22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 2003 - Joinville - Santa Catarina
II-264 – HIDROPONIA FORRAGEIRA COM EFLUENTE DE FILTRO ANAERÓBIO Cícero Onofre de Andrade Neto (1)
Engenheiro Civil, Mestre em Engenharia Civil com Concentração em Saneamento, Doutorando em Recursos Naturais, Professor da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Membro do Grupo Coordenador do PROSAB - Programa de Pesquisa em
Saneamento Básico (FINEP/CNPq/CAIXA), Membro do Comitê Científico do Programa de Pesquisas do Departamento de Engenharia de Saúde Pública da FUNASA.
Henio Normando de Souza Melo
Engenheiro Químico, Doutor em Engenharia Ambiental pelo Institut National Des Sciences Appliqées, Toulouse/França, Professor da UFRN, Coordenador do PROSAB-RN.
Fernando Kidelmar Dantas de Oliveira
Engenheiro Agrônomo, Mestre em Produção Vegetal, Bolsista do PROSAB-RN
Carlindo Pereira de Melo Filho
Zootecnista, Bolsista do PROSAB-RN
Maria Gorete Pereira
Engenheira Civil, Mestre em Engenharia Química, Bolsista do PROSAB-RN
Endereço(1): Rua Miguel Alcides Araújo, 1893, Cidade Jardim. Natal – RN. CEP: 59078-270 Telefone: (84) 215-3775 Ramal 23;
RESUMO
Este trabalho apresenta resultados de uma pesquisa para o desenvolvimento de tecnologia de produção de forragem verde hidropônica utilizando como solução nutritiva de efluentes de filtros anaeróbios aplicados ao tratamento de esgotos sanitários.
Na primeira etapa das pesquisas foram realizados seis experimentos preliminares com milho forrageiro e na segunda onze experimentos, dos quais nove com milho e dois com sorgo forrageiro. O sistema piloto, na etapa preliminar composto de quatro canteiros medindo cada um 5,0 metros de comprimento por 1,0 metro de largura e na segunda etapa reformulado para oito canteiros de 2,5 m por 1,0 m, foi irrigado com solução nutritiva química usual ou com efluente de filtros anaeróbios, de acordo com os interesses da pesquisa em cada experimento.
A etapa preliminar teve menor rigor científico, mas permitiu criar situações extremas para a comparação do esgoto com a solução química e prestou-se para adaptar aspectos
operacionais. Na segunda etapa o delineamento estatístico foi inteiramente casualizado. Os resultados obtidos nos experimentos mostraram que esgoto sanitário tratado em reatores anaeróbios de alta eficiência pode substituir as soluções nutritivas químicas usuais na produção de forragem hidropônica de milho, sem prejuízo de rendimento, constituindo-se numa alternativa tecnológica viável para o destino produtivo de efluentes de reatores anaeróbios.
PALAVRAS-CHAVE: Hidroponia com esgoto, forragem hidropônica, reúso de águas, uso de efluentes.
INTRODUÇÃO
Controlados os riscos sanitários, a água dos esgo tos sanitários, rica em matéria orgânica e sais nutrientes, pode ser aproveitada para fins produtivos.
A hidroponia é uma técnica de cultivo bastante difundida em todo o mundo e também utilizada no Brasil. No cultivo hidropônico, o solo é substituído por soluções nutritivas em sua função mais complexa, que é a de fornecedor de nutrientes.
Diversas composições de soluções nutritivas têm sido formuladas, em função da cultura e da técnica hidropônica. Os efluentes de sistemas de tratamento de esgotos sanitários são ricos em macro e micronutrientes e podem, portanto, ser utilizados como solução nutritiva, com algumas adaptações das técnicas e, quando necessário, correções nutricionais. As
concentrações de metais pesados são muito baixas e a segurança sanitária é relativamente fácil de controlar.
A produção de forragem verde hidropônica, para nutrição animal, vem tendo aplicação crescente e boa aceitação dos pecuaristas dos estados do Nordeste, devido as seguintes vantagens: ciclo curto e contínuo; independe das condições agroclimáticas; apresenta alta produtividade; dispensa o uso de agrotóxico; dispensa os investimentos em maquinário para ensilagem, fenação ou armazenamento; e o custo de instalação da estrutura e da produção, geralmente bastante baixos.
