Influncia da borra de caf no crescimento e nas

propriedades qumicas e biolgicas de plantas de

alface (Lactuca sativa L.)

Anabela Dias Ferreira

Dissertao apresentada Escola Superior Agrria de Bragana para

obteno do Grau de Mestre em Qualidade e Segurana Alimentar

Orientado por:

Professora Doutora Paula Cristina Baptista

Professora Doutora Elsa Ramalhosa

Bragana

2011

ii

iii

Agradecimentos

Desejo agradecer s minhas orientadoras, Professora Doutora Paula Baptista e

Professora Doutora Elsa Ramalhosa, pela disponibilidade, ateno dispensada,

pacincia, dedicao e profissionalismo, sem vs no teria sido possvel... Muito

Obrigada.

A todos os que de alguma maneira tornaram possvel a realizao deste projecto,

a todos um OBRIGADA!!...

iv

Este trabalho foi efectuado no mbito do Projecto PTDC/AGR-

AAM/102447/2008 Borra de caf: programa de reconverso hortcola e implicaes na

qualidade e segurana dos vegetais produzidos, financiado pela Fundao para a

Cincia e a Tecnologia e pelo Programa Operacional COMPETE, com apoio FEDER.

v

Resumo

O presente trabalho pretendeu avaliar as potencialidades do uso da borra de caf

como fertilizante agrcola. Para tal cultivaram-se plantas de alface (Lactuca sativa L.),

em substrato composto por uma mistura de terra vegetal e borra de caf, no estado

fresco e compostado, em cinco concentraes diferentes [2,5; 5; 10; 15 e 20% (v/v)].

Como controlo utilizou-se substrato composto s com terra vegetal. Os efeitos da

aplicao da borra de caf foram avaliados por anlise do crescimento, concentrao de

pigmentos fotossintticos, composio mineral, anatomia radicular, citogentica das

clulas meristemticas radiculares e actividade antioxidante das folhas.

Verificou-se que ambos os tipos de borra de caf, bem como a sua concentrao,

influenciaram significativamente o crescimento das plantas. Constatou-se que quanto

borra de caf fresca, esta deve ser aplicada em doses baixas (2,5% ou 5%, v/v),

enquanto que na forma compostada, as doses a aplicar devem ser iguais ou superiores a

15% (v/v). Nestas condies observou-se, para ambos os casos, um incremento em

biomassa, de pigmentos fotossintticos e de macronutrientes foliares, superior face s

plantas controlo. Adicionalmente verificou-se que a borra de caf fresca, a

concentraes iguais ou superiores a 20%, induz a binucleao das clulas

meristemticas radiculares e reduz o nmero de feixes vasculares do xilema,

condicionando a absoro dos componentes minerais do substrato.

Em relao avaliao da actividade antioxidante de alfaces, verificou-se em

estudos preliminares, que o uso de amostras desidratadas nas extraces permitia obter

solues com maior capacidade redutora total do que com amostras frescas.

Adicionalmente, tambm se verificou que baixas concentraes de metanol ou de

acetona a temperaturas elevadas, originaram extractos com maior Capacidade Redutora

Total e Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH.

Em relao aplicao de borra de caf no cultivo de alface, verificou-se que ao

usar borra de caf compostada, o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e o Poder

Redutor para essas plantas, foram semelhantes aos determinados para o controlo,

independentemente da concentrao em borra de caf utilizada. Pelo contrrio, menores

valores de EC50 para o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e Poder Redutor,

foram obtidos em alfaces cultivadas em borra de caf fresca, e principalmente para as

concentraes de 15 e 20% (v/v), indicando uma maior actividade antioxidante nessas

alfaces. Estes resultados indicam que o uso de elevadas concentraes de borra de caf

vi

fresca pode funcionar como um stress, originando uma maior produo de compostos

com actividade antioxidante.

Palavras chave: Borras de caf, Alface (Lactuca sativa L.), Crescimento das plantas,

Actividade antioxidante.

vii

Abstract

The present study intends to evaluate the potential of using spent coffee as a

fertilizer in agriculture. Thus, lettuces (Lactuca sativa L.) were cultivated in a mixture

of topsoil and spent coffee, composted and no-composted, in five concentrations [2,5; 5;

10; 15 e 20% (v/v)]. Topsoil was used as control. The effect of the application of the

spent coffee was evaluated by assessing the plant growth, the photosynthetic pigments

contents, the foliar mineral composition and the antioxidant activity, as well as by

microscopic observation of the root anatomy and the root tips cells.

It was found that both types of spent coffee, as well as their concentration,

significantly influenced the growth of plants. It was found that the fresh spent coffee

must be applied at low doses (2,5% or 5%, v/v), while in the composted form, the

concentrations to be used must be equal to or greater than 15% (v/v). Under these

conditions it was observed in both cases, an increase in foliar biomass and in the

contents of foliar photosynthetic pigments and macronutrients, as compared to control

plants. Additionally it was found that fresh spent coffee, at concentrations equal to or

greater than 20% (v/v), induces the formation of binucleated root cells and reduces the

number of xylems in roots, conditioning the absorption of mineral components of the

substrate.

In relation to the antioxidant activity of the lettuce, we verified in preliminary

studies that the use of dehydrated samples in the extractions allowed obtaining solutions

with higher Total Reducing Capacity than when using fresh samples. Moreover, it was

verified that low concentrations of methanol or acetone at high temperatures, originated

extracts with higher Total Reducing Capacity and DPPH Radical Scavenging Activity.

Regarding the application of coffee-grounds in lettuce culture, the use of

composted coffee-ground originated plants with DPPH Radical Scavenging Activity

and Reducing Power similar to the control plants, not depending on the coffee-ground

concentration used. On contrary, low EC50 values were obtained for the DPPH Radical

Scavenging Activity and Reducing Power when lettuces cultivated in fresh coffee-

ground were analyzed. Furthermore, the lowest values were obtained with the 15 and

20% (v/v) of coffee-grounds, indicating the higher antioxidant activity of these lettuces.

These results suggest that the use of high concentrations of fresh coffee-grounds may

act as a stress, originating a higher production of compounds with antioxidant activity.

viii

Keywords: Spent coffee, Lettuce (Lactuca sativa L.), Plant growth, Antioxidant

activity.

ix

ndice

Agradecimentos ............................................................................................................... iii

Resumo ............................................................................................................................. v

Abstract ........................................................................................................................... vii

ndice de tabelas ............................................................................................................. xii

ndice de figuras ............................................................................................................. xv

Abreviaturas................................................................................................................... xix

1 - Introduo geral........................................................................................................... 1

1.1. O caf / Borra de caf ............................................................................................ 2

2 - Efeito da aplicao de borra de caf como fertilizante no crescimento e composio

mineral de plantas de alface.............................................................................................. 7

2.1. Introduo .............................................................................................................. 8

2.2. Material e mtodos ............................................................................................... 11

2.2.1. Primeiro ensaio .............................................................................................. 11

2.2.1.1. Produo de plantas ............................................................................... 11

2.2.1.2. Tratamentos ........................................................................................... 11

2.2.1.3. Parmetros avaliados ............................................................................. 13

2.2.1.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento ....................................... 13

2.2.1.3.2. Avaliao da composio mineral .................................................. 14

2.2.1.4. Tratamento estatstico ............................................................................ 15

2.2.2. Segundo ensaio .............................................................................................. 15

2.2.2.1. Produo de plantas ............................................................................... 15

2.2.2.2. Tratamentos ........................................................................................... 16

2.2.2.3. Parmetros avaliados ............................................................................. 18

2.2.2.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento ....................................... 18

2.2.2.3.2. Avaliao da composio mineral .................................................. 18

2.2.2.3.3. Anlise citogentica ........................................................................ 19

2.2.2.3.4. Anlise microscpica das razes ..................................................... 19

2.2.2.4. Tratamento estatstico ............................................................................ 20

2.3. Resultados e discusso ......................................................................................... 20

2.3.1. Primeiro ensaio borra fresca ....................................................................... 20

2.3.1.1. Taxas de crescimento............................................................................. 22

x

2.3.1.2. Produo de biomassa ........................................................................... 25

2.3.1.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos .......................................... 27

2.3.1.4. Composio mineral de plantas e substrato de crescimento ................. 27

2.3.2. Segundo ensaio - borra fresca/compostada ................................................... 31

2.3.2.1. Taxas de crescimento............................................................................. 33

2.3.2.2. Produo de biomassa ........................................................................... 38

2.3.2.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos .......................................... 42

2.3.2.4. Composio mineral do substrato de crescimento e de plantas ............ 45

2.3.2.5. Anlise microscpica das razes ............................................................ 52

2.3.2.6. Anlise citogentica ............................................................................... 53

3 - Avaliao da actividade antioxidante da alface, cultivada com adio de borra de

caf fresca e compostada ................................................................................................ 54

3.1. Avaliao da actividade antioxidante .................................................................. 55

3.1.1. Parte Experimental ........................................................................................ 57

3.1.1.1. Primeiro Estudo Utilizao de um desenho factorial para avaliar o

efeito das condies experimentais sobre a capacidade redutora total de extractos

de alface .............................................................................................................. 57

