ARTIGO ORIGINAL
KLEIN, Zander Henrique de Lima [1]
KLEIN, Zander Henrique de Lima. Avaliação de materiais com potencial uso como substrato para plantas. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 04, Ed. 02, Vol. 04, pp. 14-22. Fevereiro de 2019. ISSN: 2448-0959.
RESUMO
O substrato é importante na formação da muda, devendo apresentar condições adequadas à germinação e desenvolvimento do sistema radicular das plântulas. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o potencial de materiais alternativos para a produção de mudas comerciais. O experimento foi realizado na Universidade Estadual de Maringá. O experimento não teve repetições, sendo realizado para fins didáticos. Foi realizado a germinação de rabanete (Raphanus sativus) sobre diferentes materiais. Os 11 materiais avaliados foram pó de rocha, biochar sibipiruna, biochar sibipiruna + terra, adubo orgânico Lorianna, substrato Carolina, composto Rafael, composto + silício, composto + fósforo, biouem, mec plant café e mec plant florestal. Os materiais que apresentaram melhor germinação foram mec plant florestal, pó de rocha, biouem e substrato Carolina.
Palavras-chave: Substrato alternativo, pó de rocha, compostagem, biochar.
INTRODUÇÃO
Encontram-se no mercado substratos formulados pelos mais variados tipos de materiais quanto à origem de seus componentes ou composição das misturas. (Ludwig, 2014) Inúmeros substratos em sua constituição original ou combinados são usados atualmente para propagação de espécies, via sementes ou vegetativamente. Na escolha de um substrato, devem-se observar, principalmente as suas características físicas e químicas, a espécie a ser plantada, além dos aspectos econômicos, como por exemplo, baixo custo e disponibilidade (Caldeira,2002; Klein, 2012).
O substrato serve como suporte onde as plantas fixarão suas raízes; o mesmo retém o líquido que disponibilizará os nutrientes às plantas. Um substrato, para ser considerado ideal deve apresentar características como: elevada capacidade de retenção de água, tornando-a facilmente disponível, distribuição das partículas de tal modo que, ao mesmo tempo que retenham água, mantenham a aeração para que as raízes não sejam submetidas a baixos níveis de oxigênio, o que compromete o desenvolvimento da cultura, decomposição lenta, que seja disponível para a compra, de baixo custo. (Araujo, 2013) Além disso, o resíduo deve proporcionar eficiência na germinação e emergência de plântulas, além de fornecer suprimento adequado de nutrientes, oxigênio e eliminação do CO2. (Medeiros, 2010)
Substratos alternativos produzidos a partir da compostagem de resíduos orgânicos gerados na propriedade rural podem constituir-se numa opção para os agricultores, já que, muitas vezes, esses resíduos não são bem aproveitados, sendo jogados em locais inadequados, empilhados e deixados no ambiente, queimados etc., podendo provocar impacto ambiental negativo ou se caracterizar como desperdício de matéria prima de qualidade. (Pinho, 2016)
Para tanto, trabalhos são realizados com a finalidade de aproveitar material disponível regionalmente, para compor o substrato para a formação de mudas de hortaliças, em diminuição da participação de substratos comerciais, os quais invariavelmente apresentam-se desuniformes, principalmente quanto à natureza química, traduzida por ocorrências de distúrbios nutricionais nas plântulas. (Paiva, 2011)
Nós estudamos os materiais pó de rocha, biochar sibipiruna, biochar sibipiruna + terra, adubo orgânico Lorianna, substrato Carolina, composto Rafael, composto + silício, composto + fósforo, biouem, mec plant café e mec plant florestal.
MATERIAL E MÉTODOS
Os experimentos foram realizados no bloco I 78 na Universidade Estadual de Maringá, no município de Maringá –PR, foi realizada a caracterização de substratos através de determinação de umidade, distribuição das partículas por tamanho, densidade, porosidade, condutividade elétrica, pH, e capacidade de retenção de água conforme a Instrução Normativa nº 5 de 10 de março de 2016. (MAPA, 2016)
Para atender a demanda hídrica das plantas, o teor de água do solo não precisa necessariamente corresponder à capacidade de campo. A quantidade de água retida a baixas tensões pela matriz do solo pode suprir plenamente a demanda atmosférica desde que esteja acima do ponto de murcha permanente. (Farinacio, 2008)
A determinação da umidade foi realizada através da utilização de um picnômetro com tampa, aonde foi colocada a amostra dos substratos. Foi realizada a pesagem do material úmido e levado para a estufa para secagem à 65ºC por 48 horas. Após a secagem, foi pesado o substrato seco e realizado a determinação da umidade através da fórmula
(U: Umidade; Pu: peso úmido; Ps: peso seco).
