Utilização do pequi (Caryocar brasiliense camb) como espécie recuperadora de ambientes degradados no cerrado e fornecedora de matéria prima para a produção de biodiesel
Utilização do pequi (Caryocar brasiliense camb)
como espécie recuperadora
de ambientes degradados no cerrado
e fornecedora de matéria prima para
a produção de biodiesel
Antunes, Erides Campos1; Zuppa, Tatiana O.2; Antoniosi Filho, Nelson R.1,2; Castro, Selma S.1 1) Programa de Doutorado em Ciências Ambientais, Universidade Federal de Goiás,
Campus II, Samambaia, 74001-970, Goiânia (GO)
2) Laboratório de Métodos de Extração e Separação do Instituto de Química da UFG [email protected]
1 Introdução
O pequi (Caryocar brasiliense Camb.) ocorre em áreas de Cerrado, assim como em zonas de transição destes para a Floresta Amazônica e para a Caatinga, e nos encraves de cerrado existente na Amazônia e Mata Atlântica (LORENZI, 2002). Na área core do cerrado, pode ocorrer com 5 a 43 árvores por hectare, sendo usado para recuperação e reflorestamento de áreas e produção de madeira para xilografia, construção civil e naval (LORENZI, 2002), além de ter potencial melífero e medicinal (ROSA, 2004). Seu uso mais expressivo é o alimentício, com o aproveitamento da polpa do fruto, sendo que o caroço é descartado, apesar de apresentar altos teores de óleo. Ainda não há iniciativas de grande escala para comercialização ou industrialização. Este aspecto é pertinente à ausência de plantios comerciais, bem como de suficientes resultados de pesquisa em melhoramento genético, silvicultura e demais aspectos direcionados à melhoria de sua produtividade.
O pequizeiro apresenta raízes profundas e pivotantes, mas com marcante capacidade para de-senvolver-se horizontalmente em solos rasos. Desenvolve-se sobre ambientes pobres em nutrientes minerais e com elevado teor de alumínio, tendo ocorrido em todas as classes de solos estudadas por Naves (1999), como Latossolo Vermelho Amarelo, Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho, Cambissolo, Neossolo Quartzarênico e Neossolo Litólico. Em regiões de solos arenosos, seus frutos apresentam maior tamanho, espessura de polpa e de caroço.
A grande adaptabilidade do pequi a solos arenosos e/ou rasos, com severas limitações de re-tenção de água e nutrientes, bem como seu potencial de uso, o torna uma alternativa de melhoria das condições socioambientais em áreas com grande expressão de solos com estas limitações, como no Sudoeste Goiano. Neste sentido, este trabalho visa avaliar o desenvolvimento do pequi em solos arenosos degradados, pelo período de dois anos, submetidos a seis diferentes tratamentos, sob o ponto de vista de sobrevivência inicial e incremento em altura e diâmetro à altura do solo. Adi-cionalmente, determinou-se o teor de óleo, e a composição de ácidos graxos e triacilglicerídeos do caroço do pequi, visando verificar a viabilidade de seu uso na produção de biocombustíveis.
2 Metodologia
Este experimento na região da bacia do córrego Panela, no município de Serranópolis, no Su-doeste Goiano. O clima da região é do tipo Aw de acordo com a classificação de Köppen. A região se encontra sobre a Formação Botucatu, litogicamente representada por arenitos róseos e averme-lhados, dispostos em estratificação cruzada de pequeno a grande porte e usualmente silicificados.
cobertura vegetal original da região se constituía de fitofisionomias da formação savânica, em sua maioria de Cerrado Sentido Restrito Ralo e, secundariamente, Típico e Denso.