O uso de efluentes de estações de tratamento de esgotos para hidroponia forrageira pode propiciar as seguintes vantagens: permite a utilização de todo ou quase todo o efluente, evitando a poluição e contaminação ambiental; pode ser utilizada como forma de remoção de nutrientes eutrofizantes, retidos na biomassa vegetal da cultura; em casos de dificuldades de transporte dos esgotos até campos de irrigação, viabiliza a opção de transportar o
produto cultivado em pequena área e próximo do ponto de reunião e tratame nto dos esgotos. Comparado com o aproveitamento de efluentes para irrigação, permite melhor controle sanitário e maior flexibilidade de localização em pequenas áreas.
Esta pesquisa teve como objetivo a adequação do uso de efluentes de filtros anaeróbios à técnica do cultivo hidropônico de forragem verde de milho em canteiros, desenvolvida pela Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural do Rio Grande do Norte (EMATER-RN).
As pesquisas aqui apresentadas concentraram-se na produção de forragem hidropônica de milho e sorgo. O milho (Zea mays L.) integra a família botânica das gramíneas. O sorgo (Sorghum bicolor) é uma gramínea de origem africana, muito semelhante ao milho.
MATERIAIS E MÉTODOS
Os experimentos foram realizados no campo experimental do PROSAB-RN, localizado na Estação de Tratamento de Esgotos do Campus Central da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, em Natal.
O sistema piloto constou de quatro canteiros na etapa preliminar (Figura 1), medindo cada um 5,0 metros de comprimento por 1,0 metro de largura, e na segunda etapa foi
reconfigurado para compor oito canteiros (Figura 2), cada um com 2,5 m por 1,0 m. Os módulos, com contornos limitados por alvenaria de tijolo cerâmico vazado, foram construídos com declividade de 4% no sentido longitudinal, para propiciar um bom escoamento, nivelado cuidadosamente, de forma a não permitir caminhos preferenciais no fluxo, e impermeabilizados (fundo e laterais) com lona plástica de 200 micra, na cor branca. Em ambas as fases o sistema operou a céu aberto.
Foram realizados seis experimentos (fases) na etapa preliminar (abril de 2001 a março de 2002). Nas quatro primeiras fases foram semeados dois canteiros, sendo um irrigado com
solução nutritiva (canteiro 1) e o outro com esgoto tratado (canteiro 2). Na primeira e segunda fases, a densidade do plantio foi de 3,5 Kg de grãos de milho por metro quadrado, variando o turno de rega, na 1a fase 18 min irrigando por 12 min de descanso e na 2a fase 46 s irrigando por 26 min de descanso. As vazões foram: na 1a fase 8 l/min e na 2a fase 6 l/min. Na terceira e quarta fases permaneceram o mesmo turno de rega e vazão da segunda fase (46 s/ 26 min e 6 l/min). Foi modificada a densidade de plantio (3,0 Kg nestas duas fases) e passou-se a usar sementes selecionadas, devido a baixa germinação dos grãos utilizados nas 1a e 2a fases, sendo então utilizado a variedade BR – 106 – GXI na terceira, e a "Cultivar São José" na quarta fase. A quinta fase não variou em relação à fase anterior nos parâmetro densidade de sementes, turno de rega e vazão. A semente utilizada foi a "Vencedor AL-25", e foi plantado ainda o terceiro canteiro com turno de rega de seis aplicações de 15min durante o dia, ficando a noite sem irrigação. Na sexta fase foram plantados os quatro canteiros, sendo um (canteiro 1) alimentado com solução nutritiva, e os demais com esgoto tratado. A semente selecionada foi a "Cultivar São José". Os canteiros 1 e 2 tiveram 14 regas durante o dia e 3 a noite, de 15min cada, e suas vazões foram de 4,92 l/min; nos canteiros 3 e 4 o turno de rega foi de 1,5min por 28min de descanso, cujas vazões foram de 3,2 l/min.