Para a determinação do diâmetro médio das partículas foi realizado o tamisamento dos materiais por 10 minutos nas peneiras: >4 mm; 4 a 2 mm; 2 a 1mm; 1 a 0,5 mm; e < 0,5 mm. Após o tamisamento foi calculado o diâmetro médio ponderado de cada material.
Xi: diâmetro médio das partículas (mm)
Wi: é a proporção de cada partícula em relação ao total.
Para a determinação do pH, foi colocado em um copo plástico 100 gramas de substrato e 100 ml de água desionisada, foi levado ao agitador com rotação de 4000 rpm por 45 minutos. Após a agitação foi realizado a medição do pH.
A determinação da condutividade elétrica é uma prática semelhante a determinação do pH colocado em um copo plástico 100 gramas de substrato e 100 ml de água desionisada, foi levado ao agitador com rotação de 4000 rpm por 45 minutos. Após a agitação, o material no copo foi coado em um filtro de papel. Com o líquido coado foi realizado a medição da condutividade elétrica com o uso do condutivímetro.
Para obtenção da densidade, foi colocado 300 ml de substrato em uma proveta de 500 ml, a proveta foi deixada cair em uma altura de 10 cm por 10 vezes seguidas. Em seguida foi realizada a leitura do volume obtido e o material foi pesado. Este processo foi realizado por 3 vezes para a determinação da densidade.
Para a determinação da capacidade de retenção de água (CRA 10) foi colocado substrato em um anel volumétrico, o substrato foi deixado para saturar por 12 horas. Após este período, o material foi colocado em uma mesa de tensão com diferença de 10 cm de coluna de água, fazendo assim com que a água saia do anel volumétrico por gravidade. Após a retirada da mesa de tensão, foi realizada a pesagem. Em seguida, foi colocada na estufa a 65ºC para secagem, após isso foi realizado uma nova pesagem e calculado o CRA 10.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Para a secagem do material à temperatura de 103°C, líquidos voláteis distintos da água podem ocorrer na matéria orgânica e advirem oxidações ou decomposições que modifiquem a medida, além de eventuais perdas por queima de material orgânico. Assim, muitos laboratórios secam substratos orgânicos a 65°C, como recomenda a instrução normativa brasileira, com base em temperatura de secagem de tecidos vegetais (Zorzeto, 2014).
A classificação mais usual da porosidade refere-se à sua distribuição de tamanho e podem ser classificados como macroporos ou microporos. A microporosidade é uma classe de 3 tamanhos de poros que, após ser saturada em água, a retém contra a gravidade. Os macroporos, ao contrário, após serem saturados em água não a retém, são esvaziados pela ação da gravidade. A funcionalidade desses poros fica evidente quando se considera que os microporos são responsáveis pela retenção e armazenamento da água e os macroporos responsáveis pela aeração e pela maior contribuição na infiltração de água. (Pagliarini, 2010)
Assim como foi observado por Fermino (2012) nós também observamos que o valor da densidade pode ser tomado como um indicativo da massa dos sólidos presentes na amostra analisada. Neste estudo, observa-se, que as amostras do pó de rocha preparadas com o mais baixo nível de umidade continham mais massa de sólidos do que as amostras do mesmo material preparadas com mais umidade.