3.1.2 Segundo Estudo Optimizao das condies de extraco de compostos

com actividade antioxidante de alface atravs da metodologia de superfcie de

resposta (Response Surface Methodology) .............................................................. 59

3.1.2.2 Desenho Experimental e Anlise Estatstica .......................................... 59

3.1.3 Terceiro Estudo Determinao da actividade antioxidante de alfaces ........ 63

3.1.4 Avaliao da Capacidade Redutora Total e da Actividade Antioxidante ...... 63

3.1.4.1 Capacidade Redutora Total .................................................................... 63

3.1.4.2 Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH ............................................ 64

3.1.4.3 Poder Redutor ......................................................................................... 64

3.2 Resultados e discusso .......................................................................................... 66

3.2.1 Primeiro Estudo Utilizao de um desenho factorial para avaliar o efeito das

condies experimentais sobre a capacidade redutora total de extractos de alface 66

3.2.2 Segundo Estudo Optimizao das condies de extraco de compostos

com actividade antioxidante de alface atravs da metodologia de superfcie de

resposta (Response Surface Methodology) .............................................................. 71

3.2.2.1 Avaliao da actividade antioxidante nos ensaios realizados ................ 71

3.2.2.2 Qualidade dos ajustes dos modelos obtidos ........................................... 73

3.2.2.2.1 Capacidade Redutora Total ............................................................. 75

xi

3.2.2.2.2 Efeito Bloqueador do Radical Livre de DPPH ................................ 77

3.2.2.3 Condies ptimas .................................................................................. 80

3.3. Avaliao da actividade antioxidante em plantas sujeitas adio de borra de

caf fresca e compostada ............................................................................................ 82

3.3.1. Capacidade Redutora Total ........................................................................... 82

3.3.2. Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH .................................................. 83

3.3.3. Poder Redutor ................................................................................................ 84

4 - Concluses ................................................................................................................ 86

4.1. Concluses ........................................................................................................... 87

5 - Bibliografia ............................................................................................................... 89

xii

ndice de tabelas

Tabela 1 Composio nutricional e de compostos com toxicidade, em percentagem, de

vrios resduos de caf (casca, polpa e borra) ........................................................... 3

Tabela 2 Composio orgnica e mineral da borra de caf ........................................... 8

Tabela 3 - Nmero de folhas aquando da plantao (P) e colheita (C) de plantas de

alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36

dias. ......................................................................................................................... 22

Tabela 4 Crescimento mximo da raiz aquando da plantao (P) e colheita (C),

acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de

crescimento relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes

concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36 dias. ...................................... 23

Tabela 5 Crescimento mximo da parte area aquando da plantao (P) e colheita (C),

acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de

crescimento relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes

concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias. ................................................. 24

Tabela 6 Comprimento mximo da parte area (lpa) e da raiz (lpr) e sua razo,

aquando da colheita de plantas de alfaces a crescer em diferentes concentraes de

borra de caf, ao fim de 36 dias. ............................................................................. 25

Tabela 7 - Peso fresco e seco da parte area e radicular de alfaces e razo entre o peso

seco da parte area e do sistema radicular a crescer em diferentes concentraes de

borra de caf, ao fim de 36 dias. ............................................................................. 26

Tabela 8 - Teores de pigmentos fotossintticos (mg/g pf), clorofila a (Cla), clorofila b

(Clb) e Carotenides nas folhas internas (FI) e externas (FE) de alfaces a crescer

em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias. .......................... 27

Tabela 9 Teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio em folhas de

alfaces a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias,

quantificados em folhas desidratadas. ..................................................................... 28

Tabela 10 Teores de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio (%) presentes no substrato

para cada tratamento aquando da plantao. ........................................................... 29

Tabela 11 Teores de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio (%) presentes no substrato

para cada tratamento aquando da colheita. .............................................................. 30

xiii

Tabela 12 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, em

diversos parmetros de crescimento em termos de comprimento. .......................... 37

Tabela 13 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, em

diversos parmetros de crescimento em termos de biomassa. ................................ 41

Tabela 14 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, nos

teores de pigmentos fotossintticos nas folhas de alfaces (internas e externas). .... 44

Tabela 15 Teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio presentes no substrato

para cada tratamento (borra fresca BF, e compostada BC) aquando da

plantao.................................................................................................................. 46

Tabela 16 Teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio presentes no substrato

para cada tratamento (borra fresca BF, e compostada BC) aquando da colheita.

................................................................................................................................. 46

Tabela 17 Teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio em folhas de

alface provenientes de cada um dos tratamentos (borra fresca BF, e compostada

BC) aquando da colheita, quantificado em folhas desidratadas. ............................. 48

Tabela 18 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e da interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato aquando

a plantao, nos teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nos substratos.

................................................................................................................................. 50

Tabela 19 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e da interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato aquando

a colheita, nos teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nos

substratos. ................................................................................................................ 50

Tabela 20 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca

ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,

20%) e a interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato, nos teores

xiv

(%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nas folhas de plantas de alface

desidratadas. ............................................................................................................ 51

Tabela 21 Percentagem de clulas binucleadas no tecido meristemtico radicular de

Lactuca sativa L. exposta a borra de caf a diferentes concentraes. ................... 53

Tabela 22 - Condies experimentais estudadas, expressas em termos de variveis

codificadas. .............................................................................................................. 57

Tabela 23 - Condies experimentais estudadas, expressas em termos de variveis no

codificadas. .............................................................................................................. 58

Tabela 24 Valores codificados e sua correspondncia com os valores reais dos

parmetros avaliados na RSM. ................................................................................ 60

Tabela 25 Desenho Experimental da RSM para a alface extrada com metanol e

acetona em termos de valores codificados e no codificados. ................................ 61

Tabela 26 - Desenho Experimental da RSM para a alface extrada com gua em termos

de valores codificados e no codificados. ............................................................... 62

Tabela 27 Avaliao da capacidade redutora total de extractos de alface em funo da

temperatura, tempo, solvente, tipo de amostra e relao de amostra versus solvente.

................................................................................................................................. 68

Tabela 28 Central Composite Design com os valores experimentais e previstos para a

Capacidade Redutora Total (CRT) (mg equivalentes de cido glico /g de peso

fresco) e Efeito Bloqueador do DPPH (%) para os ensaios que envolveram metanol

e acetona. ................................................................................................................. 72

Tabela 29 - Central Composite Design com os valores experimentais e previstos para a

Capacidade Redutora Total (mg equivalentes de cido glico /g de amostra fresca)

e Efeito Bloqueador do DPPH (%) para os ensaios realizados com gua. .............. 73

Tabela 30 p-values e R2 calculados para os modelos desenvolvidos para a Capacidade

Redutora Total (CRT) e Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH para o metanol,

acetona e gua. ........................................................................................................ 74

xv

ndice de figuras

Figura 1 Resduos de caf. A Casca, B Polpa, C Borra, D gua residual ........ 3

Figura 2 - Sementeira das alfaces em placa de alvolos. Colocao de uma semente por

alvolo (1), germinao (2); crescimento das plantas (3) at ao momento de

transplante (4), com 26 dias. ................................................................................... 11

Figura 3 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando da transplantao. . 12

Figura 4 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao

(Borra de caf fresca ensaio A) ............................................................................ 17

Figura 5 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao

(Borra de caf compostada ensaio B) ................................................................... 17

Figura 6 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato

de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e

controlo.................................................................................................................... 21

Figura 7 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 36 dias),

em substrato de terra vegetal e borra e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-

20%) e controlo. ...................................................................................................... 21

Figura 8 - Aspecto particular das plantas aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em

substrato de terra vegetal e borra e borra de caf fresca a diferentes concentraes

(2,5-20%) e controlo. .............................................................................................. 21

Figura 9 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato

de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e

controlo.................................................................................................................... 31

Figura 10 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 39 dias),

em substrato de terra vegetal e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e

controlo.................................................................................................................... 31

Figura 11 - Aspecto particular das plantas aquando a colheita (ao fim de 39 dias), em

substrato de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-

20%) e controlo. ...................................................................................................... 31

Figura 12- Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato

de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes (2,5-20%) e

controlo.................................................................................................................... 32

xvi

Figura 13 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando a colheita (ao fim de 39 dias),

em substrato de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes

(2,5-20%) e controlo ............................................................................................... 32

Figura 14 - Aspecto particular das plantas aquando a colheita (ao fim de 39 dias), em

substrato de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes

(2,5-20%) e controlo. .............................................................................................. 32

Figura 15 - Numero de folhas aquando da colheita de plantas de alface cultivadas em

substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes

concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so

apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia

desvio padro (n=32). .............................................................................................. 33

Figura 16 - Crescimento relativo em altura (RG) para a parte area (Pa) e radicular (Pr)

de plantas de alface cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e

compostada (BC), em diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com

borra de caf fresca so apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio.

