Carvão vegetal pirogênico (Biochar) como condicionante de
substrato para germinação e sobrevivência de mudas de
carvoeiro (Tachigali paniculata Aubl.)
Bianca de Oliveira(1); Ben Hur Marimon-Junior(2); Claudinei Oliveira dos Santos(3); Paulo Sergio Morandi(4)
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Discente do curso de Ciências Biológicas – UNEMAT, Nova Xavantina-MT. e-mail: bibica_89@hotmail.com; 2Docente do curso de Ciências Biológicas, Campus de Nova Xavantina; 3Biólogo, Nova Xavantina-MT, 4 Discente do curso de Ciências Biológicas – UNEMAT.
Resumo: Foi testado carvão vegetal pirogênico (Biochar) como condicionante de
substrato de mudas em substituição ao esterco de curral. A espécie investigada foi o carvoeiro (Tachigali paniculata Aubl.), árvore utilizada na recuperação de áreas degradadas. Os condicionantes de substrato normalmente utilizados são compostos de matéria orgânica de diversas origens, incluindo o esterco de curral, cujo uso propicia incidência de patógenos e depleção de N por ação microbiológica. Substratos comerciais isentos de esterco são mais onerosos e de difícil obtenção no mercado. O Biochar pode ser uma alternativa viável para o condicionamento de substrato a baixo custo. A eficiência do Biochar foi testada em viveiro tendo como base o Latossolo Vermelho em três tratamentos com 60 plantas em cada: (T1) 30% de esterco bovino; (T2) 20% de Biochar em pó e (T3) 20% de Biochar + 30% de esterco bovino. A germinação foi de 10% no tratamento T1 (somente esterco), 78,3% no T2 (somente
Biochar) e 35% no T3 (misto, Biochar + esterco). A taxa de mortalidade após a
germinação foi de 1% no tratamento T1 (somente esterco), 6,6% no T2 (somente Biochar) e 15% no T3 (mistura). A baixa taxa de germinação no tratamento com esterco pode estar relacionada ao ataques de patógenos. A alta taxa de germinação no tratamento com Biochar indica que o produto pode ser utilizado em substituição ao esterco. A taxa de mortalidade dos três tratamentos pode ser considerada normal. Contudo, tendo em vista a quantidade reduzida de plantas sobreviventes no tratamento com esterco e misto, o experimento para testar a mortalidade pós-germinação deve ser repetido com número maior de plantas.
Palavras-chave: germinação, desenvolvimento, espécie nativa, viveiro de mudas.
INTRODUÇÃO
Apesar do crescente aumento dos estudos sobre preservação de florestas nativas (ALVARENGA et al., 2003), existe pouca ou quase nenhuma informação sobre aumento da taxa de germinação e redução de mortalidade de espécies nativas em viveiro através da utilização de substratos alternativos ou adição de condicionadores de fertilidade ao substrato, como o carvão vegetal pirogênico, também conhecido como Biochar. Esse
tipo de estudo disponibiliza informações que auxiliam no processo de produção de mudas de espécies arbóreas nativas para recuperação de florestas degradadas (ALMEIDA et al., 2004), uma vez que o aumento da taxa de germinação a redução da mortalidade pós-germinação implica na redução de custos e economia de sementes, muitas vezes de difícil obtenção.
O carvoeiro (Tachigali paniculata, ex Sclerolobium paniculatum) é uma espécie nativa de grande interesse para recuperação de áreas degradadas, uma vez que suas características de planta pioneira, com rápido crescimento e alta produtividade, são ideais para a formação do ambiente de recomposição, especialmente na reposição de serapilheira e sombreamento das outras espécies. Por outro lado, o carvoeiro apresenta baixa taxa de germinação e sobrevivência em viveiro, o que dificulta sua produção em maior escala (Marimon-Junior, com. pessoal).
Um dos maiores problemas enfrentados durante o processo de produção de mudas de plantas nativas em viveiro é que muitas espécies arbóreas, como o carvoeiro, apresentam dificuldade de estabelecimento e crescimento inicial em substratos não enriquecidos com matéria orgânica, uma vez que em condições naturais os substratos no ambiente (e.g. camada de serapilheira) apresentam alta concentração de matéria orgânica, salvo algumas raras exceções. A matéria orgânica da camada de serapilheira nas florestas tropicais sob solos distróficos é fundamental para garantir a nutrição mineral das plântulas (JORDAN & HERRERA 1982) e a germinação, condição difícil de se reproduzir em viveiros devido aos efeitos antagônicos de alguns materiais orgânicos, como o esterco de curral ou a cama de aviário (Marimon-Junior, com. Pessoal).