A irrigação dos canteiros foi feita através de um sistema de bombeamento, de modo que 3 (três) canteiros foram irrigados com esgoto tratado em sistema aberto (sem recirculação) e um canteiro irrigado com solução nutritiva química em sistema fechado (com recirculação). O turno de rega era controlado por meio de temporizadores.
Figura 1 – Representação esquemática dos tabuleiros na etapa preliminar
Na segunda etapa das pesquisas todos os canteiros (reconfigurados) foram irrigados com esgoto tratado, em sistema aberto (sem recirculação) automatizado através de
temporizadores. Nesta etapa (abril a dezembro de 2002) o delineamento estatístico foi inteiramente casualizado e foram realizados onze experimentos (fases), dos quais nove com milho e dois com sorgo forrageiro. Todos os experimentos desta etapa foram conduzidos com o intuito de encontrar o melhor manejo para o cultivo hidropônico, utilizando apenas esgoto tratado como solução nutritiva.
A forragem hidropônica de milho (FHM) ou sorgo (FHS) tem um ciclo de produção
vegetativa de 15 dias, do plantio até a colheita. Isto se deve ao fato de se fornecer às plantas boas condições para o crescimento e, como as raízes nessas condições não empregam demasiada energia para crescer, os vegetais sob esse método de cultivo atingem rapidamente o ponto de colheita.
O primeiro procedimento é a hidratação das sementes e a pré- germinação, que consiste em deixar as sementes imersas em água potável (processo de hidratação) durante 24 horas. Em
seguida coloca-se a semente hidratada em local arejado e escuro por 48 horas (processo de pré-germinação) sendo que a cada 24 horas faz-se uma imersão das mesmas em água durante um minuto. Após este período de hidratação a pré-germinação as plântulas estão prontas para o plantio, distribuindo-se as mesmas uniformemente sobre os canteiros. O cultivo é realizado aplicando-se uma lâmina de água e nutrientes (esgoto tratado) que fluem no leito hidropônico intermitentemente – o intervalo de irrigação é importante. Foram estabelecidos ciclos de rega específicos para cada experimento nos quais se promoveram ajustes de modo a adequar às condições de pesquisa, tendo como intuito atingir uma maior produtividade.
Nos experimentos (fases) da segunda etapa, foram adotados dois tratamentos, ambos irrigados com o efluente dos filtros anaeróbios e com vazão e tempo de rega distinto caracterizando cada um dos tratamentos. Os tratamentos das fases com milho nesta etapa são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1: Tratamentos adotados nas fases com milho da segunda etapa Período Fase Tratamento Turno de Rega Tempo Parado Ciclo/d Q (L/min) Q (L/d) 04/04/02 a 19/04/02 I
T1 3 min 120 min 8 2 48 T2 3 min 120 min 8 3 72 23/04/02 a 07/05/02 II T1 3 min 60 min 14 2 84 T2
3 min 60 min 14 3 126 14/05/02 a 29/05/02 III T1 3 min 24 min 28 2 112 T2 3 min 24 min 28 3 252 07/06/02 a 21/06/02
IV T1 2 min 24 min 28 2 112 T2 2 min 24 min 28 3 168 21/06/02 a 05/07/02 VII T1 1 min 12 min 55 2 110
T2 1 min 12 min 55 2 110 05/07/02 a 21/07/02 VIII T1 1 min 12 min 55 2 110 T2 1 min 12 min 55 1 55
As fases V, VI e IX foram descartadas, pois tiveram os resultados comprometidos por vários fatores entre as quais o potencial germinativo das sementes e o prazo de validade das mesmas, em razão de problemas de aquisição.
O delineamento estatístico utilizado foi o inteiramente casualizado com oito repetições por tratamento. Apesar de haver quatro canteiros por tratamento, estes ao serem colhidos eram divididos ao meio para pesagem da massa vegetal perfazendo um total de oito repetições. Foi aplicado o teste de Tukey a cinco por cento de probabilidade. Os parâmetros analisados foram: altura de plantas (cm), matéria verde (produção - Kg), produtividade-Kg/m2,
produção de FVH/Kg de semente e percentagem de germinação. Este último parâmetro é determinado contando-se em uma amostra aleatória de cada repetição as sementes germinadas e não germinadas.
