Menezes, João1; Vasconcelos, Ernesto2*; Ribeiro, Henrique3; Cabral, Fernanda3
1Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa jfariamenezes@gmail.com 2,3LEAF, Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa *evasconcelos@isa.ulisboa.pt
Resumo
As explorações de aquacultura são muitas vezes poluentes dos ecossistemas circundantes devido às descargas de águas residuais ricas em azoto provenientes da regeneração das águas dos tanques. Como alternativa à descarga descontrolada estas podem eventualmente ser utilizadas em fertirrega.A vermicompostagem envolve a bio-oxidação e estabilização da matéria orgânica pela ação conjunta das minhocas e dos microrganismos. O vermicomposto pode ser utilizado diretamente como corretivo orgânico dos solos ou a partir dele obter extratos ricos em nutrientes que poderão enriquecer a água de regeneração proveniente dos tanques de criação de pei- xes.Efetuou-se um ensaio de vegetação em vasos com a cultura da alface utilizando as seguintes modalidades: A - adubação mineral (testemunha), B- adubação mineral em que o N de cobertura é proveniente da aplicação da água de regeneração; C – toda a adubação mineral foi substituída pela aplicação de uma solução obtida por mistura de água de regeneração com extrato de vermicomposto
Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização da água de regeneração é uma boa alternativa para substituir a adubação azotada mineral de cobertura e que a utilização de uma solução nutritiva composta por uma mistura da água de regeneração com um extrato de vermicomposto poderá substituir totalmente a aduba- ção azotada e potássica de uma cultura de alface.
Palavras-chave: peixes, vermicomposto, nutrição, alface. Abstract
The aquaculture plants pollute neighbouring ecosystems very frequently due to the discharges of nitrogen rich wastewater from tanks water regeneration.As an alternative to their uncontrolled discharge these waters can eventually be used in fertigation. Vermicomposting involves bio oxidation and stabilization of organic matter by the joint action of worms and microorganisms.Vermicompost may be directly used as soil organic fertilizer or by ob- taining extracts rich in nutrients that may enrich the regeneration water from the fish tanks.A vegetation trial in pots was carried out using lettuce plants with the following treatments: A- mineral fertilization (control) B- mineral fertilization where topdressing N comes from regeneration water application; C- all mineral fertilization was re- placed by a solution obtained by mixing regeneration water with vermicompost extract.Results obtained allowed to conclude that the use of regeneration water is a good alternative to replace topdressing mineral fertilization and that the use of a nutritive solution composed by a mixture of regeneration water with a vermicompost extract may completely substitute nitrogen andpotassium fertilization in lettuce crop.
146 Introdução
As explorações de aquacultura são muitas vezes poluentes dos ecossistemas circun- dantes devido às descargas de águas resi- duais ricas em azoto provenientes da rege- neração das águas dos tanques. Como alternativa à sua descarga descontrolada estas águas podem eventualmente ser utili- zadas em fertirrega para a produção de culturas [1].
Os sistemas de recirculação em aquacultura proporcionam uma oportunidade de reduzir o desperdício de água com vista à produção intensiva sustentável de peixes, e são uma promissora tecnologia quando integrados com produção de plantas em hidroponia [2] A água dos peixes, rica em nutrientes é utilizada para o crescimento das plantas, enquanto estas são utilizadas como biofil- tros para a recuperação da qualidade da água para os peixes. Os principais elemen- tos em recirculação são o azoto e o potássio [3].
No tratamento de resíduos orgânicos, quer de explorações agropecuárias, quer de pro- dução doméstica, a vermicompostagem é um método capaz de lidar com maior quan- tidade de resíduos, num periodo de tempo mais curto, resultando em matéria humifica- da mais estável (i.e., em baixo estado de evolução biológica) [4]
A vermicompostagem envolve a bio- oxidação e estabilização da matéria orgâni- ca pela ação conjunta das minhocas e dos microrganismos. Apesar de serem os mi- crorganismos que produzem enzimas que bioquimicamente degradam a matéria orgâ- nica, as minhocas são os condutores cruci- ais do processo, arejando, fragmentando e acondicionando o substrato, resultando nu- ma maior área disponível para a coloniza- ção por parte dos microrganismos, aumen- tado drasticamente a atividade microbiana, acrescendo que ainda ajudam na coloniza- ção pois albergam milhões de microrganis- mos decompositores e fixadores de azoto nos seus interstícios.
A compostagem e a vermicompostagem são dois dos melhores e mais estudados processos de estabilização biológica de resíduos sólidos orgânicos [4].