A barra indica mdia desvio padro (n=9). .......................................................... 35

Figura 17 - Relao do comprimento da parte area (Pa) com o radicular (Pr) de plantas

de alface cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada

(BC), em diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de

caf fresca so apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra

indica mdia desvio padro (n=9). ....................................................................... 36

Figura 18 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) da parte area (Pa) de plantas de alface

cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em

diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca

so apresentados os resultados do segundo ensaio. A barra indica mdia desvio

padro (n=32). ......................................................................................................... 38

Figura 19 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) do sistema radicular (Pr) de plantas de alface

cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em

diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca

so apresentados os resultados do segundo ensaio. A barra indica mdia desvio

padro (n=32). ......................................................................................................... 39

Figura 20 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) da parte area (Pa) de plantas de alface

cultivadas em substrato com borra de caf fresca provenientes do 1 (BF 1) e do 2

(BF 2) ensaio. A barra indica mdia desvio padro (n=32). ................................ 39

xvii

Figura 21 - Razo do peso foliar (LWR) de plantas de alface cultivadas em substrato

com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes concentraes.

Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so apresentados os

resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia desvio padro

(n=32). ..................................................................................................................... 40

Figura 22 - Teores de clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e Carotenides, nas folhas

internas (FI) e externas (FE) de plantas de alface cultivadas em substrato com borra

de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes concentraes.

Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so apresentados os

resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia desvio padro

(n=7). ....................................................................................................................... 43

Figura 23 - Seces transversais de razes de Lactuca sativa var. quatro estaes, aos 39

dias de cultura em substrato de terra vegetal sem borra de caf (A), ou com 20% de

borra de caf fresca (B) ou compostada (C). ........................................................... 52

Figura 24 Clulas meristemticas de razes de Lactuca sativa L. quatro estaes no

eliciadas (A) ou eliciadas com borra de caf concentrao de 20% (B) ou 30%

(C)............................................................................................................................ 53

Figura 25- Grficos de Pareto (A) e da Probabilidade Normal dos Efeitos

Standardizados (B) para o efeito da capacidade redutora total. .............................. 66

Figura 26 - Relao linear encontrada entre a Capacidade Redutora Total prevista pelo

modelo desenvolvido e os valores obtidos experimentalmente. ............................. 67

Figura 27 - Efeito do tipo de amostra sobre a capacidade redutora total. ...................... 68

Figura 28 Grficos de contorno e de superfcie de resposta da Capacidade Redutora

Total em funo da temperatura e da concentrao de solvente, para o metanol (A)

e acetona (B)............................................................................................................ 76

Figura 29 Grficos de contorno e de superfcie de resposta da Capacidade Redutora

Total de extractos de alface em funo da temperatura e do tempo, para o metanol

(A), acetona (B) e gua (C) (Concentrao de metanol ou de acetona = 30% (v/v)).

................................................................................................................................. 77

Figura 30 Grficos de contorno e de superfcie de resposta do Efeito Bloqueador do

Radical Livre de DPPH em funo da temperatura e da concentrao de solvente,

para o metanol (A) e acetona (B) (Tempo = 35 minutos). ...................................... 78

xviii

Figura 31 Grficos de contorno e de superfcie de resposta do Efeito Bloqueador do

Radical Livre de DPPH em funo da temperatura e do tempo, para o metanol (A),

acetona (B) e gua (C) (Concentrao de metanol e acetona = 30% (v/v)). ........... 79

Figura 32 Indicao da rea que permite obter uma Capacidade Redutora Total entre

0,35 e 0,56 mg equivalentes de cido glico/g de amostra fresca e um Efeito

Bloqueador do Radical DPPH entre 80 e 90%, em simultneo, nas extraces com

metanol. ................................................................................................................... 80

Figura 33 Indicao da rea que permite obter um Efeito Bloqueador do Radical Livre

DPPH entre 0,40 e 0,65 mg equivalentes de cido glico/g de amostra fresca e um

Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH entre 80 e 90%, em simultneo, nas

extraces com acetona. .......................................................................................... 81

Figura 34 Capacidade Redutora Total (mg equivalentes de c glico/g alface fresca),

determinada em alface cultivada em terra vegetal e borra compostada (A) e

substrato de terra vegetal e borra fresca (B) com diferentes concentraes de borra

de caf. .................................................................................................................... 83

Figura 35 EC50 do Efeito Bloqueador do Radical Livre do DPPH (mg alface

fresca/mL), determinada para alface cultivada em terra vegetal e borra de caf

compostada (A) e substrato de terra vegetal e borra de caf fresca (B) para

diferentes concentraes de borra de caf. .............................................................. 83

Figura 36 EC50 do Poder redutor (mg alface fresca /mL) determinado em alface

cultivada em terra vegetal e borra de caf compostada (A) e substrato de terra

vegetal e borra de caf fresca (B) para diferentes concentraes de borra de caf. 84

xix

Abreviaturas

x - Acrscimos de crescimento em altura

x/t - Acrscimos dirios

BC - Borra Compostada

BF - Borra Fresca

Cla - Clorofila a

Clb - Clorofila b

Clt - Clorofila total

CRT - Capacidade Redutora Total

DPPH - Radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazilo

ESAB Escola Superior Agrria de Bragana

lpa - Comprimento mximo da parte area

lpr - Comprimento mximo da raiz

Kcal Kilocaloria

kJ - Kilojoules

LWR Razo do peso foliar (Peso Seco Parte Area/Peso Seco Total)

m/v Massa / Volume

Na2CO3 Carbonato de sdio

PA Parte Area

Paf Peso fresco da parte area

Pas Peso seco da parte area

Pl - Plantao

ppm Partes por milho

p/v Peso / Volume

Pf Peso fresco

Prf Peso fresco da parte radicular

Prs Peso seco da parte radicular

Ps - Peso seco

Ps/Pf - Razes peso seco / peso fresco

RG - Crescimento mdio relativo em altura da planta completa (Comprimento final

Comprimento inicial

SR Sistema radicular

xx

TCR - Taxas de crescimento relativo

v/v Volume / Volume

v/v/v - Volume / Volume / Volume

1

1 - Introduo geral

Captulo 1

Introduo geral

2

1.1. O caf / Borra de caf

O caf um dos produtos agrcolas de maior importncia no comrcio mundial,

sendo maioritariamente produzido nas regies tropicais e consumido, principalmente, na

Europa e Estados Unidos da Amrica (Antnio, 2008). A planta produtora de caf

(cafeeiro) pertence familia das Rubiaceas, gnero Coffea, e engloba cerca de 60

espcies. Contudo, apenas duas espcies, a Coffea arabica e a Coffea canephora,

conhecidas respectivamente como arbica e robusta, so internacionalmente

comercializadas (Gaspar e Monteiro, 2001). A bebida de caf normalmente produzida

a partir de uma mistura de gros de caf destas duas espcies, que produzem sabores e

aromas bem distintos. A espcie arbica aromtica, perfumada, doce e ligeiramente

cida, enquanto que a espcie robusta tem um sabor spero, adstringente, pouco

perfumado e mais amargo.

Os dados relativos ao consumo mundial de caf revelam um consumo crescente

per capita de 0,4% por ano, tendo sido registado para o ano de 2010 um consumo total

de 6,9 milhes de toneladas (Ximenes, 2010). Em Portugal, cerca de 80% da populao

consome caf tendo, em 2008, sido registado um consumo per capita de 4,05 Kg de

caf verde (Annimo 1, 2009 - 2010). As principais razes para o consumo da bebida de

caf residem no seu efeito estimulante e nos saborosos aroma e sabor. Adicionalmente,

o caf exibe actividade antioxidante e, o seu consumo moderado, parece reduzir o

desenvolvimento de alguns tipos de tumor como o do intestino grosso (Azuma et al.,

2000). tambm referido o seu potencial na preveno da doena de Parkinson, doena

de Alzheimer, Diabetes mellitus tipo 2, doena coronria, cirrose, entre outras (Alves et

al., 2009). A actividade antioxidante atribuda presena de compostos fenlicos,

como cidos clorognicos (que representam cerca de 6-12% da massa do gro de caf),

cafena e a alguns produtos da reaco de Maillard (Budryn et al., 2009).

Ao consumo elevado de caf encontra-se associado a produo de resduos de

baixo valor. Estudos realizados evidenciaram que somente 6% da colheita de caf

utilizada na preparao da bebida. Os restantes 94% correspondem a resduos (Matos,

2003) sendo, a maioria, originada durante o processo de produo do caf decorrentes

da lavagem e despolpa do fruto do cafeeiro. Estes resduos incluem a polpa, a casca, a

mucilagem e a gua residual. No processo de obteno da bebida de caf gerado, um

segundo resduo, a borra de caf (Figura 1). Estes resduos contm elevadas

concentraes de acares, matria orgnica, compostos orgnicos e inorgnicos

3

(Tabela 1) com grande potencial poluidor que, se libertados no meio ambiente sem

tratamento, podem causar graves problemas ambientais.