A figura 2 mostra a distribuição dos canteiros e as figuras 3 e 4 mostram o procedimento realizado no ato da colheita.
Figura 2 – Distribuição dos canteiros com forragem hidropônica de milho
Figura 3 – Colheita da FVH para pesagem (produção).
Figura 4 – Divisão da forragem de um canteiro representando duas repetições
As variáveis estudadas foram as seguintes: densidade de plantio, turno de rega, freqüência de aplicação e vazão. Durante o ciclo de cultivo e por ocasião da colheita foram avaliados os seguintes parâmetros: germinação, altura de plantas, relação parte aérea/radicular, produção de matéria verde e produtividade (expressa em Kg FH/m² e em Kg FH/Kg de milho ou sorgo). Realizou-se também análise química da parte aérea e radicular da forragem hidropônica de milho com objetivo de detectar metais pesados nas plantas. RESULTADOS E DISCUSSÕES
As principais características do efluente dos filtros anaeróbios, utilizado nesse trabalho, são apresentadas na Tabela 2 e indica a possibilidade de sua utilização como solução nutritiva. Tabela 2 - Caracterização média do efluente dos filtros anaeróbios
Parâmetro Unidade Concentração
Demanda Química de Oxigênio (DQOt) mg/L 110 PH - 7,09 Condutividade m S/cm 797,75 Nitrogênio Amoniacal (NH4+) mg/L 37,58 Nitrato (NO3-) mg/L 2,64 Fósforo mg/L 2,37 Sódio (Na) mg/L
77,87 Potássio (K) mg/L 19,20 Cálcio (Ca) mg/L 7,51 Magnésio (Mg) mg/L 7,46 Ferro (Fé) mg/L 0,35 Zinco (Zn) mg/L 0,02 Cobre (Cu) mg/L 0,04
O pH normal para águas de irrigação está entre 6,5 e 8,4, fator importante pois o mesmo estando anormal provoca desequilíbrios de nutrição. No experimento realizado o pH médio, em torno de 7, não interferiu no crescimento das plantas e deve ter favorecer a assimilação dos nutrientes.
O efeito do pH sobre o crescimento de plantas cultivadas em solução pode ser direto ou indireto. O efeito direto resulta da ação dos íons H+ ou OH- sobre as membranas das células das raízes. Em pH inferiores a 4,0 a elevada concentração hidrogeniônica afeta a integridade e permeabilidade das membranas, podendo haver perda de nutrientes já absorvidos. O crescimento das raízes é retardado e aumenta a exigência em Ca para um crescimento satisfatório. Em pH elevado, há evidências de que a estrutura e a solubilidade de compostos fenólicos do citosol, vacúolos e especialmente das paredes celulares se alteram. Ocorre perda de compostos fenólicos e de eletrólitos, evidenciando o efeito da concentração elevada de hidroxilas sobre a permeabilidade da membrana. Também neste caso, o Ca exerce efeito protetor e é exigido em maiores concentrações.
O efeito indireto do pH diz respeito à solubilidade de nutrientes. Em pH superior a 6,5 podem ocorrer precipitações de elementos como cálcio, fósforo, ferro e manganês, que deixam de estar disponíveis às plantas (MARTINEZ, 1999). Para a cultura do milho o pH ideal está entre 5,5 e 7,0. A absorção é um processo ativo acoplado ao metabolismo
energético da célula, em resposta a uma diferença de potencial eletroquímico entre os lados interno e externo da membrana, havendo liberação de H+ quando cátions são absorvidos e de OH- quando ânions são absorvidos. Se mais cátions que ânions são absorvidos, o pH se reduz; se ocorre o contrário, o pH sobe. Quando o N é fornecido como NO3-, o pH da solução sobe, e se usa certa quantidade de NH4+, o pH fica mais estável. Dessa forma, a maior concentração de amônia contribui para reduzir o pH.
