aspectos técnicos e ambientais de sistemas abertos e fechados

Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel Departamento de Fitotecnia

Profª. Roberta M.N. Peil

Prof. Gabriel Nachtigall Marques

Sistemas de cultivo em substrato

Abertos Fechados

Fotos: R. Peil ; G. Marques: A. Neuschrank

Apresentação:

1) Por quê cultivar o morangueiro em substrato? 2) Caracterização de sistemas abertos e fechados 3) Análise comparativa dos sistemas


Por quê o cultivo do morangueiro em substrato?

a) Otimização da mão de obra (menos trabalhoso) e melhor ergonomia

Uma pessoa

Cultivo convencional: 7 a 8.000 plantas

Cultivo em substrato: 15 a 18.000 plantas

Fotos: R. Peil; Google Images

b) Redução do uso de agrotóxicos: 40%


c) Permite plantios em altas densidades → maior potencial produtivo por área

Cultivo no solo: 4-6 plantas m-2 Cultivo em substrato: 8-12 plantas m-2

Fotos: Google Images ; A. Neuschrank

Custo de implantação da lavoura

Cultivo no solo: R$3,00/ planta

Cultivo em substrato (somente a muda): R$1,00/ planta

1º ano

2º ano

Cultivo no solo: R$3,00/ planta

Cultivo em substrato: R$5,00/ planta

d) Menor custo a partir do segundo ano

Sistemas Abertos

Caracterização

Fotos: R. Peil; G. Marques

Caracterização

Fotos: Marques, G. N e Google imagens


Fotos: R. Peil

Substrato para o sistema aberto

Frequência

Casca de arroz carbonizada + Composto orgânico

↑ CTC: Adsorção de nutrientes

↑ pH = 7,5-8,0 e

Risco de salinização

Fornecimento alternado de SN e

água

Atenção para % drenagem: 20 -40%

Capacidade de retenção de água

Foto: G. Marques

Agricultura empresarial: Serra Gaúcha

Sistemas abertos no RS

Substratos: • 50% CAC + 50% composto orgânico

• Substrato comercial

Fertirrigação: 2 a 4 a x/dia (5’) : 2 x SN + 2 x água : 1 x SN + 1 x água : Não

Agricultura familiar: Vale do Caí e Região Sul

Substrato: Misturas variadas:

• 55% CAC + 45% C. orgânico

• Cinza CA+ CA parbolização + CO (2:1:0,5)

• CAC + Casca de pinus compostada + CO comercial

Fertirrigação: 2-5x/dia (5’)

SN: 2-3x/semana Água: demais dias

Fotos: R. Peil

Fornecimento médio:

SN: 30-115 ml/ planta/dia (0,2-0,8 litros/ planta/ semana)

+

Água: 115- 230 ml/ planta/dia (0,8-1,6 litros/planta/semana)

=

Total: 1,0 a 2,4 litros/ planta/semana

Iniciando o cultivo

‘As mudas podem ser transplantadas sem a lavagem do substrato?’ Não!!!

CE inicial do substrato: 4,0 dS m-1

Como proceder a lavagem?

1º) O substrato deve ser saturado;

2º) Abrir os orifícios de drenagem

3º) Lavagem com água até CE < 1,5 dS m-1

Fotos: Marques, G. N

Transplante

Foto: R. Peil

Irrigação somente com água: 20-25 DAT

Após baixar a CE 0,7 dS m-1 ...

SN: fase inicial

SN: frutificação adaptada de Sonneveld & Straver (1994)

Macronutrientes Fase inicial Frutificação

Nitrato de Cálcio - Calcinit 475 630

Sulfato de Magnésio 370 450

Sulfato de Potássio 240 120

Nitrato de Potássio 180 360

MAP- Fosfato monoamônio 115 19

MKP- Fosfato monopotássico 70 150

Micronutrientes:

Sulfato de Ferro quelatizado – Rexolin (Fe-EDD- 6%)

Sulfato de Manganês

Sulfato de Zinco

Sulfato de Cobre

Ácido Bórico

Molibdato de sódio

18

1,85

0,22

0,2

1,72

0,13

Fertilizantes (g/1000 litros)

NOˉ₃ H₂POˉ₄ SO₄ˉ² NH₄⁺ K⁺ Ca⁺⁺ Mg⁺⁺

mmol lˉ¹ 10 1.25 2.50 0.75 6.00 2.95 1.80

NOˉ₃ H₂POˉ₄ SO₄ˉ² NH₄⁺ K⁺ Ca⁺⁺ Mg⁺⁺

mmol lˉ¹ 6.64 1.5 2.88 1.44 5.06 2.20 1.50

CE = 1,3- 1,4 dS m-1

CE = 1,6- 1,7 dS m-1

pH SN entrada?? 3,5-4,0

ácido fosfórico: 50-100 ml/1000 litros

pH substrato= 7,5-8,0 pH drenado= 5,5-6,5

Controle relativamente fácil da CE e do pH da solução nutritiva com base

nos valores do drenado.

Foto: Marques, G. N

Valores CE medidos

(dS m-1) Interpretação Manejo

Superiores a 1,8

Salinidade

Adicionar água pura até baixar

a CE para os níveis desejados

(CE= 1,0 a 1,5 dS m-1).

1,0 a 1,6

Adequada

Adicionar SN completa para

manter a CE e o volume de

solução adequado para o

funcionamento do sistema e

atendimento das necessidades

hídricas das plantas.