A bacia do córrego Panela tem relevo plano em rampa retilínea com declividade máxima de 3%. O campo experimental ocupa uma área de 14.000 m2 na Fazenda Pedras, com epicentro nas
coordenadas UTM 22 0377062 E e 7971289 N e altitude de 679 m. A área foi desmatada em 1982 para plantio de cana-de-açúcar. Em 1987 foi cultivada com arroz e, no ano seguinte, convertida em pastagem de braquiária (Brachiaria ruziziensis). Atualmente é utilizado para pastoreio de bovinos à razão de 0,5 unidade animal.hectare-1. Há desnudamento de solo na maior parte da área, com
manchas de distribuição rarefeita e diâmetro de aproximadamente 1 m formadas por B. ruziziensis, espécies ruderais e algumas espécies nativas herbáceas. Ocorrem localmente processos erosivos laminares eólicos e lineares. Não há estruturas de controle de drenagem nem banco de sementes de espécies nativas no solo. Desde sua conversão, o campo experimental não sofreu qualquer manejo, o que redundou no atual estágio de degradação e de limitada capacidade de resiliência, que são locais denominados de areais.
Foram configurados seis tratamentos e testemunha. Em dois tratamentos foi buscada a dispo-nibilização e reposição de nutrientes por adição química. Estes tratamentos foram calcário (3.500 kg.ha-1) e NPK na formulação 4:14:8 acrescido de Ca (800 kg.ha-1). Em outros quatro tratamentos
foi privilegiada a incorporação de matéria orgânica do solo. Estes tratamentos compreendem ba-gaço de cana-de-açúcar (1.800 m3.ha-1) e cobertura verde com as leguminosas Cajanus cajan (230
Kg sementes.ha-1) Calopogonium mucunoides (120 Kg sementes.ha-1) e Stylosanthes guianensis,
cultivar mineirão (45 Kg sementes.ha-1).
Foi feita análise de parâmetros físico-químicos nos horizontes coluvial, Ap, AC e C1 dos solos, com amostras colhidas em trincheiras abertas, uma para cada tratamento, além da testemunha. Foram obtidas mensurações para granulometria (argila, silte e areia), matéria orgânica, pH, macro-nutrientes, Al e H+Al, segundo os métodos propostos por EMBRAPA (1997). Foram utilizadas 21 mudas em cada tratamento, totalizando 147 mudas no desenho experimental.
Os parâmetros biométricos levantados por período durante a fase experimental foram sobrevi-vência de mudas, altura e diâmetro à altura do peito (DAS). Foram realizadas cinco mensurações. A primeira foi feita após o plantio (março de 2003), a segunda ao final da primeira estação seca (se-tembro de 2003), a terceira ao final da primeira estação chuvosa (abril de 2004), a quarta, ao final da segunda estação seca (outubro de 2004) e a quinta, ao final da segunda estação chuvosa (maio de 2005). Foram também executadas escavações laterais à raiz pivotante de mudas aos 12 e 18 meses nos tratamentos NPK+Ca, testemunha, C. mucunoides e bagaço de cana-de-açúcar. Visando verificar a possibilidade de associar o plantio de pequi à produção de biocombustíveis, determinou-se o teor de óleo predeterminou-sente no caroço de pequi por extração com hexano e as composições de ácidos graxos e triacilglicerídeos por Cromatografia Gasosa.
3 Resultados e Discussão
As características químicas do RQo degradado no campo experimental constam da Tabela 1. O solo apresenta estrutura física média de 8% de argila, 3% de silte, 64% de areia fina e 23% de areia grossa. O tratamento testemunha apresenta concentrações de nutrientes, pH e demais indicadores de fertilidade abaixo dos níveis mínimos indicados por EMBRAPA (1997), à exceção de matéria orgânica e CTC no horizonte coluvial.