O pH, a capacidade de troca catiônica (CTC), a salinidade e o teor de matéria orgânica constituem as principais propriedades químicas consideradas na caracterização de substratos. Em relação às propriedades físicas, o autor destaca a densidade, a porosidade, o espaço de aeração e a economia hídrica (volumes de água disponíveis em diferentes potenciais). (Trani, 2007)
Dentre as propriedades químicas do substrato, o índice de acidez (pH) se destaca, sobretudo pelos danos causados em função de seu desequilíbrio, ocasionando injúrias, ou de forma indireta afetando a disponibilidade de nutrientes e produzindo condições bióticas desfavoráveis (Kratz, 2015)
O material mec plant florestal com melhor índice de germinação apresentou menor valor de pH 3,94. Os materiais pó de rocha e biouem apresentaram valores de pH 7,6 e 6,2 respectivamente, o substrato Carolina apresentou valor de pH de 5,93. Considerando que, nos substratos formados por solos de base mineral, a faixa de pH onde há maior disponibilidade de nutrientes está entre 6 e 7, e que, em substratos de base orgânica recomenda-se que este valor esteja entre 5,0 e 5,8, garantindo uma disponibilidade satisfatória de macro e micronutrientes para as plantas. (Pagliarini, 2015)
Os altos teores de CTC encontrados no presente estudo podem estar associados à matéria orgânica acrescida nos substratos. A utilização de resíduos orgânicos, em particular o lodo de esgoto possui, por conterem altas concentrações de matéria orgânica, grandes superfícies de troca responsáveis pelo aumento da CTC. (Delarmelina, 2014) De acordo com Klein 2012, os valores de CTC adequados são de 10 a 30 cmolc/L-1. A maioria dos matérias possuem valores acima dos recomendados.
O material mec plant florestal apresentou valor de CTC de 187,8 mg/g. Uma discrepância encontrada foi os valores de CTC dos materiais pó de rocha e biouem com valores de 13,4 e 446 mg/g respectivamente. O material substrato Carolina apresentou valor de 312 mg/g.
Mota (2011) sugere o monitoramento da salinidade, ou seja, da concentração iônica por intermédio de medidas sistemáticas da condutividade da solução do solo e até mesmo a tomada de decisão quanto ao momento e quantidade de fertilizantes a serem aplicados via água de irrigação. Este manejo, realizado como rotina, pode prevenir muito dos problemas relacionados à nutrição. Outra observação que nós fizemos foi a ocorrência de materiais muito salinos, sendo esta uma característica indesejável para os substratos. A condutividade elétrica (CE) da solução nutritiva interfere no crescimento do crisântemo, tornando-se mais deletéria à medida que aumenta a idade das plantas; assim, é benéfico reduzir a concentração de sais da solução nutritiva com o tempo. (Cavalcante, 2010)
O material que teve melhor germinação apresentou valor de condutividade elétrica de 782 ms/cm. Os matérias pó de rocha e biouem tiveram valores iguais de germinação, embora os valores de condutividade elétrica serem discrepantes com valores de 35 e 1994 ms/cm respectivamente. A condutividade elétrica do substrato não deve ficar acima de 1000 ms/ cm (Guerrini,2004). Uma característica positiva do material biouem foi apresentar ótima capacidade de retenção de água, quando comparado com outros materiais de elevada condutividade elétrica.
Os matérias que tiveram maior germinação foram o mec plant florestal, pó de rocha, biouem e substrato Carolina. Porém neste trabalho foi encontrado valores semelhantes de germinação para características diferentes como pH, condutividade elétrica e CTC, estes resultados podem ser explicados pelo curto período do experimento interferindo no efeito dos materiais.
CONCLUSÕES
Os materiais avaliados que apresentaram melhor desempenho para a germinação foram o mec plant florestal, pó de rocha, biouem e substrato Carolina.
Embora haja um grande número de opções de resíduos com potencial para utilização como substrato para plantas, deve ser realizado os testes avaliando suas características físicas e químicas antes de sua utilização.
REFERÊNCIAS
ARAUJO, A. C. de; DANTAS, M. K. L; PEREIRA, W. E; Utilização de substratos orgânicos na produção de mudas de mamoeiro Formosa. Revista Brasileira de Agroecologia. v.8, p. 210-216, 2013.
BRASIL, MAPA – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Instrução Normativa nº 5. Diário oficial da União. 14 de março de 2016. Poder executivo Brasilia/DF. 2016.
CALDEIRA, M.V.W.; SCHUMACHER, M.V.; BARICHELLO, L.R.; VOGET, H.L.M. & OLIVEIRA, L.S. Crescimento de mudas de Eucalyptus saligna Smith em função de diferentes doses de vermicomposto. Floresta, 2000.
CAVALCANTE, M. Z. B; PIVETTA, K. F. L; CAVALCANTE, Í. H. L; CAVALCANTE, L. F; BELLINGIERI, P. A; CAMPOS, M. C. C. Condutividade elétrica da solução nutritiva para o cultivo de crisântemo em vaso. Revista Brasileira de Ciências de Solo. v. 34. p.747-756, 2010.
