oil chemical profile. Fresh mass gain, trichome density, essential oil content and soluble sugars were positively influenced by light intensity increase. On the other hand, total-N, NO3−-N and pigments content have decreased influenced by light intensity increase. In the secretion from the trichomes, phenolic substances were reported, as well as lipophilic ones in the peltate ones. The increase of oxygenated monoterpenes was favored by light intensity decrease.

Foi avaliado o crescimento da alface (Lactuca sativa L.) cv 'Vera' em um sistema hidropônico NFT com diferentes concentrações da solução nutritiva. O experimento foi realizado em casa de vegetação de abril a maio de 2000, na UFRRJ, Seropédica (RJ). Os tratamentos constaram de quatro soluções nutritivas, diferentes quanto à concentração de macronutrientes: 100; 50; 25 e 12,5% da concentração original proposta por Furlani (1997). A produção de massa seca (parte comercial) em solução nutritiva a 50% da concentração original, e condutividade elétrica em torno de 0,98 dS m-1, foi semelhante à solução a 100% da força iônica. As produções obtidas com 100 e 50% da força iônica estiveram dentro da faixa de 90% da produção máxima, calculada em 75±1% da força iônica da solução nutritiva, simulada por equação de regressão. Entretanto, o uso de concentrações menores resultou em redução no crescimento de 50% com a solução a 25% e 80% com a solução a 12,5% da força iônica, nas condições de luz e temperatura em que o experimento foi conduzido. A redução da concentração da solução nutritiva permite uma economia de pelo menos 50% no custo da solução nutritiva básica, reduzindo-se a solução inicial para 1,00 dS m-1, sem comprometer a produtividade.

The growth of lettuce (Lactuca sativa L.) cv 'Vera' was evaluated in a NFT hydroponic system with different nutrient solution concentrations. An experiment was carried out in a greenhouse from April to May, 2000 in Rio de Janeiro State, Brazil. Four treatments were used differing in macro nutrient concentration: 100; 50; 25 and 12.5% of the original concentration of the solution proposed by Furlani (1997). Using 50% of the original concentration with electric conductivity around 0,98 dS m-1, plants produced the same shoot dry mass as using 100% of the ionic strength. In this trial, the phytomass yield using 100 and 50% of the ionic strength was within the range of 90% of the maximum production, calculated at 75±1% of the ionic strength to the nutrient solution, simulated by a regression equation. However, the use of smaller concentrations resulted in reduction of the growth of 50% with the solution at 25% and 80% with the solution at 12.5% of the ionic strength, under the light and temperature conditions which the experiment was carried out. Decreasing the nutrient solution concentration one can reduce up to 50% of the basic nutrient solution costs, if nutrient solution concentration is reduced and electric conductivity kept close to 1.00 dS m-1.

Em experimento conduzido em sistema hidropônico foi avaliada a influência da nutrição mineral sobre o crescimento vegetal e a produção de óleos essenciais de Mentha piperita (hortelã). As plantas foram cultivadas em soluções nutritivas, variando os teores de N e P, sendo: 120 e 16; 60 e 16; 120 e 4; 60 e 4 mg L-1 de N e P para os tratamentos 1; 2; 3 e 4 respectivamente. O maior rendimento em óleos essenciais ocorreu aos 29 DAT (dias após o inicio dos tratamentos) para as plantas cultivadas nas condições do tratamento 4; Em contrapartida, houve maior produção de biomassa aos 64 DAT (em todos os tratamentos). As plantas sob maiores doses de N apresentaram menor rendimento de óleo essencial; no entanto, houve maior ganho de biomassa. Observou-se uma diminuição gradual no rendimento de óleo essencial ao longo do ciclo da planta e uma relação inversa entre o peso de folhas e o rendimento de óleo. Os resultados deste trabalho mostram que aos 29 DAT em cultivo hidropônico as plantas de hortelã estão aptas para serem colhidas, com o objetivo de produção de óleo essencial, o que significa redução no tempo de colheita e economia no processo de produção.