No passado, a maior fonte de matéria orgânica e nutrientes minerais foram os diversos tipos de estercos de origem animal (Brummer, 1998 Stewart & Robinson, 1997), insumos ainda hoje utilizados para a produção de mudas em viveiro devido à sua excepcional qualidade como condicionante nutricional e o seu baixo custo comparado com os condicionantes comerciais encontrados no mercado. Por outro lado, o esterco de curral pode propiciar o aparecimento de patógenos ou desequilibrar inicialmente o substrato pela competição dos microorganismos com as plantas pela absorção de nitrogênio, ocasionando alta mortalidade em alguns casos, fato não observado nos condicionantes comerciais.
Utilizado há muito tempo no Japão e recentemente introduzido no Brasil, o resíduo de carvão vegetal é um produto muito promissor para utilização na agricultura (MIYASAKA et al., 2001), sendo que diversos trabalhos vêm sendo desenvolvidos neste sentido. Contudo, poucos estudos foram realizados para verificar os efeitos da do carvão vegetal pirogênico como condicionante de substrato para substituição dos condicionantes comerciais (mais onerosos) e do esterco de curral (efeitos indesejáveis). Um dos benefícios esperados é o aumento na taxa de germinação e redução na mortalidade de mudas de espécies arbóreas nativas em viveiro, uma vez que o Biochar pode substituir o esterco de curral como fonte de matéria orgânica com a vantagem de não propiciar o surgimento de patógenos e não causar os problemas de competição entre plantas e microorganismos pelo nitrogênio.
O Biochar é obtido da queima parcial da madeira. Sua eficiência como condicionar de substrato para o crescimento de plantas é devido às suas propriedades físico-químicas e moleculares (NOVOTNY et al., 2007), que resultam em aumento da capacidade de troca catiônica e, consequentemente, maior disponibilização dos nutrientes já existentes no substrato (CASELMAM, 2007), efeito similar ao da matéria orgânica convencional. Na Amazônia, a chamada “Terra Preta de Índio” (solos antropogênicos), apresenta alta produtividade agrícola sem adubação graças à ação do carvão pirogênico resultante de antigas fogueiras dos índios (LEHMANN et al. 2003).
O objetivo do presente estudo foi verificar se o carvão vegetal pirogênico em pó pode contribuir para o aumento da taxa de germinação e diminuição da mortalidade de mudas de carvoeiro em comparação com o substrato enriquecido com esterco de curral. Alternativamente, comparamos a taxa de mortalidade das mudas em substrato enriquecido com uma mistura de esterco e Biochar.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi realizado no viveiro da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT), Campus universitário de Nova Xavantina–MT (14º41’S e 52º20’W). O clima da região é do tipo Aw, de acordo com a classificação de Köppen, com duas estações bem definidas, sendo uma seca, de Abril a Setembro, e outra chuvosa, de outubro a Março (CAMARGO, 1963).
O projeto teve início em janeiro e término em Março de 2009. As sementes
foram escarificadas para quebra de dormência e semeadas diretamente em tubetes de polietileno de 50 cm³. O substrato base utilizado foi o Latossolo vermelho. Foram preparados três tratamentos com 60 plantas em cada: (T1) 30% de esterco bovino; (T2) 20% de Biochar em pó e (T3) 20% de Biochar + 30% de esterco bovino. A taxa de germinação foi determinada através da porcentagem de plantas que emitiram completamente a radícula. O experimento foi conduzido em casa de vegetação com 30% de sombreamento e irrigação diária através de microaspersão. As sementes utilizadas no experimento foram fornecidas pela Embrapa Agrobiologia e se apresentaram perfeitamente sadias e sem sinais de danos externos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A germinação foi de 10% no tratamento T1 (somente esterco), 78,3% no T2 (somente Biochar) e 35% no T3 (misto, Biochar + esterco). Esses resultados sugerem que o substrato tem grande influência na taxa de germinação de sementes de Carvoeiro. A alta taxa de germinação no tratamento com Biochar indica que o produto pode ser utilizado em substituição ao esterco, podendo ser uma excelente alternativa aos condicionadores comerciais, mais onerosos e de difícil obtenção no mercado.
