A vermicompostagem como via para a reciclagem de nutrientes na
exploração agrícola: efeito na produção da alface em MPB.
Manuela Costa, Fernando Miranda Abel Veloso
DRAPN-DEQAL, Estrada Exterior da Circunvalação, 11846, 4460-281 Senhora da Hora. Tel: 229574028. E-mail: manuela.costa@drapn.min-agricultura.pt
abel.veloso@gmail.com
Resumo
Nas explorações agrícolas são produzidas elevadas quantidades de resíduos orgânicos que, mediante compostagem adequada, podem ser reciclados e transformados num fertilizante orgânico de boa qualidade. A vermicompostagem utiliza minhocas da espécie Eisenia foetida para converter matéria orgânica fresca em húmus.
Foi objectivo deste estudo avaliar a vermicompostagem na transformação de subprodutos da horticultura num fertilizante orgânico de qualidade que melhorasse a fertilidade do solo e permitisse substituir a aplicação de adubos minerais.
Os resíduos da exploração agrícola, após prévia compostagem de 2 meses, foram dispostos numa pilha de 5 m de comprimento por 1,4 m de largura e 0,50 m de altura. De seguida, as minhocas foram distribuídas uniformemente pela pilha, tendo-se mantido constante a humidade do composto através de regas regulares. A vermicompostagem decorreu por 45 dias. No final as minhocas foram separadas do composto e avaliou-se a qualidade deste através de métodos químicos e biológicos. O vermicomposto apresentou um considerável teor em azoto, cálcio e potássio e o teste de crescimento de cevada comprovou que estava maturado. Para avaliar o seu valor fertilizante realizou-se um ensaio de campo de alface ao ar livre, em modo produção biológico, no qual se analisou o efeito da adição de doses crescentes do composto, equivalentes a 5, 15 e 45 t MS ha-1, na produtividade da cultura; o delineamento experimental foi em blocos casualizados, tendo-se comparado modalidades com e sem aplicação de adubo mineral N-P-K.
Os resultados permitiram concluir que: i) os nutrientes veiculados pelo vermicomposto nas modalidades 15 e 45 t ha-1 foram suficientes para compensar a exportação da alface; ii) não ocorreu diferença significativa entre as modalidades com e sem adubo mineral; iii) o efeito positivo na produção só foi significativo para a dose de 45 t ha-1.
A vermicompostagem de resíduos da exploração agrícola permite obter um composto com carácter fertilizante que, para a cultura da alface, dispensa a adubação mineral do solo com azoto, cálcio e potássio.
Palavras-Chave: Vermicompostagem, Eisenia foetida, agricultura biológica, valor
fertilizante
Abstract
Farms produce high amounts of organic wastes that through properly composting can be recycled and transformed into good quality organic fertilizers. This practice allows to recycle nutrients and to contribute to reducing the costs of production factors, contributing also to stimulate the useful fauna and flora of the soil.
The vermicomposting uses Eisenia foetida earthworms to convert fresh organic matter in humus.
Actas do 3º Colóquio Nacional de Horticultura Biológica, 1ª Colóquio Nacional de Produção Animal Biológica, 22 a 24 de Setembro de 2011, Auditório Vita, Braga
The objective of this study was to evaluate the vermicomposting in the transformation of horticulture’s by-products in a quality organic fertilizer which improve soil fertility and allow to replace the application of mineral fertilizers.
The farm wastes’, after two months of pre-composting, were arranged in a stack of 5 m long, 1.4 m wide and 0.50 m high. Then, the worms were evenly distributed throughout the stack, and the humidity of the compound was maintained by regular watering. The vermicomposting was held for 45 days. In the end, the worms were separated from the compost and its quality was evaluated by chemical and biological methods. The vermicompost showed a considerable content of nitrogen, calcium and potassium and the growth test with barley showed that it was matured. To assess its fertilizer value was hold an outdoor field trial with lettuce in organic production mode, in which the effect of adding increasing doses of the compound, equivalent to 5, 15 and 45 t DM ha-1 /ha, on crop productivity was analysed. The experimental design was made by randomized blocks. The treatments were compared with and without application of mineral fertilizer NPK.
The results showed that: i) the nutrients supplied by vermicompost in 15 and 45 t ha-1 samples were enough to compensate crop demand, ii) no significant difference between treatments with and without mineral fertilizer occurred, and iii) the positive yield effect was only significant for the rate of 45 t ha-1.