Uma outra medida importante de controle é a condutividade elétrica que é diretamente proporcional à quantidade de sais que uma solução contém. Os níveis ideais dependem da cultura instalada. De acordo com DOORENBOS & KASSAM (1994) a cultura do milho é moderadamente sensível a salinidade. Segundo AYRES, (1999) a condutividade elétrica tem um grau de restrição para uso que varia de nenhuma restrição (< 700 m S/cm) a severa restrição (> 3000 m S/cm). No presente trabalho a condutividade elétrica, próxima de 800 m S/cm, encontra-se numa faixa de baixa restrição ao uso, de forma que esta não interferiu no experimento de forma negativa.
Segundo BERNARDES (1997), quanto à essencialidade de cada elemento para o crescimento e desenvolvimento fisiológico das plantas os mesmos são classificados em: macronutrientes (H, O, C, N, P, K, Ca, Mg, S) e micronutrientes (Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl).
Em esgotos domésticos típicos o fósforo predomina na forma de ortofosfatos (HPO4 –2) que são diretamente disponíveis para o metabolismo das plantas, sem necessidade de conversões a formas mais simples.
Normalmente nas águas residuária doméstica a quantidade de fósforo é pequena, devido aos hábitos sócio -econômicos da população, geralmente encontrando-se proporções que varia de 0,01 a 0,02 mg Pmg-1 DQO (HAANDEL & MARAIS, 1999).
De acordo com a quantidade de fósforo encontrada no esgoto utilizado, o mesmo colaborou com a fixação simbiótica do nitrogênio além de ter acelerado a formação de raízes, de acordo com MALAVOLTA et al, (1986).
O nitrogênio situa-se entre os nutrientes mais importantes no crescimento e
desenvolvimento de vegetais, sendo necessário em maior proporção em comparação com os demais.
O nitrogênio mais facilmente assimilável pelas plantas é essencial na formação de
proteínas, na clo rofila, nos alcalóides, diversos hormônios, enzimas e coenzimas, alem de encontrar-se na forma de nitrato (NO3—N) e de amônio (NH4+-N) (AYRES,1999), sendo dessa forma muito importante para a fase de crescimento do vegetais Segundo HAANDEL & MARAIS, (1999), em um pH próximo ao valor neutro o nitrogênio amoniacal terá predominantemente a forma salina (NH4+), fato este que justifica o crescimento vegetativo da forragem, pois a quantidade significativa de nitrogênio no esgoto estava na forma assimilável pelas plantas.
Apesar do elemento Sódio detectado no esgoto estar num nível relativamente alto, o mesmo não comprometeu a produção de forragem. Já que os demais nutrientes encontrados
contribuíram para o crescimento da cultura.
Na Tabela 3 apresentamos os resultados dos quatro primeiros experimentos (fases) da etapa preliminar, na qual canteiro 1 é irrigado com solução nutritiva e canteiro 2 irrigado com esgoto.
Tabela 3 - Resultados médios da produtividade do milho. Etapa preliminar, fases I a IV. PARÂMETROS
FASE I FASE II FASE III FASE IV
Semente não selecionada Semente não selecionada Cultivar BR – 106 Cultivar São José Cant.1
Cant.2 Cant.1
Cant.2 Cant.1 Cant.2 Cant.1 Cant.2 Altura de Plantas (cm) 11,1 23,5 12,9 17,6 32,7 33,7 23,4 26,9
Produção Matéria Verde - MV (Kg) 35,0 37,5 12,1 19,6 52,1 55,0 40,4 39,6
Produtividade (Kg MV/m2) 7,0 7,5 2,4 3,9 10,4 11,0 8,1 7,9 Produtividade Kg MV/Kg Semente 2,0 2,1 0,7 1,1 3,5 3,7 2,7 2,6
Os resultados dos experimentos V e VI estão apresentados na Tabela 4. Em ambos, o canteiro 1 (cant.1) foi irrigado com a solução nutritiva comercial e os demais canteiros (cant. 2, 3 e 4) foram irrigados com o efluente dos filtros anaeróbios.
Nos dois primeiros experimentos foram utilizados grãos de milho não selecionados, vendidos a granel no comércio local, e, por isso, o índice de germinação foi muito baixo, prejudicando a avaliação da produtividade.