DELARMELINA, M. W; CALDEIRA, M. V. W; FARIA, J. C. T; GONÇALVES, E. O. Diferentes Substratos para a Produção de Mudas de Sesbania virgata. Revista Floresta e Ambiente. p.224-233 abr/jun. 2014.
FARINACIO, D; GODOY, W.I; Avaliação de substratos alternativos para a produção de mudas de alface em bandejas com 128 células. Horticultura Brasileira 26. p. s3904- s3908.2008.
FERMINO, M.H.; KÄMPF A.N. Densidade de substratos dependendo dos métodos de análise e níveis de umidade. Revista Brasileira de Horticultura., v. 30, n. 1, jan. – mar.2012.
GUERRINI, A; TRIGUEIRO, R. M. Atributos físicos e químicos de substratos compostos por biossólidos e casca de arroz carbonizada. Revista Brasileira de Ciência do Solo. v28. P.1069-1076, 2004 .
KLEIN, C. Utilização de substratos alternativos para produção de mudas. Revista Brasileira de Energias Renováveis. v.4, p. 43-63, 2015. Passo Fundo/RS.
KLEIN, C; VANIN, J; CALVETE, E. O; KLEIN, V. A. Caracterização química e física de substratos para a produção de mudas de alface. Pesq. Agrop. Gaúcha, v. 18, n. 2, p. 110-117, 2012.
KRATZ, D; PIRES, P. P; STUEPP, C. A; WENDLING, I. Produção de mudas de erva-mate por miniestaquia em substratos renováveis. Revista Floresta. v. 45, n. 3, p. 609 – 616, jul. / set. 2015.
MEDEIROS, A. S. et al. Utilização de compostos orgânicos para uso como substratos na produção de mudas de alface. Revista Agrarian, v.3, p.261-266, 2010.
LUDWIG, F; FERNADES, D. M. F; GUERRERO, A. C; BÔAS, R.L. Características dos substratos na absorção de nutrientes e na produção de gérbera de vaso. Horticultura Brasileira, v. 32, n. 2, abr. – jun. 2014. p. 184-189.
MOTA, P. R; BÔAS, R. L. V; LUDWIG, F; FERNANDES, D. M. Avaliação do pH e da condutividade elétrica do substrato sob níveis de fertirrigação e métodos de extração da solução. Revista Brasileira de Orticultura Ornamental. v. 17, Nº.2, p. 121-126. 2011.
PAGLIARINI, M.K; CASTILHO, R.M.M. de; ALVES, M.C. Caracterização física e química de substratos com diferentes proporções de resíduo de celulose. Ornamental Horticulture, v. 21, n.1. p. 33-38. 2015.
PAGLIARINI, M.K; CASTILHO, R.M.M. de; ALVES, M.C. Caracterização física de misturas de componentes de substrato com resíduo de celulose para fins de produção de mudas. VII ENSub, 15 – 18 de setembro de 2010, Goiânia, Goiás, Brasil.2010.
PINHO, A. V; BARROS, E. N; OLIVEIRA, F. R. A; SILVA, T. C; CASTRO, N. R. Avaliação de compostos orgânicos como substrato alternativo para produção de mudas de tomateiro. I simpósio de manejo de solo e água. Ppgmsa/Ufersa. Mossoró/RN. Dez/2016.
PAGLIARINI, M.C.; CASTILHO, R.M.M. de; ALVES, M.C. Caracterização física de misturas de componentes de substrato com resíduo de celulose para fins de produção de mudas. VII ENSub, 15 – 18 de setembro de 2010, Goiânia, Goiás, Brasil.2010.
PAIVA, E. P. et. al. Composição do substrato para o desenvolvimento de mudas de manjericão (Ocimum basilicum L.). Revista Caatinga, Mossoró, v.24, n.4, p. 62- 67, 2011.
ZORZETO, T; DECHEN, S. C. F; (2 ); Mônica Ferreira de ABREU, M. F. de; Caracterização física de substratos para plantas. Revista Bragatia. Campinas/SP. 2014.
TRANI, P. E; FELTRIN, D. M; SCWINGEL, M. Avaliação de substratos para produção de mudas de alface. Revista Horticultura Brasileira. v. 25. p.256-260. 2007.
[1] Especialista em MBA em Agronegócios e Gestão de Cidades, Engenheiro Agrônomo, Servidor Público do Poder Executivo Federal.
Enviado: Janeiro, 2019.
Aprovado: Fevereiro, 2019.