A

B C D

Figura 1 Resduos de caf. A Casca, B Polpa, C Borra, D gua residual

(Adaptado de Fan e Soccol, 2005).

Tabela 1 Composio nutricional e de compostos com toxicidade, em percentagem, de vrios

resduos de caf (casca, polpa e borra)

Compostos Casca Polpa Borra

Protenas 9,2-11,3 8,5-12,1 10,3-12,2

Lpidos 2,0-2,3 1,5-2,0 15,2-17,9

Celulose 13,2-27,6 15,1-20,3 13,2-18,4

Cinzas 3,3-4,1 5,5-6,8 4,5-6,3

Extractos no-azotados 57,8-66,1 45,5-54,3 41,0-49,8

Taninos 4,5-5,4 1,8-2,4 1,2-1,5

Cafena 0,8-1,1 0,5-0,7 0,02-0,08

Fonte: Fan e Soccol (2005)

A reutilizao de resduos do caf tem sido uma das prioridades dos pases

produtores, tanto por razes ecolgicas como econmicas e sociais. Diversas tentativas

de reciclagem destes resduos tm sido testadas atravs da elaborao de compostagens,

produo de fertilizantes orgnicos e de biogs, utilizao na alimentao animal e na

produo de cogumelos (Pandey et al., 2000; Rathinavelu e Graziosi, 2005). Contudo, a

4

maior parte dos processos no tecnologicamente eficiente, causa poluio secundria

ou economicamente invivel.

A polpa e a casca de caf so, de entre os resduos, os mais estudados a nvel

mundial por serem produzidos em elevadas quantidades e por apresentarem grande

capacidade poluente. A remoo da casca (epicarpo) e da polpa (mesocarpo) que se

encontra a envolver os gros de caf faz parte do seu processo de produo e, por

norma, ocorre depois da colheita dos gros de caf e antecede o processo de

fermentao e torrefao. A utilizao destes residuos na alimentao de ruminantes

(ovinos e bovinos), peixes, aves e coelhos foi j testada (Donkoh et al., 1988;

Mazzafera, 2002; Rathinavelu e Graziosi 2005). Contudo, o seu uso neste mbito

apresenta algumas limitaes devido presena de elevadas quantidades de fibras e de

compostos com efeitos anti-nutricionais, como sejam taninos, cafena e fenis (Ulloa e

Verreth, 2002). Em alguns pases, estes residuos so utilizados como fertilizante, por

serem ricos em matria orgnica, azoto e potssio (Donkoh et al., 1988), e ainda como

substrato de crescimento de cogumelos (Leifa et al., 2001; Murthy and Manonmani,

2008). Neste ltimo caso, foram descritos alguns problemas decorrentes da sua

utilizao nomeadamente ao nvel da germinao dos esporos fungicos e da

incorporao de cafena nos cogumelos, com consequncias para o consumo humano

(Fan e Soccol, 2005). A produo de biogs a partir da polpa (Boopathy, 1988) bem

como das guas residurias do caf (Prado et al., 2010), originada no processamento

dos frutos do cafeeiro, so uma outra aplicao destes resduos do caf.

As potencialidades do aproveitamento da borra de caf no tem sido to

estudado como a da polpa e casca do caf. Embora em menor quantidade, a borra

contm semelhana da polpa e da casca, cafena, taninos e polifenis tornando-o por

isso um resduo txico (Tabela 1). Contudo, vrios esforos tm sido feitos com o

intuito de avaliar a utilizao da borra do caf nomeadamente na produo de

cogumelos, biogs, composto/vermicomposto e de biodiesel (Pandey et al., 2000;

Kondamudi et al., 2008; Couto et al., 2009; Santos, 2010). O uso da borra de caf no

substrato de crescimento de vrias espcies de cogumelos comestveis, nomeadamente

de Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes e Lentinus edodes, foi j testado e revelou

ser bastante vantajosa (Pandey et al., 2000; Fan et al., 2005). Para alm de permitir

produzir cogumelos de elevado valor comercial, o resduo restante, apresenta

potencialidades de ser subsequentemente utilizado na alimentao animal. A degradao

parcial da cafena e de taninos, promovida pelo fungo, torna este resduo menos txico e

http://chavena.com/artigos/como-cultivar-graos-cafe-casahttp://chavena.com/artigos/processo-torrefacao-cafe

5

mais apto para a alimentao animal (Fan e Soccol, 2005). A presena de borra de caf

na mistura de lixo orgnico domstico revelou igualmente ser bastante eficiente na

vermicompostagem por Lumbricus rubellus (Adi e Noor, 2009). O vermicomposto

obtido tornou-se mais rico em K e Mg comparativamente ao vermicomposto obtido s a

partir de lixo orgnico domstico, no havendo alterao das restantes caractersticas

nutricionais. A elevada quantidade de lpidos presente na borra, a maioria dos quais

triglicerdeos e steres de lcoolditerpeno, sugerem a possibilidade do uso de leo

extrado da borra na produo de biodiesel (Couto et al., 2009). Os resultados

alcanados at ao momento neste mbito so bastante promissores tendo sido j

demonstrado o seu potencial como matria-prima para a produo de biodiesel (Santos,

2010). Uma outra potencialidade da borra, assim como dos outros resduos de caf,

reside no seu uso como matrias-primas na obteno de alimentos funcionais ou

nutracuticos, devido presena de compostos fenlicos e/ou com propriedades

funcionais na sua composio (Naidu e Murthy, 2010). A borra de caf foi ainda

considerada um adsorvente de baixo custo e facilmente disponvel para a remoo de

corantes catinicos no tratamento de guas residuais (Franca et al., 2009).

Os pases importadores de caf, incluindo Portugal, so co-responsveis por

estes resduos, mas apenas contactam praticamente s com a borra de caf. Ainda assim,

esta constitui um volume de resduos representativos, estimando-se uma produo de 40

mil toneladas/ano em Portugal. A nvel mundial, estima-se que sejam produzidos

anualmente cerca de 6 milhes de toneladas de borra de caf (Tokimoto et al., 2005).

Na indstria de caf solvel, uma tonelada de caf verde origina em mdia 650 Kg de

borra; por sua vez, 1 Kg de caf solvel produzido, origina 2 Kg de borra hmida, com

70-80% de humidade (Vegro e Carvalho, 2006). Apesar de ser obrigatria a separao

da borra de caf do lixo comum nos estabelecimentos comerciais, o seu destino ainda

o mesmo deste, acabando por ser enviado para aterros sanitrios ou incineradoras,

constituindo uma ameaa ambiental.

A utilizao de borra de caf na agricultura domstica uma prtica muito

mencionada, mas existe pouca evidncia cientfica da sua efectividade ou mesmo

segurana. Actualmente, no h referncia a nenhum estudo detalhado do efeito da

aplicao da borra de caf na agricultura (culturas, solo e ambiente), como fertilizante.

Sendo esta uma excelente fonte de nutrientes minerais, importante dar um destino

sustentvel a este resduo orgnico de forma a reduzir o seu impacto ambiental e de

certa forma melhorar o ecossistema agrcola. Com o intuito de colmatar esta falta de

6

informao cientfica, procurou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos da aplicao da

borra de caf, compostada e no compostada, e da sua concentrao no crescimento,

composio qumica e propriedades biolgicas de plantas de alfaces (Lactuca sativa L.).

Escolheu-se a alface como planta modelo para este estudo por apresentar um

crescimento rpido, atingindo em poucos meses a fase adulta, e por ser uma das

espcies hortcolas com maior produo a nvel mundial (cerca de 23 milhes de

toneladas por ano).

Do ponto de vista nutricional, 350g de alface apresentam aproximadamente

56kCal, 95,80% de gua, 2,3% de hidratos de carbono, 1,20% de protenas, 0,20% de

gorduras, 0,50% de sais minerais (13,3 mg de potssio, 147,0 mg de fsforo, 133,0 mg

de clcio e 3,85 mg de sdio, magnsio e ferro). Contm ainda vitamina A (245-UI),

vitaminas de complexo B (B1 0,31 mg e B2 0,66 mg) e C (35,0 mg) (Vilas Bas et

al, 2004).

Dada a inexistncia de estudos sobre o resultado da adio de borra de caf a

culturas vegetais, efectuou-se numa primeira fase um ensaio de forma a se ter uma

noo preliminar do efeito da aplicao da borra de caf fresca e da sua concentrao no

crescimento de plantas de alface (Captulo 2). Os resultados decorrentes deste ensaio

preliminar foram extremamente importantes para o delineamento dos estudos

subsequentes. Numa segunda fase, procedeu-se avaliao da influncia do estado da

borra (compostada e no compostada) e da sua concentrao no crescimento e

composio mineral (Captulo 2), bem como nas propriedades antioxidantes (Captulo

3) das plantas de alface. Espera-se que os resultados obtidos neste estudo possam

contribuir para a valorizao agrcola deste resduo de caf.