Como o objetivo principal desta etapa da pesquisa era avaliar a viabilidade técnica de substituir a solução nutritiva química (comprada) por esgoto tratado (disponível), decidiu-se utilizar decidiu-sementes decidiu-selecionadas, tratadas quimicamente, nos experimentos subdecidiu-seqüentes. Ainda assim, houve problemas com a qualidade das sementes que apresentou índice de germinação aquém do esperado. Somente as sementes do sexto experimento, de boa qualidade e utilizadas dentro do prazo de validade, tiveram bons índices de germinação. Tabela 4 - Resultados médios da produtividade do milho. Etapa preliminar, fases V e VI.
PARÂMETROS FASE V
FASE VI
"Vencedor AL-25" "Cultivar São José" Cant.1 Cant.2 Cant.3 Cant.1 Cant.2 Cant.3 Cant.4 Altura de Plantas (cm) 28,4 32,9 26,0 52,7
55,5 41,7 51,0
Produção Matéria Verde - MV (Kg) 37,2 16,7 30,0 110,1 112,8 84,2 100,4 Produtividade (Kg MV/m2) 7,4 3,3 6,0 22,0 22,7 16,8 20,1 Produtividade Kg MV/Kg Semente 2,5
1,1 2,0 7,3 7,5 5,6 6,7
Segundo dados da EMATER-RN, um quilograma de semente de milho utilizando substrato poderá produzir de 8 a 11 kg de FVH, enquanto que sem o uso do mesmo esses valores variam de 7 a 10 kg de FVH. Valores dessa grandeza só foram obtidos no 6º experimento, quando se utilizou semente nova do cultivar "São José", que apresentou elevado índice de germinação (quase 95%).
Os outros resultados obtidos estão abaixo, certamente porque, nos dois primeiros foram utilizadas sementes de milho, onde se desconhecia o poder germinativo; nos experimentos 3 e 4, apesar de ter-se trabalhado com sementes selecionadas, essas estavam fora do prazo de validade por ser período de entressafra na região. Há também que se considerar, que a produtividade aqui referida é de cultivo sem substrato.
Independentemente dos níveis de produtividade absoluta, uma análise comparativa dos dados de produção dos canteiros irrigados com o esgoto tratado e com a solução nutritiva química, em cada experimento da etapa preliminar, considerando todos as seis fases, mostra que a produtividade nos canteiros com esgoto tratado foi semelhante a produtividade do canteiro irrigado com solução nutritiva comercial.
Outro aspecto importante foi o resultado laboratorial realizado nas plantas de milho tabela 5, onde pode-se comprovar que em efluentes tipicamente domésticos a ausência de metais pesados que possam comprometer no caso a forragem produzida é insignificante e não compromete a qualidade da mesma.
Tabela 5 – Médias de elementos químicos encontrados em plantas da forragem hidropônica de Milho.
Elementos Químicos Quantidades Encontradas K
0,859 g/Kg Ca 0,301 g/Kg Mg 0,347 g/Kg Na 3,169 g/Kg Cu 0,000 g/Kg Fé 0,022 g/Kg Zn 0,005 g/Kg
Na segunda etapa, de abril a dezembro de 2002, foram realizados onze experimentos (fases), sendo nove com milho e dois com sorgo. Os resultados das fases com milho são mostrados nas tabelas 6, 7 e 8. As fases V, VI e IX foram descartadas porque tiveram os resultados comprometidos por vários fatores, entre os quais o potencial germinativo das sementes e o prazo de validade das mesmas, devido as dificuldades de aquisição.
Tabela 6 - Resultados médios de germinação, altura de plantas, produção e produtividade do milho. Segunda etapa, fases I a IV.