Utilização do pequi (Caryocar brasiliense camb) como espécie recuperadora de ambientes degradados no cerrado e fornecedora de matéria prima para a produção de biodiesel
Tabela 1. Características químicas do solo. Horizonte Profundidade (cm) MO % pH P K Ca Mg H Al CTC V mg.dm-3 cmol c.dm-3 % areal 0 a 2/5 8,0 3,8 8,5 0,3 4,0 2,0 26 4,0 3,6 17 Ap 2/5 a 18/28 6,0 3,5 6,0 0,3 3,0 2,0 20 6,0 3,1 16 AC 56 a 66 5,0 3,8 3,0 0,2 2,0 2,0 19 5,0 2,8 14 C1 138 a 148 3,0 3,9 1,2 0,2 2,0 1,0 11 5,0 1,9 16
Os dados da Tabela 1 confirmam a afirmação de Spera (1999) e Reatto et al. (1998) de que são solos com elevada acidez e pobres em nutrientes para as plantas. Os teores de Ca, Mg e K são muito baixos e, conseqüentemente, a saturação de bases é também muito baixa. Os teores de P são simila-res aos obtidos por Spera (1999) e Reatto et al. (1998) para condições similasimila-res. As condições locais corroboram a susceptibilidade dos RQo a processos erosivos, por sua textura arenosa e por sua baixa agregação de partículas. Quando desestabilizados, podem dar origem a focos de erosão. Das 147 mudas plantadas, 59,86% chegaram ao final do experimento. Em nenhum dos tratamentos houve 100% de sobrevivência ao final do período. Houve perda de 38 mudas no 1º período seco, 11 mudas no 2º período seco e 8 mudas no 2º período chuvoso. Os tratamentos com maiores perdas finais de indivíduos foram com S. guianensis e C. mucunoides. A maior sobrevivência foi obtida com bagaço de cana-de-açúcar (5 perdas).
Houve crescimento em altura e DAS constantes em todos os períodos e tratamentos. No 1º pe-ríodo seco o incremento foi discreto em todos os tratamentos, em face do pequeno porte do sistema radicular e do stress de pegamento em campo. De forma geral, houve proporcionalmente maior crescimento nos períodos chuvosos. No 2º período seco, à exceção do tratamento com C.
mucunoi-des, ocorreu maior incremento em relação ao 1º período seco, principalmente nos tratamentos com
NPK, C. cajan e S. guianensis. Exceções cabem ao tratamento com calcário, em que houve cresci-mento em DAS médio tendendo à uniformidade a partir do 1º período seco, e ao tratacresci-mento NPK + Ca no 2º período chuvoso, em que houve pequeno crescimento em altura média. Nos tratamentos com C. cajan e S. guianensis houve menor diferença de altura média dentre os 2º períodos seco e chuvoso. Por outro lado, as perdas de indivíduos nestes tratamentos foram expressivas. (Figura 1).
bagaço de cana-de-açúcar (altura média de 80 cm e DAS médio de 2,71 cm). As menores alturas médias a partir do 1º período chuvoso ocorreram no tratamento calcário, em que se obteve 53 cm de altura média final. O DAS médio final obtido para o tratamento calcário foi o terceiro menor dentre os tratamentos (2,01 cm). Os menores DAS médios a partir do 1º período chuvoso ocorreram com S. guianensis, em que se obteve DAS médio final de 1,44 cm, sugerindo que o pequi se mostrou sensível à competição imposta por esta cobertura verde às mudas.
No que diz respeito à busca por água e nutrientes, destaca-se que até 75% da biomassa de algumas fitofisionomias do bioma Cerrado estão abaixo do nível do solo. De fato, ao final do 1º período chuvoso foram feitas escavações laterais à raiz pivotante de mudas plantadas 12 meses an-tes, nos tratamentos NPK+Ca, testemunha, C. mucunoides e bagaço de cana-de-açúcar. Enquanto a altura média da parte aérea dentre estes tratamentos era de 39,39 cm, o comprimento médio de suas raízes era de 387 cm. A média de incremento da parte subterrânea das mudas foi de 1,1408 cm.dia -1 e seu comprimento médio foi 9,82 vezes maior que a altura média da parte aérea. Aos 18 meses
de plantio, as mensurações indicaram mudas com 51,17 cm de altura média e que já apresentavam média de 553 cm de comprimento de raízes, num comprimento da parte subterrânea 10,81 vezes maior que o da parte aérea.