7

2 - Efeito da aplicao de borra de caf como

fertilizante no crescimento e composio mineral

de plantas de alface

Captulo 2

Efeito da aplicao de borra de caf como

fertilizante no crescimento e composio mineral

de plantas de alface

8

2.1. Introduo

O caf (Coffea sp.) uma das matrias-primas da agro-indstria mais

importantes e de maior valor comercial em todo o mundo. O caf , de entre as bebidas,

uma das mais consumidas no mundo; e a produo mundial de caf chega a ser superior

a 105 milhes de toneladas por ano (Ximenes, 2010). Contudo, a grande produo e

consumo de caf originam uma enorme quantidade de resduos, nas quais se inclui a

borra de caf. Apesar da grande quantidade de resduos produzidos no meio agrcola e

agro-industrial, apenas uma pequena percentagem reutilizada, fruto do

desconhecimento do seu potencial nas diversas reas, como por exemplo a energtica,

agrcola, pecuria e mesmo alimentar. Nos dias de hoje, enorme a presso poltica e

social para a reduo da poluio resultante das actividades industriais. Neste sentido, a

reutilizao da borra de caf apresenta um enorme interesse quer ambiental, como

econmico e social. Uma das potencialidades da borra de caf reside no seu uso na

agricultura como fertilizante. Trata-se de uma prtica comum cujo efeito na produo

agrcola, solos e propriedades nutricionais da cultura ainda esto por explorar. A

utilizao da borra de caf como fertilizante, parece ser muito promissora por ser rica

em matria orgnica, e em macro- e micronutrientes (Tabela 2).

Tabela 2 Composio orgnica e mineral da borra de caf

Parmetros Concentrao (%)

Matria Orgnica 90,46

Carbono/Azoto (C/N) 22/1

Azoto 2,30

Fsforo 0,15

Potssio 0,35

Clcio 0,08

Magnsio 0,13

Alumnio 0,03

Ferro 0,01

Fonte: Mussatto et al., 2011

Contudo, semelhana de outros resduos orgnicos, a borra de caf poder ter

que ser submetido a um processo de compostagem previamente sua utilizao como

fertilizante orgnico. Os materiais orgnicos dos resduos, na sua grande maioria,

necessitam sofrer transformaes para que adquiram condies compatveis com aquilo

9

que se convenciona chamar matria orgnica e que, na sua essncia, so os compostos

orgnicos capazes de induzir mudanas benficas no solo sob o ponto de vista agrcola.

A compostagem um dos mtodos considerados mais atractivos para o tratamento dos

resduos orgnicos (Raviv, 1998). Consiste na decomposio aerbia de slidos

orgnicos pela aco microbiana, sob condies de temperatura e humidade controlada,

dando origem a um produto estabilizado, denominado composto, em que os compostos

orgnicos sofreram mineralizao. Ao ser aplicado no solo, o composto pode melhorar a

infiltrao e reteno de gua, diminuir as variaes de temperatura, reduzir a eroso,

melhorar a sanidade das culturas, ao favorecer um controlo natural das pragas, e

fornecer nutrientes para o crescimento das plantas (Torrent et al., 2008 cit. por Casco e

Herrero, 2008).

A compostagem da borra de caf poder ser uma prtica importante e essencial

para que se possa utilizar em segurana este resduo como fertilizante orgnico. Existem

evidncias de que, no processo de compostagem da borra de caf, intervenha o azoto na

mineralizao da matria orgnica. Deste modo, a borra de caf quando aplicada

directamente no solo poder reduzir a disponibilidade deste elemento qumico para as

plantas. Ao invs de adubar, a borra de caf retira este elemento que j estava presente

no solo.

A compostagem tem como objectivo fazer o tratamento dos resduos orgnicos

atravs de um processo biolgico, sendo o material orgnico transformado, pela aco

de microrganismos, em material estabilizado e utilizvel na preparao de correctivos

orgnicos do solo e de substratos para as culturas. No processo de compostagem, os

microorganismos que promovem a transformao da matria orgnica atravs da

oxidao da matria necessitam de O2, sendo ento necessrio uma porosidade de 25 a

35% do volume em ar. Em termos de humidade, esta deve variar entre 55 a 65%,

havendo necessidade de a pilha permanecer sempre hmida. A temperatura no deve ser

superior a 65-70C. Relativamente relao C/N deve variar entre 25-30 (Annimo 2,

2011).

Durante a compostagem liberta-se, principalmente, dixido de carbono, vapor de

gua, mas tambm amonaco e outros gases que podem ser prejudiciais para o ambiente.

O termo composto orgnico pode ser aplicado ao produto compostado, estabilizado e

higinico, que benfico para a produo vegetal.

A matria orgnica utilizada para a compostagem pode ser classificada de duas

formas, a dos materiais ricos em carbono e a dos materiais ricos em azoto. Entre os

10

materiais ricos em carbono podemos considerar os materiais lenhosos como a casca de

rvores, as aparas de madeira e o serrim, as podas dos jardins, folhas e agulhas das

rvores, palhas e fenos e papel. Entre os materiais azotados incluem-se as folhas verdes,

estrumes animais, urinas, restos de plantas hortcolas, erva, etc. (Brito, 2006).

Quase todas as unidades que produzam resduos orgnicos podem fazer

compostagem dos respectivos resduos. A compostagem pode ser conduzida de diversas

formas: em grandes instalaes centralizadas com matria orgnica recolhida

selectivamente, em exploraes agrcolas ou agro-pecurias e em pequenas unidades de

carcter familiar (compostagem domstica).

No sistema de pilhas longas estas so geralmente reviradas na fase da

compostagem que requer mais oxignio e em que se produz mais calor, enquanto que as

pilhas estticas no so reviradas (Brito, 2006).

Face ao exposto, neste estudo pretendeu-se avaliar o efeito da aplicao da borra

de caf como fertilizante no crescimento de plantas de alface. Numa primeira fase foi

avaliada o efeito da aplicao da borra de caf, em estado fresco e da sua concentrao

no crescimento e composio mineral de plantas de alface (primeiro ensaio). Os

resultados decorrentes deste estudo preliminar permitiram o delineamento de um

segundo ensaio cujo principal objectivo consistiu na avaliao do efeito da

compostagem da borra de caf no crescimento e composio mineral de plantas de

alface.

11

2.2. Material e mtodos

2.2.1. Primeiro ensaio

2.2.1.1. Produo de plantas

As sementes de Lactuca sativa L. da variedade Bola de Manteiga foram postas a

germinar (Figura 2) em placa de alvolos contendo terra vegetal [Siro (R) Germe], no

incio de Agosto de 2010. A germinao decorreu a temperatura controlada (207C)

no complexo de estufas da Escola Superior Agrria de Bragana (ESAB). A rega foi

efectuada automaticamente por nebulizao com durao de 10 segundos e frequncia

de 40 minutos.

Figura 2 - Sementeira das alfaces em placa de alvolos. Colocao de uma semente por alvolo

(1), germinao (2); crescimento das plantas (3) at ao momento de transplante (4), com 26 dias.

2.2.1.2. Tratamentos

Aps 26 dias da sementeira, as plntulas foram transferidas para vasos (uma

planta por vaso), de capacidade de 1 L, contendo terra vegetal e borra de caf fresca a

diferentes concentraes, nomeadamente 0% (controlo), 2,5%, 5%, 10%, 15% e 20%

(v/v). No momento da transplantao mediu-se em cada plntula, o comprimento da

parte area e da raiz maior e contaram-se o nmero de folhas totais. A mistura da terra

vegetal com a borra de caf fresca foi realizada numa betoneira.

c

1 2

3 4

12

Para cada tratamento foram efectuadas sete repeties, contendo cada uma delas

seis plantas, o que perfaz um total de 42 plantas por tratamento. Os vasos foram

colocados na estufa da ESAB, em condies controladas de modo a que a temperatura

ambiente fosse de 252C. A rega foi efectuada por nebulizao, com uma durao de

10 segundos em cada 40 minutos. Na Figura 3, indicado de forma esquemtica, a

distribuio das plantas (tratamentos) na estufa. Teve-se o cuidado de colocar as plantas

de cada concentrao paralelamente umas s outras, na bancada de trabalho da estufa,

para que todas estivessem sujeitas s mesmas condies. As plantas estiveram a crescer

nestas condies durante 36 dias (desde 14 de Setembro at 19 de Outubro de 2010).

Durante este perodo realizaram-se 2 fertilizaes, tendo a primeira sido realizada 7 dias

aps a plantao e a segunda aps 21 dias. O fertilizante aplicado foi um adubo fluido

composto, NPK com micronutrientes para hortcolas. uma soluo aquosa com 120

g/l de azoto, 40 g/l fsforo e 60 g/l de potssio (Complesal 12-4-6 da BAYER ).

A borra de caf usada no ensaio foi recolhida em cafs da cidade do Porto, desta

forma as suas caractersticas diferem das da borra resultante da actividade industrial das

cafeeiras, nomeadamente quanto ao teor em cafena que superior no subproduto da

indstria do caf.

Figura 3 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando da transplantao.