O vermicomposto pode ser utilizado direta-
mente como corretivo orgânico dos solos ou a partir dele obter soluções (chá ou extra- tos) ricas em vários nutrientes que poderão enriquecer a água de renovação provenien- te dos tanques de criação de peixes [5.] O objectivo deste ensaio de vegetação em vasos com a cultura da alface foi o de estu- dar a possibilidade de substituir,umaparte ou toda a adubação mineral NK pela utiliza- ção da água de regeneração dos tanques de criação dos peixes ou por uma mistura desta com um extrato de vermicomposto.
Material e métodos
Instalou-se no Horto de Química Agrícola Boaventura de Azevedo do ISA um ensaio de vegetação em vasos de plástico de 4L de capacidade cheios com 4,5 kg da cama- da arável de um Arenossolo Háplico (Dístri- co) (IUSS Working Group WRB, 2006) pro- veniente da região do Montijo (Quadro 1). Ensaiaram-se em quadruplicado as modali- dades A – NK (adubação mineral) B- NK em que o N de cobertura é proveniente da apli- cação da água dos peixes (Quadro 2) C - toda a adubação quer de fundo quer de cobertura fornecida através de uma mistura de água dos peixes e extrato de vermicom- posto (95/5 v/v- Quadro 2).
Quadro 1 - Principais características do solo utilizado
Matéria orgânica (g/kg) 15,40
Textura de campo Arenosa
pH em água 5,69 pH em KCl 5,01 P (Egner-Rhiem) (mg/kg) 127,07 K (Egner-Rhiem) (mg/kg) 85,8 N-NH4+ (mg/kg) 1,43 N-NO3- (mg/kg) 25,90
Cálcio (acetato de amónio) (cmol(+)/kg) 1,45 Magnésio (acetato de amónio) (cmol(+)/kg) 0,37 Potássio (acetato de amónio) (cmol(+)/kg) 0,34 Sódio (acetato de amónio) (cmol(+)/kg) 0,09
Ferro (Lakanen) (mg/kg) 63,10
Cu (Lakanen) (mg/kg) 8,00
Zn (Lakanen) (mg/kg) 12,40
Mn (Lakanen) (mg/kg) 10,30
A quantidade de nutrientes aplicada por vaso foi de 0,6 g de N (sendo 0,2 g em adubação de fundo na forma de sulfato de amónio e 0,4 g em adubação de cobertura) e de 0,4 g de K aplicado em fundo na for- ma de sulfato de potássio nas modalidades A e B. Na modalidade C todo o azoto e potássio foram aplicados em cobertura por mistura de água dos peixes e extrato de vermicomposto.
Quadro 2. Composição da água de regeneração dos
peixese da mistura desta com extrato de vermicomposto Parâmetro peixes Água mistura
pH 6,50 7,00
CE (mS/cm) 1,62 1,98
Bicarbonatos (mg HCO3-/L) 1,36 4,78
Azoto nítric (mg N-NO₃ˉ/L) 87,90 85,62 Azoto amoniacal (mg N-NH₄⁺/L) 0,17 0,10 Sódio (mg Na/L) 235,70 267,40 Cálcio (mg Ca/L) 24,30 45,07 Magnésio (mg Mg/L) 15,70 28,70 Fósforo (mg P/L) 4,50 7,69 Potássio (mg K/L) 27,20 84,04
Razão de adsorção de sódio RAS 7,03 7,64
CSR 3,54 0,14
O azoto de cobertura começou a ser apli- cado uma semana após a transplantação da alface na forma de solução de nitrato de amónio na modalidade A e água de regeneração dos peixes na modalidade B. No caso da modalidade C iniciou-se a aplicação de nutrientes no dia a seguir à transplantação e a solução foi distribuída ao longo do ensaio. O ensaio foi montado no dia 30 de Maio de 2014, tendo-se transplantado uma alface por vaso. A hu- midade do solo foi mantida, durante todo o ensaio, a 60% da capacidade de satura- ção do solo para a água por diferença de peso. No fim do ensaio, dia 11 de Julho de 2014, a parte aérea das plantas foi pesa- da em fresco e, após secagem a 65 ºC a peso constante, moída e analisada para a determinação do teor em elementos mine- rais. Retiraram-se igualmente amostras de solo de cada vaso para posterior análise. Para as determinações efectuadas na parte vegetal, solo, água de regeneração dos tanques dos peixes e extrato de ver- micomposto utilizaram-se os métodos ha- bituamente seguidos no laboratório de análise de solo, plantas e fertilizantes do LEAF e descritos em Meneses [6]. Os dados foram tratados estatisticamente através do programa Statistics, sendo submetidos a análisede variância (Anova) e de seguida a um teste de comparação de médias, utilizando o teste da menor diferença significativa para um nível de significância de 5% [7].
Resultados
No gráfico seguinte (Figura1) apresentam-
se os resultados da produção da alface relativamente à matéria seca.