An experiment was carried out, using a hydroponic system to study the effect of plant nutrition regimes on the plant growth and the production of essential oils in Mentha piperita (mint). Plants were grown in nutrient solutions with varying levels of N and P: 120 and 16; 60 and 16; 120 and 4; 60 and 4, mg L-1 of N and P in the treatments 1; 2; 3 and 4 respectively. Plants of the treatment 4 (29 days after starting the treatments, DAT) presented the highest production of essential oils. However, plants presented the highest biomass production at 64 DAT. The higher the N levels in the nutrient solution, the lower the production of essential oils. Higher N inputs resulted in higher total biomass. There was a negative relationship between the plant cycle and the production of essential oils. Mint plants grown in hydroponics systems can be harvested at 29 DAT for the production of essentials oils, saving time and costs of production.

O presente trabalho foi realizado na UFRRJ e teve como objetivo verificar as variações de alguns componentes metabólicos nos tecidos da alface. Plantas de alface do tipo crespa, da cultivar Verônica, provenientes de três sistemas de cultivo, orgânico, hidropônico e convencional, foram separadas em oito partes (limbo das folhas basais, medianas e apicais, nervura central das folhas basais, medianas e apicais, caule e raiz). Foram analisados nitrato, N-amino, açúcares livres e distribuição da massa seca nos vários tecidos. Considerando a parte aérea e raízes, os teores encontrados assemelham-se aos da literatura. Porém, quando as análises são realizadas nos tecidos que compõem a parte aérea, há diferenças significativas em todas as variáveis. Isso permite escolher partes da planta para analisar, dependendo do que se deseja observar. Em estudos fisiológicos, principalmente de metabolismo do nitrogênio, a segmentação das partes pode ser fundamental na interpretação dos resultados. Na análise de nitrato, N-amino e açúcares livres na alface, é recomendada a separação de folhas e caule da parte aérea por terem apresentado grandes diferenças. A alface em cultura hidropônica mostrou teores de nitrato bem superiores aos outros sistemas de cultivo, chegando ao máximo de 1000 mg kg-1 massa fresca do caule, valor esse, entretanto, bem abaixo do máximo permitido pela legislação européia para acúmulo de nitrato em alface. Pode-se sugerir que o caule da alface funcione como o principal órgão de reserva temporário de compostos nitrogenados livres, principalmente nitrato e N-amino, além de açúcares solúveis. Maiores estudos são necessários para confirmar se o caule teria efeito tampão caso as plantas da alface absorvessem grandes quantidades de nitrogênio na forma nítrica e amoniacal.

The distribution of some physiologic metabolites was evaluated in lettuce plants. Crest leaf lettuce plants were grown in the organic, hydroponic, and conventional system. Plants from each systems were split in eight parts (old, medium, and new leaf limbos, old, medium, and new main leaf veins, stem and root). Analyses of nitrate, amino-N, soluble sugars, and dry mass partition were accomplished throughout the parts. In general, considering the aerial part and roots, the contents resemble literature reports. However, when the analyses are accomplished in the different plant parts that compose the shoot, there are significant differences among parts in all analyzed metabolites. This allows a better choice of which part of the plant to analyze, depending on what one wants to observe. During physiologic studies of nitrogen metabolism, the separation of parts may be fundamental in the interpretation of the results. Nitrate, amino-N and free sugars showed great differences between shoot parts and stem. Stems appear to accumulate their maximum contents. The hydroponic lettuce showed nitrate contents greater than any other lettuces, reaching a maximum of 1,000 mg kg-1 of fresh mass in stems. Therefore, this amount is well below the maximum allowed by the European legislation for lettuce nitrate content. The results suggest that the lettuce stem works as the main accumulator of free nitrogen compounds, specially nitrate and amino-N, besides soluble sugars. Further studies are necessary to confirm if lettuce stems would have buffer function in case of large amounts of nitrogen uptake.