2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%

13

2.2.1.3. Parmetros avaliados

Ao fim de 36 dias de crescimento em substrato de terra vegetal e borra de caf

fresca, a diferentes concentraes, procedeu-se colheita de todas as alfaces. Nas

plantas colhidas foram avaliados diversos parmetros de crescimento bem como a sua

composio mineral.

2.2.1.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento

A avaliao do crescimento foi efectuada pela determinao do nmero total de

folhas, comprimento da raiz maior e comprimento da parte area. Com os valores

obtidos calculou-se o comprimento das plantas e as razes altura total / comprimento da

raiz. Calcularam-se ainda os acrscimos dirios dos mesmos parmetros (x/t) e as

taxas de crescimento relativo (TCR). As TCR so definidas como uma medida do

acrscimo da parte area ou da parte radicular por unidade de acrscimo desse

parmetro (cm) e por unidade de tempo (dia) e expressa em milmetros por

centmetro, por dia (mm cm-1

d-1

). Foram avaliadas 24 plantas por tratamento. Para cada

tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs

determinaes.

A avaliao do crescimento em funo do peso foi efectuada pela determinao

do peso fresco (Pf) e peso seco (Ps) das plantas completas e separadamente da parte

area e radicular. O material fresco foi pesado numa balana analtica (Kern) e posto a

secar em placas de Petri de vidro em estufa ventilada (Memmert) a 60C. Aps 3 dias de

secagem, o material foi novamente pesado. Com os valores obtidos calcularam-se as

razes peso seco / peso fresco (Ps/Pf). As determinaes dos pesos foram efectuadas em

11 plantas por tratamento. Para cada tratamento foram efectuadas trs repeties e para

cada repetio foram efectuadas trs determinaes.

A quantificao de pigmentos fotossintticos (Clorofila a, b e carotenides) foi

efectuada nas folhas internas e externas de alfaces frescas submetidas aos diferentes

tratamentos, ao fim de 36 dias. A determinao foi realizada espectrofotometricamente

aps extraco com metanol (Ozerol e Titus, 1965). As determinaes foram efectuadas

em 5 repeties (folha externa e folha interna) por tratamento e para cada repetio

foram efectuadas trs determinaes.

14

As quantidades de clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e carotenides foram

calculadas pelas frmulas:

Cla = 16,5 Abs 664 8,3 Abs 651 (g/mL)

Clb = 33,8 Abs 651 12,5 Abs 664 (g/mL)

Carotenides = (1000 Abs 470 1,62 Cla 104,69 Clb)/221 (g/mL)

2.2.1.3.2. Avaliao da composio mineral

As folhas das alfaces foram lavadas e secas numa estufa ventilada (Memmert) a

60C durante 3 dias. Aps secagem, as folhas foram modas num triturador da marca

Moulinex, Modelo Depose, Type D56, tendo sido armazenadas em Falcon 50 mL

temperatura ambiente e no escuro at anlise da sua composio mineral. Para cada

um dos tratamentos foi ainda recolhida uma alquota do substrato de crescimento das

alfaces aquando o transplante e aquando a colheita das plantas, bem como da borra

fresca utilizada na preparao do substrato (100% Borra fresca) e analisado quanto sua

composio mineral. O substrato foi mantido a -20C tendo sido feita uma

descongelao prvia antes da anlise.

A determinao de Azoto (N) foi efectuada somente em folhas de alface,

enquanto que o Fsforo (P), Magnsio (Mg), Potssio (K) e Clcio (Ca) foi avaliado nas

folhas assim como no substrato de crescimento das alfaces e na borra fresca utilizada na

preparao do substrato (100% borra).

Para a determinao da percentagem de Azoto (N), usou-se o Mtodo de

Kjeldahl, segundo Peixoto (2007). Para tal, 1 g de amostra seca foi digerida em 14 mL

de cido sulfrico 95-97% e 7 g K2SO4 a 400C durante 45 minutos num digestor

Velecta. Aps digesto a amostra foi analisada num destilador automtico (Velp

scientifica UDK 125 - destilation and titulation unit). Para cada tratamento foram

efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.

Para a determinao do teor em Fsforo, Magnsio, Potssio e Clcio, 0,25g de

amostra foram digeridas em 10 mL de cido ntrico (HNO3) 60% durante 20 minutos a

200C num microondas (Marspress CEM). Aps a digesto aferiu-se com gua

desionizada at perfazer 50mL. Para a determinao do fsforo usou-se o mtodo do

cido ascrbico. Este mtodo baseia-se na reaco do molibdnio de amnio e do

antimnio tartrico de potssio com o ortofosfato, em meio cido, para formar o cido

fosfomolbdico que reduz a intensidade do azul de molibdnio na presena do cido

ascrbico. Para tal, as amostras de folhas digeridas foram inicialmente diludas 5 vezes

15

em gua desionizada. Nas amostras de substrato digeridas no houve necessidade de as

diluir. A 1 mL de amostra digerida adicionou-se 4 mL soluo de mudana de cor e

aps 30 min de incubao temperatura ambiente procedeu-se leitura da absorvncia

a 882 nm (Qlabo T80 + UV/VIS Spectrometer PG Instruments Lda). A soluo de

mudana de cor foi preparada adicionando 5 mL de soluo de molibdnio de amnio a

2 mL de cido ascbico a 13,2% (m/v). Aps homogeneizao perfez-se com gua

desionizada at aos 200 mL. A soluo de molibdnio de amnio foi obtida dissolvendo

15g de molibdnio de amnio em 50 mL de gua desionizada. Aps aquecimento a

60C at a soluo ficar lmpida, adicionou-se 0,37g de antimnio de tartarato de

potssio e 175mL de cido sulfrico concentrado (96%). Aps homogeneizao perfaz-

se com gua desionizada at aos 250mL. Para a obteno da recta de calibrao, foram

preparadas solues-padro cujas concentraes variaram entre 1 e 5 mg/L, a partir de

uma soluo me de KH2PO4 a 1000 ppm. Para cada tratamento foram efectuadas trs

repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.

A quantificao do potssio foi efectuada na soluo digerida por absoro

atmica e o magnsio e o clcio foram determinados por fotometria de chama. Para

cada tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas

trs determinaes.

2.2.1.4. Tratamento estatstico

Os resultados so apresentados sob a forma de mdias, acompanhadas pelo

respectivo desvio padro.

As diferenas entre mdias foram determinadas por anlise de varincia

(ANOVA), usando o programa SPSS v.17, e calculadas pelo teste de Tukey, para

probabilidades inferiores a 0,05, 0,01 e 0,001 considerando-se, respectivamente, como

significativas, muito significativas e altamente significativas.

2.2.2. Segundo ensaio

2.2.2.1. Produo de plantas

As sementes de Lactuca sativa L. da variedade Quatro Estaes foram postas a

germinar em placa de alvolos contendo terra vegetal [Siro (R) Germe], no incio de

16

Fevereiro de 2011. A germinao decorreu nas mesmas condies referidas

anteriormente no primeiro ensaio, no complexo de estufas da ESAB.

2.2.2.2. Tratamentos

Aps 32 dias da sementeira, as plntulas foram transferidas para vasos (uma

planta por vaso), de capacidade de 1 L, contendo terra vegetal e borra de caf fresca

(ensaio A) ou terra vegetal e borra de caf compostada (ensaio B), s concentraes de

0% (controlo), 2,5%, 5%, 10%, 15% e 20% (v/v). No momento da transplantao

mediu-se em cada plntula, o comprimento da parte area e da raiz maior e contaram-se

o nmero de folhas totais. A mistura da terra vegetal com a borra de caf fresca/borra

compostada foi realizada numa betoneira tal como aconteceu no primeiro ensaio. Para

cada tratamento foram efectuadas sete repeties, cada uma com seis plantas, o que

perfaz um total de 42 plantas por tratamento. Os vasos foram colocados na estufa da

ESAB, em condies controladas de modo a que a temperatura ambiente fosse de

252C. A rega foi realizada manualmente de 2 em 2 dias por adio de 50mL a cada

planta. Nas Figuras 4 e 5, indicado, de forma esquemtica, a distribuio das plantas

(tratamentos) na estufa. As plantas estiveram a crescer nestas condies durante 39 dias

(desde 07 de Maro at 14 de Abril de 2011). Durante este perodo realizaram-se 2

fertilizaes, tendo a primeira sido realizada 7 dias aps a plantao e a segunda aps 21

dias. O fertilizante aplicado foi o mesmo do primeiro ensaio.

O processo de compostagem da borra foi realizado nas instalaes da LIPOR -

Servio Intermunicipalizado de Gesto de Resduos do Grande Porto. Tendo sido da

responsabilidade da entidade todo o processo de compostagem.

c

b

17

Figura 4 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao (Borra de

caf fresca ensaio A)

Figura 5 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao (Borra de

caf compostada ensaio B)

20% 15% Controlo% 10% 5% 2,5%

20% 15% Controlo 10% 5% 2,5%

18

2.2.2.3. Parmetros avaliados

Aps 39 dias de crescimento em substrato de terra vegetal e borra de caf

fresca/borra de caf compostada, a diferentes concentraes, procedeu-se colheita de

todas as alfaces. Nas plantas colhidas foram avaliados diversos parmetros de

crescimento bem como a sua composio mineral.