The vermicomposting of agricultural wastes produced compost with fertilizer characteristics that, for lettuce, replaced the need for nitrogen, calcium or potassium.
Keywords
Vermicomposting, Eisenia foetida, organic farming, fertilizer value.
Introdução
Nas explorações agrícolas são produzidas quantidades consideráveis de resíduos vegetais, cujo destino final é, muitas vezes, problemático. Na maior parte dos casos são retirados da parcela e, frequentemente, queimados, produzindo um duplo efeito nefasto: o de contaminar o meio ambiente e de desperdiçar o potencial fertilizante desses resíduos. Este procedimento constitui mesmo um contra-senso difícil de entender: por um lado assiste-se a uma degradação do potencial produtivo dos solos, muitas vezes associada a reduções dos níveis de matéria orgânica, e por outro desperdiçam-se estes resíduos através da queima e de deposições desordenadas no meio ambiente.
A vermicompostagem é uma biotecnologia que lança mão das capacidades biológicas das minhocas na reciclagem dos resíduos orgânicos, transformando-os num produto, o vermicomposto, rico em húmus, que pode melhorar significativamente as características físicas, químicas e biológicas dos solos. A incorporação deste produto aos solos permite não só recuperar solos agrícolas degradados por práticas agrícolas desajustadas, com importantes reduções nos custos com fatores de produção, mas também poupar o ambiente a um foco adicional de poluição.
A vermicompostagem é uma tecnologia de implementação bastante fácil. A fim de se ultrapassar a fase termófila da compostagem, que seria nociva para as minhocas, os resíduos utilizados na vermicompostagem devem ser previamente decompostos pelo método tradicional. Facilita-se, assim, a ingestão dos resíduos pelas minhocas, e assegura-se a higienização do vermicomposto (Lourenço et al., 2009).
vermicomposto observando o efeito do produto sobre a produção de alface conduzida em modo produção biológico (MPB).
Material e métodos
Os resíduos da exploração agrícola previamente compostados (durante cerca de 2 meses), foram dispostos numa pilha de 5 m de comprimento por 1,4 m de largura e 0,50 m de altura, sobre a qual se distribuíram uniformemente minhocas da espécie Eisenia foetida. A humidade foi mantida constante através de regas regulares e da cobertura com tela permeável às trocas gasosas mas impermeável à água. A fim de evitar as altas temperaturas foi colocada uma cobertura de rede de sombreamento sobre o local onde se encontrava a pilha. A vermicompostagem decorreu por um período de 45 dias, após o qual as minhocas foram separadas do composto.
A qualidade do vermicomposto foi avaliada através de métodos químicos e biológicos. Para avaliar o grau de maturação recorreu-se ao teste de crescimento com cevada (Souteiro e Baptista, 2001).
Para avaliar o valor fertilizante do vermicomposto realizou-se um ensaio de campo ao ar livre, no qual se analisou o efeito da adição de doses crescentes do vermicomposto na produtividade da cultura de alface (variedade Aireo – Zeta Seeds) em modo produção biológico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com 4 repetições, tendo-se comparado as seguintes modalidades:
AV0 – sem incorporação de vermicomposto nem adubos (testemunha) AV5 – incorporação de vermicomposto (5 t ha-1 MS) e adubos AV15 – incorporação de vermicomposto (15 t ha-1 MS) e adubos AV45 – incorporação de vermicomposto (45 t ha-1 MS) e adubos V15 – incorporação de vermicomposto (15 t ha-1 MS)
C15 – incorporação de composto (15 t ha-1 MS)
Os adubos utilizados foram o Dix N10 e o Patentkali, usados nas quantidades necessárias para corrigir o solo com base na análise (quadro 3) e na exportação da cultura (quadro 5). O composto utilizado na modalidade C15 foi o mesmo que esteve na origem da vermicompostagem sem, no entanto, ter sofrido a ação das minhocas.