Figura 1. Produção da alface para as modalidades ensai-
adas
Verifica-se que não houve diferenças significativas nas modalidades ensaiadas o que indica que a)a aplicação da água dos peixes em cobertura substitui eficaz- mente a adubação mineral de fundoe que b) a mistura da água de regeneração do tanque dos peixes com um extrato de vermicomposto podensubstituir toda a adubação mineral efetuada no ensaio. Quando analisamos os resultados obtidos para as características do solo no final do ensaio (Quadro 3) é de salientar omenor
Quadro 3. Características do solo no fim do ensaio
Mod
. pH mg/kg K mg/kg P mg/kg B A 4,83c* 37,50a 139,60b 0,18b
B 5,53b 54,80a 159,90b 0,42a
C 6,63a 42,90a 189,30a 0,47a
Mod Ca Mg K Na
cmol(+)/kg
A 1,97b 0,44b 0,09a 0,04c
B 2,35a 0,58a 0,12a 0,64b
C 2,51a 0,66a 0,10a 0,82a
*
na coluna médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente para p≤95%valor de pH observado nas modalidades A e B devido provalvemente à utilização de sulfato de amónio em adubação de fundo, e o aumento do boro solúvel, magnésio e sódio de troca nas modalidades B e C. No caso da composição mineral da planta (Quadro 4) é de salientar o grande au- mento do teor de sódio na parte aérea nas
0 5 10 15 20 25 30 A B C g/ va so Modalidades a a a
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modalidades B e C assim como do teor de boro.
Quadro 4. Teor de nutrientes na parte aérea das alfaces
(m.s.). Mod
. g/kg N g/kg K g/kg P g/kg Ca
A 16,82b* 21,38b 4,25a 9,48a
B 21,41a 26,07a 4,62a 8,91a
C 19,73a 25,41b 4,39a 6,97b
Mod Mg Na B Fe
g/kg g/kg mg/kg mg/kg
A 3,42a 2,01c 16,26b 260,28a
B 3,83a 18,34b 37,48a 290,41a
C 3,48a 21,09a 38,33a 218,21a
*
na coluna médias seguidas da mesma letra não diferem significativamente para p≤95%Conclusões
Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização da água de regeneração dos peixes é uma boa alternativa para substituir a adubação azotada mineral de cobertura. Com efeito, nas modalidades em que se utilizou a água de regeneração dos peixes a produção foi igual ou superi- or àquela em que se utilizou apenas a adubação mineral. A utilização desta água apresentou, neste caso concreto, como uma das principais vantagens relativa- mente à utilização da adubação mineral o facto de aumentar ou pelo menos não alterar a reação do solo ao contrário do que acontece com a adubação que dimi- nuiu de forma significativa o valor de pH do solo. Conclui-se como principal des- vantagem o facto de a sua utilização con- tribuir para um aumento significativo do teor de sódio no solo.
Relativamente à utilização de uma solu- ção nutritiva composta por uma mistura da água de regeneração dos peixes com um extrato de vermicomposto conclui-se que
esta mistura podia substituir totalmente a adubação azotada e potássica da cultura da alface. Para além de quantidades apreciáveis de azoto e potássio esta mis- tura veicula igualmente outros nutrientes, nomeadamente cálcio, magnésio, fósforo bem como alguns micronutrientes.
Destes estudos é também possível con- cluir que a formulação de uma verdadeira solução nutritiva a partir deste tipo de so- luções é difícil de obter necessitando de investigação mais aprofundada e maior experimentação apresentando como prin- cipal limitação o teor de sódio presente nas soluções finais.
Referências bibliográficas
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[2] Martins, C.I.M., Eding, E.H., Verdegem, M.C.J., Heins- broek, L.T.N., Shneider, O., Blancheton, J.P., Orbcas- tel, E.R., Verreth, J.A.J., 2010. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A per- spective on environmental sustainability. AQUACULT. ENGINEER. 43 pp. 83-93.
[3 Endut, A., Jusoh, A., Ali, N., Wan Nik, W. B., Hassan, A., 2010. A study on the optimal hydraulic loading rate and plant ratios in recirculation aquaponic system. BI- ORESOUR. TECHNOL 101 pp. 15511-1517.
[4] Dominguez, J., Edwards, C. A., 2011a. Vermiculture technology: earthworms, organic waste, and environ- mental management. Cap. 2 - Relationships between Composting and Vermicomposting. Taylor & Francis Group, LLC.
[5] Bernstein, S., 2011. Aquaponic Gardening, a step-by- step guide to raising vegetables and fish together. New Society Publishers. Canadá.
[6] Meneses, J. 2015 Utilização agrícola de produtos e sub-produtos resultantes da aquacultura e de vermi- compostagem. Dissertação de mestrado em Engenha- ria Agronómica apresentada ao Instituto Superior de Agronomia
[7] Montgomery,D.C. 1991 Design and analysis of experi- ments. John Wiley and Sons Inc, New York, USA.