2.2.2.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento

A avaliao do crescimento foi efectuada pela determinao do nmero total de

folhas, comprimento da raiz maior, comprimento da parte area e rea foliar. Com os

valores obtidos calculou-se o comprimento das plantas e as razes altura

total/comprimento da raiz. Foram avaliadas 24 plantas por tratamento. Para cada

tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs

determinaes.

A avaliao do crescimento em funo do peso foi igualmente efectuada,

utilizando o mesmo procedimento descrito no primeiro ensaio.

A quantificao de pigmentos fotossintticos (Clorofila a, b e carotenides) foi

efectuada nas folhas internas e externas de alfaces frescas submetidas aos diferentes

tratamentos, ao fim de 39 dias. A quantificao de pigmentos fotossintticos foi

realizada de acordo com o mtodo descrito no primeiro ensaio. Para cada tratamento

foram efectuadas cinco repeties, para cada determinao foram efectuadas trs

determinaes em folhas internas e externas.

2.2.2.3.2. Avaliao da composio mineral

A avaliao da composio mineral, em N, P, K, Ca e Mg, foi realizada de

acordo com os mtodos descritos no primeiro ensaio. Estes elementos foram

determinados nas folhas internas e externas das plantas de alface submetidas aos

diferentes tratamentos, bem como no substrato de crescimento e na borra de caf fresca

e compostada utilizada na preparao do substrato. Para cada tratamento foram

efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.

19

2.2.2.3.3. Anlise citogentica

A germinao das sementes de alface Quatro Estaes foi efectuada em caixas

de Petri de 9 cm de dimetro contendo papel de filtro estril humedecido com gua

destilada. Em cada caixa de Petri foram colocadas 6 sementes de alface, previamente

esterilizadas. A esterilizao foi efectuada em lixvia comercial a 0,3% cloro activo,

durante 3 minutos seguida por 3 lavagens em gua destilada estril (3 minutos cada

lavagem). Todo este processo decorreu em condies de asspsia, em cmara de fluxo

laminar. As sementes foram colocadas a germinar, no escuro, em condies ambientais

controladas (25C2), tendo a permanecido durante 3 semanas, at ocorrer germinao.

Findo este tempo, distriburam-se as plntulas germinadas em 5 lotes. O sistema

radicular de cada um dos lotes foi, em seguida, imerso numa das seguintes solues

aquosas de borra de caf: 0%, 2,5%, 20% e 30% (p/v). Aps 24h de exposio s

diferentes concentraes de borra cortaram-se os pices radiculares ( 0,5cm) com um

bisturi, transferiram-se para um tubo eppendorfe de 1,5 mL e adicionou-se 1mL

colchicina 0,5% (m/v) (Merck). Aps 24h de incubao, a 4C, os pices radiculares

foram lavados 3 vezes em gua destilada (15 minutos cada), fixados em etanol: cido

actico (3:1, v/v), lavados 3 vezes em gua destilada (5 minutos cada lavagem),

hidrolisados em HCl 1 N durante 5 minutos, seguida de uma nova lavagem (3 vezes) em

gua destilada. Os pices foram em seguida colocados sobre uma lmina de vidro,

cortados mo e corados com orcena actica 2%. Depois de colocar a lamela, o

material foi ligeiramente macerado, observado e fotografado em diferentes ampliaes

num microscpio ptico Leitz laborlux 12. Foram avaliadas 100 clulas meristemticas

para cada tratamento, sendo observadas e anotadas as diferentes fases da diviso

mittica, possveis alteraes cromossmicas e nucleares.

2.2.2.3.4. Anlise microscpica das razes

Com o intuito de avaliar o efeito aplicao da borra de caf na morfologia

interna da raiz da planta de alface procedeu-se elaborao de cortes histolgicos para

posterior anlise por microscopia estereoscpica. Nesta avaliao utilizaram-se as razes

das plantas cultivadas em substrato de terra vegetal contendo borra de caf fresca ou

compostada, em todas as concentraes testadas (controlo, 2,5, 5, 10, 15 e 20%).

Aps colheita, as razes foram conservadas a 4C numa soluo de gua

destilada:glicerol:lcool (96%) numa proporo 4:3:3 (v/v/v). A observao

20

microscpica das razes foi realizada em seces transversais, feitas mo, de material

fresco. Os cortes foram observados e fotografados em diferentes ampliaes num

microscpio ptico Leitz laborlux 12.

2.2.2.4. Tratamento estatstico

Os resultados so apresentados sob a forma de mdias, acompanhadas pelo

respectivo erro (ep) ou desvio padro.

As diferenas entre mdias foram determinadas por anlise de varincia

(ANOVA), usando o programa SPSS v.17 e calculadas pelo teste de Tukey, para

probabilidades inferiores a 0,05, 0,01 e 0,001 considerando-se, respectivamente, como

significativas, muito significativas e altamente significativas.

Os efeitos da concentrao no substrato constitudo por terra vegetal e diferentes

concentraes em Borra de caf, fresca ou compostada, bem como a sua interaco na

influncia do desenvolvimento de plantas de alface, foram avaliados por anlise de

varincia (ANOVA). Efeitos significativos uma vez com um valor de potncia de um

foram estabelecidas para cada um dos factores estudados, diferenas significativas entre

os grupos foram avaliados pelo teste de Tukey com p 0,05.

2.3. Resultados e discusso

2.3.1. Primeiro ensaio borra fresca

Nas Figuras que se seguem, apresentado o aspecto geral das plantas de alface, do

primeiro ensaio, na estufa durante o seu desenvolvimento (Figura 6) e aquando da

colheita ao fim de 36 dias de crescimento (Figuras 7 e 8). No final do ensaio as plantas

de todos os tratamentos apresentavam, de uma maneira geral, um crescimento reduzido

face s alfaces vulgarmente presentes nas superfcies comercias. As folhas eram mais

alongadas e em menor nmero comparativamente s alfaces comercializadas.

Caracterizavam-se ainda por no apresentarem o aspecto de repolho, tpico da

variedade de alface utilizada neste ensaio, a Bola de Manteiga. Esta alterao na

morfologia pode estar relacionada com o facto de as alfaces terem sido produzidas em

vasos. As alfaces so normalmente cultivadas em solo ou mais recentemente em

hidroponia, onde dispem de uma rea suficiente para o desenvolvimento do seu grande

sistema radicular. Contudo, pela anlise macroscpica das plantas obtidas nos diferentes

21

tratamentos (controlo e substrato com borra de caf fresca a diferentes concentraes)

podemos verificar que existem diferenas ao nvel do crescimento da parte area e

radicular (Fig. 8).

Figura 6 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato de terra

vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.

Figura 7 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em

substrato de terra vegetal e borra e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.

Figura 8 - Aspecto particular das plantas aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em substrato

de terra vegetal e borra e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.

2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%

20 % 15% 10% 5% 2,5% Controlo

2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%

22

2.3.1.1. Taxas de crescimento

Os resultados das determinaes dos parmetros de crescimento em termos de

nmero de folhas so apresentados na Tabela 3. Verifica-se que em mdia o nmero de

folhas duplicou em todos os tratamentos entre a plantao e a colheita, tendo quase

triplicado no tratamento de 5%. No tratamento controlo, em termos mdios, no ocorreu

variao do nmero de folhas. A razo entre o nmero de folhas colheita e plantao

foi superior em plantas cultivadas em borra concentrao de 5%, seguida por 10% e

2,5%, entre os quais no se registaram diferenas estatsticas. Na alface, o nmero de

folhas constitui um parmetro crucial para a sua comercializao, dado tratar-se de uma

caracterstica avaliada pelos consumidores aquando da compra do produto. De acordo

com trabalho de Oliveira et al. (2005), o nmero de folhas varia de acordo com o grupo

a que a variedade pertence. As variedades do grupo lisa, na qual se insere a Bola de

Manteiga, apresenta em mdia 27 folhas por planta. No presente estudo este nmero

foi inferior, tendo sido o maior valor (correspondente em mdia a 20 folhas por planta)

obtido em plantas cultivadas em borra de caf a 5% (Tabela 3).

Tabela 3 - Nmero de folhas aquando da plantao (P) e colheita (C) de plantas de alface a

crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36 dias.

Tratamento Plantao (P) Colheita (C) C/P

Controlo 7,391,44 8,573,47 1,162,42

2,5% 8,222,00 19,395,69 2,362,85

5% 7,961,66 19,964,35 2,512,62

10% 7,611,73 18,004,71 2,372,73

15% 6,573,54 12,303,17 1,870,90

20% 7,302,38 11,173,61 1,531,52

Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).