O pH foi determinado por leitura directa na suspensão aquosa da amostra com água desionizada, na proporção 1:5 (p/v), tal como a condutividade eléctrica. A humidade foi determinada por secagem em estufa, até peso constante, à temperatura de 105ºC. O doseamento dos elementos minerais das amostras recolhidas foi efectuado após digestão nítrico-perclórica (Miller, 1998), por espectrofotometria de absorção molecular para o fósforo e por espectrofotometria de absorção atómica de chama para os restantes elementos. Para o doseamento do carbono orgânico adoptou-se o método de Tinsley (Tinsley, 1950), e o teor da matéria orgânica foi calculado através da multiplicação do carbono pelo factor empírico 1,724. Para doseamento do azoto total utilizou-se o método de Kjeldahl, para quantificar o azoto amoniacal o método do arrastamento pelo vapor e para quantificar o azoto nítrico o método da liga de Devarda (Bremner, 1965).
A análise estatística dos dados utilizou o programa informático SPSS, V.17.0. Foi usada a análise de variância a 1 factor fixo para encontrar diferenças significativas, e o teste de comparação múltipla de Tukey. Todos os testes foram aplicados com um grau de confiança de 95%
Resultados e discussão
Os resultados da análise química ao vermicomposto permitem constatar que contém um considerável teor em azoto, cálcio e potássio (quadro 1). O teste de crescimento de cevada comprovou que o vermicomposto estava maturado e não era fitotóxico, uma vez que ambos os tratamentos produziram mais do que 90% da produção da testemunha (Quadro 2).
As análises químicas do vermicomposto permitem reconhecer o seu carácter fertilizante, pois como se pode observar no quadro 4, sobretudo nas doses de aplicação 15 e 45 t MS ha-1, veiculou para o solo teores muito apreciáveis de macronutrientes como o azoto, potássio, cálcio e magnésio. Apesar disso, não se encontraram diferenças significativas no peso fresco de alface entre os vários tratamentos e, relativamente ao peso seco, apenas a dose superior de vermicomposto foi significativamente superior às restantes (quadro 6). Vários fatores podem ter contribuído para estes resultados, nomeadamente as características iniciais do solo onde decorreu o ensaio, pois sendo um solo relativamente bem provido de matéria orgânica e nutrientes disponíveis para a cultura da alface, ter-se-á diluído em parte o efeito fertilizante, a curto prazo, da aplicação do vermicomposto. Por outro lado, uma certa irregularidade da rega, induzida pela ação do vento, que terá sido a causa da grande variabilidade dos pesos individuais das plantas. Apesar das diferenças não serem significativas, é possível verificar uma tendência positiva em favor das doses mais elevadas de vermicomposto (AV45), o que permite supor que o benefício da aplicação do vermicomposto não se limita ao enriquecimento do solo em nutrientes. Como referem vários autores (Beckmann-Cavalcante et al., 2007; Lazcano et al., 2009, Appelhof, 1979) os aumentos de crescimento das plantas, proporcionado pela incorporação de vermicomposto aos solos, é devido não só à melhoria das propriedades químicas do solo, mas também às propriedades físicas, como a estrutura, que influência enormemente o desenvolvimento radicular das plantas e a permeabilidade à água e ar, e as propriedades biológicas, por estimularem a actividade microbiológia e por ser ele mesmo rico em diversidade de microfauna e de reguladores de crescimento vegetal.
Conclusões
A vermicompostagem dos resíduos da exploração agrícola é uma via de tratamento ecológica que permite não só reciclar o dióxido de carbono contido na matéria orgânica dos resíduos, reduzindo a sua emissão para a atmosfera, como também fabricar o fertilizante orgânico na exploração. O vermicomposto obtido veiculou para o solo macro e micronutrientes que permitiram satisfazer as necessidades da cultura da alface na dose de aplicação de 15 t ha-1.
O facto de não terem ocorrido diferenças significativas na produtividade da alface, cultura de ciclo cultural muito curto, não permite esquecer o facto das incorporações de matéria orgânica ao solo terem um efeito benéfico que se prolonga no tempo, não só a nível nutritivo, mas também na melhoria de características físicas do solo que, muitas vezes, são os principais factores condicionantes do bom desenvolvimento das culturas.
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Quadro 1 - Composição física e química do vermicomposto. Resultados dos parâmetros (MO, C, NKjeldhal, P, K, Ca, Mg, Na, Cu, Fe, Mn e Zn) expressos na matéria seca.