A germinação é o fenômeno pelo qual, em condições adequadas de temperatura, água e oxigênio, o eixo embrionário continua seu desenvolvimento e não ocorre morte do embrião (CARVALHO e NAKAGAWA,2000). Portanto, podemos considerar que o Biochar é um material que não causa interferência nos processos bioquímicos da germinação, já que no tratamento T2 (somente Biochar) a taxa de germinação foi bastante alta (78,3%), considerada acima da média para a espécie.
A maior taxa de germinação apresentada pelo Biochar pode estar relacionada também à estrutura molecular do material. Como não há decomposição de matéria orgânica, devido à estabilidade do carbono presente no Biochar, não ocorre liberação de amônio e outros compostos nitrogenados que estimulam o desenvolvimento de fungos patogênicos e microorganismos que competem com as plantas por N e outros nutrientes.
A taxa de mortalidade após a germinação foi de 1% no tratamento T1 (somente esterco), 6,6% no T2 (somente Biochar) e 15% no T3 (mistura). Estas taxas podem ser consideradas normais para a maioria das espécies arbóreas em condições de viveiro. Contudo, tendo em vista a quantidade reduzida de plantas sobreviventes no tratamento
com esterco e misto, não foi possível concluir sobre a eficiência do Biochar nas taxas de sobrevivência. Por este motivo, o experimento para testar a mortalidade pós-germinação deve ser repetido com número maior de plantas.
CONCLUSÃO
O Biochar pode ser uma alternativa viável para o condicionamento de substrato visando a preservação das taxas normais de germinação. Os custos de produção de mudas de carvoeiro para recuperação de matas degradadas podem ser reduzidos com a utilizando de 20% de Biochar ao substrato, evitando-se o uso de substratos comerciais mais onerosos. Contudo, para se concluir sobre as taxas de sobrevivência pós-germinação os testes devem ser repetidos com uma quantidade maior de plantas no tratamento com esterco devido à baixa taxa de germinação das sementes nestas condições.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BAZZAZ , F.A. & PICKET, S.T.A.1980. Physiological ecology of plant succession: a comparative review. Annual Review of Ecology and Systematics 11:287-310.
BRUMMER, E.C. Diversity, stability and sustainable American agriculture.
CARVALHO e NAKAGAWA, 2000; Sementes: ciência, tecnologia e produção. Jaboticabal: FUNEP, 2000. 588 p.
CASSELMAN, A. Special Report: Inspired by Ancient Amazonians, a Plan to Convert Trash into Environmental Treasure. Scientific American May 15, 2007.
CARVALHO, P.E.R. 1994. Espécies florestais brasileiras. EMBRAPA-CNPF/SPI, Brasília, p.476-479.
CARPANEZZI, A.A. MARQUES, L.C.T. & KANASHIRO, M. 1983. Aspectos ecológicos e silviculturais de taxi-branco-da-terra-firme. Circular Técnica da EMBRAPA 8:1-9
FELFILI, J.M. 1995. Diversity, struture and dynamics of a gallery forest in central Brazil. Vegetatio 117:1-15.
MIYASAKA, S., OHKAWARA, T., NAGAI, K, YAZAKI, H., SAKITA, M.N. 2001. Técnicas de produção e uso do fino carvão e Licor Pirolenhoso In;Encontro de processos de proteção de plantas;Controlo ecológico de pragas e doenças , 1 , Botucatu. Resumo... P.161-176.
NOVOTNY, E. H.; DEAZEVEDO, E. R.; BONAGAMBA, T. J.; CUNHA, T. J. F.; MADARI, B. E.; BENITES, V. de M.; HAYES, M. H. B. Studies of the compositions of humic acids from Amazonian dark earth soils. Environmental Science & Technology, Easton, v. 41, n. 2, p. 400-405, Jan. 2007.
LEHMANN, J.; SILVA, J. P. da; STEINER, C.; NEHLS, T.; ZECH, W.; GLASER, B. Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil, The Hague, v. 249, n. 2, p.343-357, Feb. 2003.
ZAIDAN, L.B.P.; BARBEDO, C.J. Quebra de dormëncia em sementes. In: FERREIRA, A.G.;BORGHETTI, F. (Org.) Germinação: do básicoao aplicado. São Paulo: Artmed, 2004. 323p.