Waisel et al. (1991) apontam a formação de mucilagem na superfície da coifa, que atua na lubrificação do ápice da raiz, facilitando a colonização de ambientes compactados. Providencia, também, uma rizosfera favorável à instalação de microorganismos fixadores de N, podendo estar envolvida na ligação de polímetros carregados negativamente aos íons Al3+ e na neutralização de seu
efeito tóxico. Estas condições confirmam a capacidade de adaptação do pequi a ambientes com solos com limitações de acidez e pH e com presença de Al tóxico, além de se favorecerem da facilidade de penetração das raízes em solos arenosos, aumentando a amplitude dos espaços de busca por água e nutrientes. Em face destes aspectos, os incrementos de altura e DAS médio e a sobrevivência percen-tual do pequi tiveram resultados menos favoráveis no 1º período seco, que encontrou as mudas em fase de implantação de sistema radicular. Entretanto, uma vez que seu crescimento foi pouco afetado pelo 2º período seco, o efeito dos tratamentos sobre o incremento das raízes é limitado quando estas atingem maiores profundidades.
Com relação às características químicas, determinou-se que há aproximadamente 50% (m/m) de óleo no caroço do pequi, o que significa que há grande quantidade de óleo vegetal nesta amostra que, atualmente, corresponde a um descarte do consumo de pequi. Assim sendo, a adoção de uma política de incentivo a recuperação de áreas degradadas poderia fornecer ao agricultor e ao meio ambiente o restabelecimento da biodiversidade nativa e a recuperação gradual do solo. Adicionalmente, o agricultor, por meio de cooperativas, poderia comercializar a polpa do fruto para fins alimentícios ou cosméticos. O caroço de pequi pode ser utilizado ou para a produção de novas mudas, ou para a extração e utilização do óleo para a produção de biodiesel. Neste sentido, por apresentar elevado teor de ácidos graxos saturados (42%) - derivados pela presença dos ácidos mirístico (0,4%), palmítico (37,5%), esteárico (3,0%), araquídi-co (0,4%), behêniaraquídi-co (0,3%) e lignocériaraquídi-co (0,4%) - o biodiesel produzido a partir do óleo do caroço do pequi deverá ser utilizado nas Regiões Centro-Oeste, Norte e Nordeste, onde as temperaturas médias anuais são mais elevadas que o restante do país. Os outros ácidos graxos presentes são o palmitoleíco (0,8%), olei-co (49,7%), vacêniolei-co (0,2%), linoleiolei-co (7,0%), linolêniolei-co (0,1%) e gadoleiolei-co (0,2%). Pelo fato dos ácidos palmítico (P) e oleíco (O) serem predominantes, os principais triacilglicerídeos formados são POP (28,1%), POO (33,7%) e OOO (11,9%). O alto conteúdo de ácidos graxos saturados presentes no óleo de caroço de pequi, em comparação com outros óleos vegetais, corresponde a uma adaptação evolutiva, por parte da planta, na busca por maior obtenção de energia, aproveitando o fato das elevadas temperaturas da região
Utilização do pequi (Caryocar brasiliense camb) como espécie recuperadora de ambientes degradados no cerrado e fornecedora de matéria prima para a produção de biodiesel
4 Conclusão
O pequizeiro apresentou boa capacidade de adaptação, privilegiada pelo rápido desenvolvi-mento de sistema radicular e pela adaptação a ambientes com baixa capacidade nutricional e com elevado pH, e sob estresse hídrico acentuado. A maior sobrevivência foi constatada com bagaço de cana-de-açúcar. Os tratamentos NPK + Ca e bagaço de cana-de-açúcar resultaram nas maiores médias de altura e DAS final. O comprimento médio das raízes aos 18 meses foi 10,81 vezes maior que a altura média da parte aérea. Com relação ao óleo fornecido pelo caroço, este é abundante e adequado para a produção de biodiesel. Assim, este trabalho confirma que é possível cultivar pequi em ambientes arenosos degradados no cerrado, com promissora utilização do óleo do caroço para a produção de biocombustíveis.