H pH CE MO C NKjeldhal P K (%) mS.cm-1 g kg-1 g kg-1 g kg-1 g kg-1 g kg-1 68,8 7,5 1,29 431 250 4,4 0,7 19,9 Ca Mg Na Cu Fe Mn Zn g kg-1 g kg-1 g kg-1 mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 20,5 3,1 2,4 54 12103 720 122
Quadro 2 - Resultados da resposta da cevada à adição de doses crescentes do vermicomposto. Teste – 100% de turfa; V25 – 75% de turfa + 25% de vermicomposto; V50 – 50% de turfa + 50% de vermicomposto.
*Para produções relativas superiores ou iguais 90 % o produto não é fitotóxico
Quadro 3 - Caracterização da fertilidade do solo.
Parâmetros Resultados Classificação Correcção*
g/m2
Textura Média
pH (H2O) 6,1 Ligeira/ ácido
Matéria orgânica g.kg-1 36 Médio
Azoto mineral (N) mg.kg-1 21 3 Fósforo (H2O) mg.kg-1 5 Fósforo (P2O5) mg.kg -1 >200 M.to alto - Potássio (K2O) mg.kg-1 23 Mtobaixo 20 Cálcio (CaO) mg.kg-1 -
Magnésio (MgO) mg.kg-1 Baixo 5
Sódio (Na) mg.kg-1 9 Alto
Conductividade eléctrica (CE) mS.cm-1 0,200
Massa volúmica g.cm-3 1,2
* Peso de 1m2 de solo = 1,2 x 0,15x1m2= 180 kg solo; % terra fina 78,6 %.
Quadro 4 – Dose de vermicomposto incorporado no solo e teor total em nutrientes veiculados
Trat. Dose de composto Nutrientes incorporados (g m-2)
kg MSm-2 kg/talhão* N P2O5 K2O CaO MgO
MS MF** g.m-2 g.m-2 g.m-2 g.m-2 g.m-2 AV0 AV5 0,5 1,130 2,040 2,2 0,4 10,0 10,3 1,6 AV15 1,5 3,37 6,090 6,6 1,1 29,9 30,8 4,7 AV45 4,5 10,12 18,310 19,8 3,2 89,6 92,3 14,0 V15 1,5 3,37 6,090 6,6 1,1 29,9 30,8 4,7 AC15 1,5 3,37 4,950
*Área do talhão: 2,25 m2; **Humidade do vermicomposto= 44,9%, humidade do composto:32 %
Quadro 5 - Exportação média de nutrientes pela cultura da alface (g.m-2)*.
N PO KO CaO Mg
Modalidades Produção biomassa (g) Produção relativa
Peso fresco Peso Seco (%)*
Teste 15,1 ±0,9 1,6 ± 0,1 100
V25 15,4 ± 1,9 1,6± 0,2 100
Quadro 6 - Efeito da aplicação de doses crescentes de vermicomposto com adubação de fundo (AV5, AV15 e AV45), de vermicomposto estreme (V15), e de um composto convencional (AC15) na produção de alface. Resultados expressos na matéria fresca (PF) e na matéria seca (PS) (valores médiosdesvio padrão, n=9).
Tratamentos Produção de biomassa alface (g/alface)
PF PS Testemunha 317,2 ±76,2 a 14,0 ± 1,0 b AV5 325 ± 98,1 a 13,4 ± 1,8 b AV15 296,1± 72,7 a 14,7 ± 3,0 b AV45 412,8 ± 84,4 a 20,0 ± 2,8 a V15 377,8 ± 60,4 a 16,2 ± 0,7 ab AC15 355,6 ± 83,3 a 16,2 ± 2,4 ab Peso de refª 350 1,6 1,5 1,6 1,6 1,4 1,5 1,6 1,7 25 50 V T
Figura 1 - Efeito da adição de doses crescentes (25 e 50 %) de vermicomposto na produção de cevada, expressa em g de matéria seca. V? T? Qual o significado das barras e da linha? 0 5 10 15 20 25
Teste AV5 AV15 AV45 V15 AC15
Doses de com posto adicionadas
P ro d u ç ã o a lf a c e ( g M S )
Figura 2 - Resposta da alface (Lactuca sativa var. Aireo) à aplicação de doses crescentes de vermicomposto com adubação de base (AV5, AV15 e AV45) e estreme (V15). Comparação com a produção obtida com a adição de um composto convencional (AC15) e com a modalidade testemunha (teste) (sem adição de composto ou vermicomposto).
