Propriedades dos substratos

De acordo com Di Lorenzo et al. (2013), os substratos são definidos como todos os materiais usados, sozinhos ou misturados apropriadamente, que fornecem ao sistema radicular melhores condições do que as apresentadas pelo solo agrícola. Gruda (2019) acrescenta que estes fornecem um ambiente radicular que é inicialmente livre de patógenos, e contêm propriedades que garantem uma adequada aeração, fornecimento de água e de fertilizantes. Todos os substratos apresentam três fases, sólida, gasosa e aquosa (Gruda e Schnitzler, 2004a). A primeira suporta o sistema radicular, assegurando a estabilidade da planta; a segunda permite as transferências de oxigénio e dióxido de carbono entre as raízes e o exterior; e a terceira é responsável por fornecer os nutrientes e a água (Beozzi, 2013).

Atualmente, existem diversos tipos de substratos, sejam eles de origem mineral/inorgânica ou orgânica, natural ou sintética. Contudo, não existe uma mistura de materiais considerada universalmente válida para todas as espécies (Brito e Mourão, 2012). Grande parte dos autores divide os substratos simplesmente de acordo com a sua origem, em orgânicos e inorgânicos (Martínez e Roca, 2011). Enquanto que a turfa, a FM e a fibra de coco (FC) são alguns exemplos de produtos orgânicos, a perlite, vermiculite e argila expandida são materiais inorgânicos (Papadopoulos et al., 2008;

Domeño et al., 2009). Contrariamente aos substratos inorgânicos, os meios de cultivo orgânicos tendem a conter comunidades de microrganismos (Othman et al., 2019). A temperatura e a humidade do solo são dos fatores ambientais que mais afetam o crescimento e a atividade das bactérias e fungos dos solos, sendo que a taxa de crescimento destes, é frequentemente superior entre as temperaturas 25-30ºC (Pietikäinen et al., 2005).

Dos aditivos integrados nos substratos, incluem-se os fertilizantes, materiais de calagem, e agentes de biocontrolo ou de humidificação (Gruda, 2019).

Domeño et al. (2009) consideram que para alcançar uma boa gestão da produção é imprescindível o conhecimento das propriedades físico-químicas anteriores ao uso do substrato, assim como as subsequentes adaptações que ocorrem após o cultivo, tanto no substrato como no material que o suporta. No caso dos substratos orgânicos, uma vez que existe uma certa quantidade de matéria biodegradável, também se deverá ter

em conta a decomposição devido à atividade microbiana (Domeño et al., 2009). O desenvolvimento de um sistema radicular saudável, assim como dos órgãos que deste necessitam, depende das características físico-químicas do substrato utilizado. Assim, a caracterização físico-química, e também biológica, dos substratos é essencial para a sua correta formulação, assim como para a monitorização da rega e das adubações (Brito e Mourão, 2012).

1.1.2.1 Propriedades físicas

As propriedades físicas constituem o conjunto de características que descrevem o comportamento do substrato em relação à sua porosidade (Martínez e Roca, 2011).

Estes fatores têm influência determinante na distribuição de ar, água e de sólidos no meio de cultivo (Argo, 2003; Pascual et al., 2018). Para além de interferirem nas relações ar-água, ao contrário das químicas, são praticamente impossíveis de alterar assim que se dá inicio ao cultivo (Cabrera, 1999; Brito e Mourão, 2012; Ramos, 2015).

Espaço Poroso Total (EPT)

O EPT é a combinação do volume total da fase aquosa (volume de poros ocupados por água) e gasosa (volume de poros ocupados por ar) (Wallach, 2008). Geralmente é representada em percentagem, sendo calculada através do quociente entre o volume total de poros e o volume global do meio de cultivo (Quintero et al., 2011). Este parâmetro está interligado com a forma, tamanho e com a disposição das partículas do meio (Wallach, 2008). Apesar de não haver um consenso relativamente ao EPT ótimo, segundo De Boodt e Verdonck (1972) um substrato ideal deverá apresentar mais que 85% de EPT. Os substratos à base de turfa, apresentam frequentemente um EPT entre 85-95% (v/v) (Gruda e Schnitzler, 2004a).

Deverá ter-se em atenção que o EPT não se mantém constante ao longo do cultivo.

Isto, uma vez que fatores como a rega, constrangimentos mecânicos, stresses hídricos, e também atividade biológica, alteram o seu valor inicial (Beozzi, 2013).