PARÂMETROS FASE I
FASE II FASE III FASE IV
Variedade BR. 106 – GX III Variedade BR. 106 – Pé-de-Boi Variedade AG 405 Variedade AG 405 Trat.1 Trat.2 Trat.1 Trat.2 Trat.1 Trat.2 Trat.1 Trat.2 Germinação (%) 40,6 52,9 46,8 56,9 83,9 87,1 94,6 90,8 Altura de Plantas (cm) 14,6 17,7
34,4 36,5 53,1 55,1 42,2 47,0
Produção Matéria Verde - MV (Kg) 47,1 47,5 86,0 94,5 174,0 177,6 184,1 189,5 Produtividade (Kg MV/m2) 4,71 4,75 8,60 9,45 17,40 17,76
18,41 18,95 Produtividade relativa Kg MV/Kg Semente 1,42 1,33 2,86 3,15 5,8 5,92 6,13 6,31
Tabela 7. Resultados médios de germinação, altura de plantas, produção e produtividade do milho. Segunda etapa, fases VII e VIII.
PARÂMETROS FASE VII FASE VIII Variedade AG 405 Variedade AG 405 Trat.1 Trat.2 Trat.1 Trat.2
Germinação (%) 92,2 87,0 ND ND Altura de Plantas (cm) 49,2 50,1 36,9 33,7
Produção Matéria Verde(MV) (Kg) 167,5 170,6 48,3 49,3 Produtividade (Kg FVH/m2) 16,75 17,06 4,83 4,93 Produtividade relativa Kg MV/Kg Semente
6,7 8,5 2,41 2,46
Os parâmetros agronômicos ava liados estatisticamente na forragem hidropônica de milho são mostrados na Tabelas 8 a seguir. Na fase VIII as médias de produtividade foram muito baixas.
Tabela 8 - Médias de produtividade de F.V.H. (Kg MV/m2) nas várias fases da segunda etapa. Tratamento Fases I II III IV VII T1 4,71 a DMS 0,33 CV 19,36% 8,60 a DMS 2,51 CV
20,77% 17,40 a DMS 2,49 CV 10,6% 18,41 a DMS 2,81 CV 11,25% 19,0 a DMS 0,831 CV 4,3% T2 4,75 a 9,45 a 17,76 a 18,95 a 17,0 b
Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si, a 5 % de probabilidade, pelo Teste de Tukey
Na fase I obteve -se baixos índices de crescimento e produtividade, pois a escolha da
operação com 8 ciclos diários para produção de forragem hidropônica, baseou-se na técnica com solução nutritiva e substrato habitualmente utilizada na região Nordeste do Brasil. Este resultado está associado à temperatura ambiental alta, uma das responsáveis pela
diminuição de crescimento da cultura, pois no experimento não se usou substrato que amenizaria a ação direta de luminosidade e temperatura sobre as plântulas, associado à falta de umidade adequada, já que o intervalo de aplicação foi considerado longo.
Na fase II os resultados já foram melhores, pois se reduziu o intervalo de aplicações, minimizando dessa forma a ação direta da temperatura e aumentando a umidade nos tratamentos, apesar das médias não diferirem estatisticamente a produtividade alcançada não atingiu valores desejáveis. Foi duplicada a produtividade em relação à fase anterior, pois a vazões e os intervalos de aplicação minimizaram significativamente a ação dos fatores ambientais.
Nas fases seguintes foram experimentados diferentes vazões e ciclos de aplicação mais freqüentes (ciclos/dia) atingindo dessa forma resultados condizentes com resultados apresentados por outros pesquisadores. Os resultados obtidos da produtividade não diferiram estatisticamente. Com o esgoto tratado e sem a utilização de substrato, alcançou-se produção comparável às obtidas por NOTARO & FURTADO (1999) e às citadas na cartilha produzida com o apoio do BANCO DO NORDESTE (1998), apesar dessas experiências terem usado substrato.
Por falta de milho com prazo de validade adequado no mercado local, decidiu-se realizar experimentos com o sorgo forrageiro. Os primeiros resultados com o cultivo do sorgo hidropônico nos levou a questionar sua viabilidade, principalmente com relação a
produtividade que foi baixa (da ordem de 4,74 Kg FVH/m2), contudo os resultados ainda são muito preliminares. O custo da semente é bem menor que o custo do milho e, portanto, deve-se insistir.