Abaixo de 1,0 Déficit nutricional Adicionar SN concentrada

para elevar a CE.

Interpretação dos valores de CE medidos na solução nutritiva drenada de uma cultura de morangueiro em substrato (adaptado de Andriolo, 1999)

Sistema “aberto”: 20-40% de drenagem livre

Fotos: R. Peil

Fotos: R. Peil

Desperdício de água e nutrientes

$$$

Problema ambiental

Sistema aberto


Para Refletir.....

10 Gotejadores/Slab (vazão: 1,35 litro/h = 13,5 litro/slab/h)

3 Fertirrigações/dia

0,225 litro/slab/min x 5min= 1,125 litro/ slab

=3,375 litros/dia/slab

Fonte: Marques, G.N.

Fração de drenagem = 30%

Lixiviado=1,0 litro/slab/dia

1 abrigo (50 m x 5,0m = 400 slabs

2800 a 3200 plantas)

5 abrigos = 2000 slabs (14000 a 16000 plantas)

2000 litros descartados diariamente

=485 m³/ano água 240 m³/ano SN

5,3 milhões de litros/ha/ano

Perda de SN em sistema aberto

Foto: G.N. Marques

1250 m2

‘Alternativas’

‘Fechar o sistema’

Então, é “só” recolher o lixiviado???

Necessidade de alterações no sistema

Estruturas Substrato Manejo da solução nutritiva

É possível “fechar” os sistemas atuais?

Sistema fechado com slabs (agricultor de Canguçú, RS; Sr. José)

Fotos: G.N. Marques

Sistema fechado com slabs (pesquisa na UFPel)

Sistema fechado com slabs (pesquisa na UFPel)

Fotos: G.N. Marques

Sistema fechado em bancadas de telhas de fibrocimento (agricultor de Turuçú, RS; A. Neuschrank)

Sistema fechado em canais de madeira (agricultor de Turuçú, RS; A. Neuschrank)

Por que não é aconselhável substratos com composto orgânico em sistemas fechados?

Substrato em sistema fechado

100% CAC

Substrato

CAC + CO

↑CTC Ca2

+

K+

Mg2

+

H+

- -

-

- -

- -

Ca2

+

K+

Mg2

+

H+

- -

-

- -

K+

- H+

-

H+

-

Ca2

+

K+

H+

H+ -

- - - -

Substrato

100%CAC

↓CTC

K+

Mg2

+

-

- -

Ca2

+

- H+

-

K+

H+

- -

≅ pH inicial pH

-

H+

H+ H

+

H+

H+

Mg2

+ H+

H+ H

+ H+

H+

H+

H+

Mg2

+ K+

H+

H+

H+

Ilustração: D. Schulz

Dificuldades para regular o pH

Risco de Salinização

Alta CTC (elevado poder tampão) + pH elevado (8,0)

Compostos orgânicos

SN drenada é extremamente alterada

SN +

Lixiviado

Primeiros seis meses (junho a novembro de 2014)

pH

pH

A partir do sétimo mês (dezembro 2014 a fevereiro de

2015)

Sistema Fechado

Maior frequência de Fertirrigação:

Controle + frequente do pH

Menor gasto de água e fertilizantes e menor

contaminação ambiental

Fotos: R. Peil

Fornecimento médio de SN: Fase inicial: 20-40 ml/planta/dia

(140-280 ml/planta/semana) Fase de frutificação:50-100 ml/planta/dia

(350 a 700 ml /planta/semana)

Coleta e reutilização do lixiviado

Substrato 100% CAC +

Somente SN 5 a 8x/dia (5 a 10’)

Como evitar a salinização?

10) Controle frequente da CE do drenado;

Foto: G. N. Marques

Coleta do lixiviado para monitoramento da CE e do pH

Substrato

CE (dS m-1) pH

Solução substrato

Solução drenada

Solução substrato

Solução drenada

CAC 1,6 1,7 6,7 6,5

CAC+CO 1,8 1,8 7,6 7,6

CV (%) 11,31 12,57 1,97 2,27

Relação entre os valores de CE e pH de soluções nutritivas provenientes de extrator (substrato) e do drenado dos

substratos

20) ‘Lavando’ o substrato (aplicando água 1x/mês)

‘Lavagem’ em Sistema Fechado

Foto: G. N. Marques

Sim! Desequilíbrio entre íons.

É necessário o descarte de solução nutritiva em determinados momentos em sistema fechado?

Sistema Aberto Sistema Fechado

Custo de implantação da cultura

R$ 5,00/planta Abrigo 5x50 m = R$ 14mil

R$ 8,00/planta Abrigo 5x50 m = R$ 26mil

Substratos + Opções Restritos (baixa CTC)

Manejo SN + Simples Monitoramento + frequente

Problemas fitossanitários Redução de 40% agrotóxicos Redução de 40% agrotóxicos

Produtividade 0,9 a 1,2 kg/planta/ano 0,9 a 1,2 kg/planta/ano

Gasto de água + SN 154 litros/planta/ano (51 litros SN/planta/ano)

29 litros SN/planta/ano

Descarte 46-77 litros/planta/ano (16-26 litros SN + 30-50 litros água)

5,5 litros/planta/ano (0,4 litros SN + 5,1 litros água)

Análise comparativa

Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel Departamento de Fitotecnia

Profª. Roberta M.N. Peil

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aspectos técnicos e ambientais de sistemas abertos e fechados

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