Ainda mais importante do que o EPT, será conhecer as proporções ocupadas por água e ar (Cabrera, 1999). Do EPT distinguem-se os micróporos, responsáveis por armazenar a água, e os macroporos, preenchidos por ar (Martínez e Roca, 2011). Ao longo do cultivo, devido à segregação das diferentes partículas dos substratos, CTR ao secar, decomposição da matéria orgânica (MO) e da fragmentação física das fibras, o tamanho dos poros tende a diminuir, o que aumentará a capacidade de retenção de água (CRA) e diminuirá a capacidade de arejamento (CA) (Allaire-Leung et al., 1999).

Capacidade de arejamento (CA)

Corresponde ao volume de poros ocupados por ar. Uma CA inferior a 10% (v/v) do EPT, fará com que as raízes não sejam devidamente arejadas, prejudicando a estabilidade da planta, especialmente no caso de vasos em que a drenagem é limitada (Kukal et al., 2012). Segundo De Boodt e Verdonck (1972), o intervalo da CA deverá encontrar-se entre 20-30% (v/v).

Capacidade de retenção de água (CRA)

Este parâmetro, geralmente representado pela curva de retenção, caracteriza o potencial ou a afinidade através da qual a água é retida no substrato. A curva de retenção de água ao discriminar as frações de água a diferentes pressões, fornece informação acerca do volume de água disponível para as plantas. Do total da CRA de um substrato distingue-se a água facilmente disponível (AFD), a água de reserva (AR) e a água dificilmente disponível (ADD) (Wallach, 2008). A AFD situa-se entre os poros de 60-300µm e, como o nome refere, está disponível para as plantas. A água que está presente entre os poros de 30-60µm, corresponde à AR (Gruda e Schnitzler, 2004a).

Esta, apesar de em maior dificuldade, ainda pode ser absorvida pelas plantas em situações de stress (Beozzi, 2013). Denomina-se água disponível (AD) ao somatório entre a AFD e a AR. Por sua vez, a ADD corresponde à água retida entre os poros de 0,2-30µm (Gruda e Schnitzler, 2004a), no entanto, esta já não se encontra disponível para as plantas. De acordo com De Boodt e Verdonck (1972) os intervalos ótimos de AFD e AR correspondem a 20-30% e 4-10%, respetivamente. No entanto, a respeito da AFD, há que atender que o intervalo referido supra é mais importante em condições de frequência de rega relativamente reduzida, já que nas noutras condições aquele volume de água pode ser rapidamente reposto (informação disponibilizada pessoalmente, Professor Doutor Mário Reis, 11 de novembro de 2020).

Densidade aparente (Dap)

A densidade aparente (Dap) é definida como o quociente entre a massa seca e o volume total de substrato húmido (Wallach, 2008). O seu valor deverá ser tal que permita a ancoragem das plantas (Beozzi, 2013). Usualmente, um aumento da Dap irá provocar uma diminuição do EPT, consequentemente deteriorando a CA e a penetração da raiz.

Esta redução do EPT, poderá também ocasionar um aumento da retenção de água (Gruda e Schnitzler, 2004a; Bilderback et al., 2005; Sabahy et al., 2015). Contudo, no

caso de componentes com poros pequenos, tal como a perlite, a Dap não poderá ser utilizada para precisar o EPT (Wallach, 2008). Para além do referido a Dap também está estritamente associado com o grau de compactação das partículas (Beozzi, 2013;

Pascual et al., 2018), o qual, por sua vez, está positivamente relacionado com o grau de decomposição (Turunen et al., 2019). Abad et al. (2001) refere como intervalo ótimo de Dap, <0,4g.cm^-3. De um ponto de vista logístico e de custos, este parâmetro também tem bastante importância (Ramos, 2015), uma vez que uma baixa Dap para além de facilitar a mistura e o transporte, reduz os custos associados (Wallach, 2008; Barrett et al., 2016).

Contração (CTR)

A CTR permite aferir acerca da tendência que um substrato ou material tem para contrair entre regas (Pascual et al., 2018). Com a CTR, verifica-se um aumento da interface entre o substrato e as paredes do vaso, o que aumentará a aeração e facilitará a secagem do meio de cultivo nessa zona (Jackson, 2018c). Este parâmetro poderá ter efeitos positivos ou negativos, dependendo do tipo de recipiente, da cultura e da rega.

Se a rega for bastante regular ao longo do dia, e não permitir a secagem severa do material, uma certa CTR poderá ser vantajosa, uma vez que promove algum arejamento do meio de cultivo. Contudo, nos casos em que a CTR é elevada, e as regas são pouco frequentes, este fenómeno poderá ter efeitos negativos por, eventualmente, provocar uma secagem excessiva do substrato e das raízes (informação disponibilizada pessoalmente, Professor Doutor Mário Reis, 21 de outubro de 2020).