Por falta de milho com prazo de validade adequado no mercado local, decidiu-se realizar experimentos com o sorgo forrageiro. Os primeiros resultados com o cultivo do sorgo hidropônico nos levou a questionar sua viabilidade, principalmente com relação a
produtividade que foi baixa (da ordem de 4,74 Kg FVH/m2), Contudo o custo da semente é bem menor que o custo do milho e, portanto, deve-se insistir. A tabela 9 apresenta os resultados obtidos até o momento (três fases).
Nos experimentos com sorgo, nas três fases, o tempo de rega foi 2 minutos por 23 minutos parados, com vazão de dois litros por minuto e 31 ciclos diários, perfazendo 124 litros diários em cada canteiro. Os tratamentos visaram aferir a dencidade de plantio, e foram: fase 1 – T1 = 400 g/m2 e T2 = 800 g/m2; fase 2 - T1 = 800 g/m2 e T2 = 1000 g/m2; fase 3 – T1 = 400 g/m2 e T2 = 600 g/m2.
Tabela 9. Médias de Produtividade de Sorgo - F.H.S. (FASE I) TRATAMENTOS
T1 – Q = 124 L/d (31 aplicações/d) 3,47 a T2 – Q = 124 L/d (31 aplicações/d) 4,74 b DMS 0,54 CV(%) 12,39
Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si, a 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey
Tabela 10 – Resultados médios de altura de plantas, produtividade e relação parte aérea x parte radicular em Forragem Hidropônica de Sorgo (FASE 2 e 3).
PARÂMETROS FASE II FASE III T 1 T 2 T 1 T 2 Altura de plantas (cm) 37,975 36,325 28,912 29,675
Produtividade (Kg/m2) 4,034
5,324 4,278 3,962
Relação parte aérea x parte radicular 1,06
0,652 0,630 0,611
De acordo com a tabela 10 pode-se observar que a produtividade obtida é bem inferior aos resultados com a cultura do milho, de forma que, apesar do bom crescimento da cultura com relação à altura, a mesma não respondeu satisfatoriamente com relação a produção de fitomassa, deixando a desejar o seu cultivo. Contudo o custo da semente de sorgo flutua na ordem da metade a dois terços do custo da semente do milho. Pode ser, portanto, uma alternativa viável sob certas circunstâncias.
CONCLUSÕES
Os resultados obtidos nos experimentos preliminares mostraram que esgoto tratado em reatores anaeróbios de alta eficiência pode substituir a solução nutritiva química usual para produção de forragem hidropônica de milho, sem prejuízo de rendimento, constituindo-se numa alternativa tecnológica viável para o destino produtivo de efluentes de reatores anaeróbios.
A produção nos canteiros irrigados com esgoto tratado foi de forma geral semelhante a do canteiro irrigado com a solução nutritiva comercial, em todas as fases da pesquisa,
demonstrando, comparativamente, que o esgoto tratado pode ser utilizado como alternativa de solução nutritiva sem perda significativa de produtividade.
Os resultados da segunda etapa, com maior rigor cientifico e tratamento estatístico,
anaeróbios é semelhante à produtividade citada por outros autores utilizando solução química comercial.
A produtividade depende muito da qualidade das sementes utilizadas no plantio, que devem ter uma boa germinação (maior que 80%).
O ciclo diário de aplicação de efluente, com maior freqüência é importante para a manutenção de umidade das raízes, já que não se utilizou substrato, e reflete-se na produtividade.
A hidroponia forrageira do sorgo com esgoto tratado não respondeu satisfatoriamente quanto a produção de fitomassa, desaconselhando o seu cultivo. Contudo o custo da semente de sorgo flutua na ordem da metade a dois terços do custo da semente do milho e pode estar mais disponível no mercado em certas épocas. Pode ser, portanto, uma
alternativa viável sob certas circunstâncias.
Comprovada a viabilidade tecnológica, abrem-se novas perspectiva para o aproveitamento produtivo de efluentes de sistemas anaeróbios aplicados ao tratamento de esgotos
sanitários.
AGRADECIMENTOS: Esta pesquisa foi realizada no âmbito do PROSAB – Programa de Pesquisa em Saneame nto Básico, que é apoiado pela FINEP, CNPq e CAIXA. Os autores agradecem também as colaborações dos colegas da rede de pesquisas do PROSAB, Tema 2, Edital 3.
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