Na Tabela 4, encontram-se indicados o comprimento mximo da raiz na altura da

plantao e da colheita, o acrscimo de crescimento em altura e acrscimos dirios e as

taxas de crescimento de plantas de alface cultivadas em terra vegetal e borra de caf

fresca a diferentes concentraes, ao fim de 36 dias de cultura. Da anlise dos resultados

verifica-se que as plantas de alface cultivadas em borra concentrao de 10 e 15%

apresentaram um maior crescimento radicular comparativamente s plantas controlo,

cujo crescimento desde a plantao colheita foi nulo. Este resultado sugere que a borra

aplicada concentrao de 10 e 15% favorece o desenvolvimento das razes

23

comparativamente s outras concentraes testadas e ao controlo. Convm no entanto

referir que os resultados relativos ao comprimento da raiz tm de ser analisados com

alguma cautela, dado que durante a colheita grande parte do sistema radicular era

perdido. Por se tratar de razes muito finas e frgeis, uma fraco do sistema radicular

ficava retido no substrato de crescimento.

Tabela 4 Crescimento mximo da raiz aquando da plantao (P) e colheita (C), acrscimos de

crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de crescimento relativo (TCR)

em plantas de alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36

dias.

Tratamento P (cm) C (cm) C/P x (cm) x/t (cm/dia) TCR (mm/cm.dia)

Controlo 14,894,17 14,204,12 0,950,99 0,00 0,00 0,000

2,5% 15,082,91 17,234,07 1,141,40 2,15 0,06 0,003

5% 14,683,27 18,774,37 1,281,34 4,09 0,11 0,006

10% 13,473,63 18,665,70 1,391,57 5,19 0,14 0,008

15% 13,793,54 19,776,87 1,431,94 5,98 0,17 0,008

20% 15,352,78 19,006,53 1,242,35 3,65 0,10 0,005

Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).

Na Tabela 5 encontram-se indicados os resultados relativos ao comprimento da

parte area das plantas de alface cultivadas em terra vegetal e borra de caf fresca a

diferentes concentraes, ao fim de 36 dias de cultura. Os resultados indicam que as

plantas cultivadas em borra concentrao de 2,5%, 5% e 10% apresentam taxas de

crescimento da parte area significativamente superior s plantas controlo e cultivadas

em borra concentrao de 15% e 20%. No foram contudo, encontradas diferenas

estatisticamente significativas ao nvel do crescimento das plantas cultivadas em borra

fresca s concentraes 2,5%, 5% e 10%. Deste modo, os resultados obtidos sugerem

que a borra de caf afecta negativamente o crescimento da parte area das plantas

quando presente a concentraes iguais ou superiores a 15%. Pelo contrrio,

concentraes baixas de borra de caf (entre 2,5 e 10%) proporcionam um aumento do

crescimento das plantas.

24

Tabela 5 Crescimento mximo da parte area aquando da plantao (P) e colheita (C),

acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de crescimento

relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao

fim de 36 dias.

Tratamento P (cm) C (cm) C/P x (cm) x/t (cm/dia) TCR (mm/cm.dia)

Controlo 9,932,43 13,264,26 1,341,75 3,33 0,09 0,007

2,5% 10,363,57 23,612,86 2,280,80 13,25 0,37 0,016

5% 11,203,19 25,202,82 2,250,88 14,00 0,39 0,015

10% 9,983,08 23,592,43 2,360,79 13,61 0,38 0,016

15% 11,503,78 15,012,94 1,310,78 3,51 0,10 0,006

20% 10,713,75 10,492,32 0,980,62 0 0,00 0,000

Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).

Os resultados obtidos nas plantas de alface, ao fim de 36 dias de crescimento em

substrato de terra vegetal com borra de caf a diferentes concentraes, para as relaes

entre o comprimento mximo da parte area e o comprimento mximo da raiz, na altura

da colheita, encontram-se na Tabela 6. Os resultados indicam que, de uma maneira

geral, as plantas cultivadas a baixas concentraes de borra (2,5, 5 e 10%) apresentam

razes de crescimentos prximos de 1 e muito similares ao controlo. Este resultado

sugere que o crescimento da parte area nestas plantas foi muito similar ao radicular.

Pelo contrrio, nas plantas provenientes dos tratamentos com borra s concentraes de

15 e 20%, verificou-se um menor crescimento da parte area face radicular, cujos

valores apresentavam diferenas estatisticamente significativas face aos restantes

tratamentos. A menor razo de comprimento parte area / parte radicular nestes dois

tratamentos leva-nos a concluir que o investimento destas plantas foi mais direccionado

para a parte radicular. Dado que na alface a poro consumida a parte area, a sua

reduo no crescimento poder constituir um problema para a comercializao deste

produto.

25

Tabela 6 Comprimento mximo da parte area (lpa) e da raiz (lpr) e sua razo, aquando da

colheita de plantas de alfaces a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de

36 dias.

Tratamento Ipa (cm) Ipr (cm) Ipa/Ipr

Controlo 21,5 20,5 1,05

2,5% 27 29,5 0,92

5% 29,8 29 1,03

10% 27,2 28 0,97

15% 19,1 36,5 0,52

20% 16,9 35 0,48

Os valores so apresentados na forma mdia (n=23).

2.3.1.2. Produo de biomassa

Os resultados obtidos nas plantas de alface, ao fim de 36 dias de crescimento em

substrato de terra vegetal com borra de caf a diferentes concentraes, para os pesos

frescos e secos e relaes entre o peso seco e o peso fresco (Ps/Pf) encontram-se na

Tabela 7. Mediante a anlise dos resultados, verifica-se que o peso fresco e seco da

parte area de plantas de alface cultivadas a baixas concentraes de borra de caf (2,5,

5 e 10%) significativamente superior face s plantas controlo e cultivadas a

concentraes elevadas de borra (15 e 20%). Relativamente parte radicular, as plantas

cultivadas em substrato com 10% e 15% de borra foram as que apresentaram maior peso

fresco, e o peso seco foi superior em plantas cultivadas em borra a 20%, seguida pelas

plantas cultivadas a 10 e 15%. Os resultados sugerem que a aplicao de baixas

concentraes de borra de caf (entre 2,5 e 10%) exerce um efeito positivo na produo

de biomassa, quer em termos de peso fresco como seco.

A razo entre o peso seco da parte area e do sistema radicular permite avaliar a

relao de desenvolvimento entre estas duas estruturas, tendo-se verificado que a

concentrao de borra de caf afecta significativamente este parmetro (Tabela 7).

Verificou-se para os tratamentos com menores concentraes de borra de caf (2,5, 5 e

10%), uma razo mais elevada face ao controlo e a concentraes de borra superiores a

10%. Este resultado sugere que concentraes de borra de caf baixas favorecem a

acumulao de biomassa na parte area comparativamente biomassa da parte

radicular. Este resultado foi mais notrio concentrao de 5%.

26

Tabela 7 - Peso fresco e seco da parte area e radicular de alfaces e razo entre o peso seco da

parte area e do sistema radicular a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim

de 36 dias.

Tratamento Parte area (Pa) (g) Parte radicular (Pr) (g) Razo

Paf Pas Pas/Paf Prf Prs Prs/Prf Pas/Prs

Controlo 1,862,94

0,150,19

0,080,07

1,721,79 0,130,17

0,080,09

1,220,63

2,5% 13,269,5

0,750,55

0,060,06

3,162,39

0,240,21

0,080,09

3,461,55

5% 18,3010,05

0,910,52 0,050,05

3,331,36 0,260,13

0,080,10

3,852,08

10% 13,576,55 0,900,40 0,070,06

3,662,14 0,330,22

0,090,10

3,642,06

15% 5,879,98

0,430,29 0,070,03

3,623,10

0,330,48

0,090,15

2,030,82

20% 2,573,19

0,340,42 0,130,13

2,803,02

0,370,45

0,130,15

1,401,06

Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=11).

Legenda: Paf peso fresco da parte area; Pas peso seco da parte area; Prf peso fresco da

parte radicular; Prs peso seco da parte radicular.

Os resultados apresentados indicam que a borra de caf bem como a sua

concentrao influenciam significativamente o crescimento das plantas de alface quer

em altura como em produo de biomassa. Nas condies de baixas concentraes de

borra de caf fresca (entre 2,5 e 10%), registou-se um significativo acrscimo no

nmero de folhas (2,2 vezes), no crescimento (1,8 vezes) e na produo de biomassa da

parte area (24,1 vezes para o peso fresco e 5,7 vezes para o peso seco), bem como na

razo peso seco parte area/ raiz (8,8 vezes), face ao controlo. Contudo, os valores

obtidos no presente estudo foram muito inferiores aos descritos por Dantas (2011). A

produo de biomassa fresca e seca, observada por este autor, de plantas de alface

cultivadas em solo onde foi aplicado 23,6 mg/ha de borra de caf, foi de 262,05 g/planta

e de 8,15 g/planta, respectivamente. Estas diferenas podem ser decorrentes das

cultivares utilizadas, do processo de cultura (vaso vs solo), das quantidades de borra

aplicadas e da sua composio qumica. Contudo, a produo de biomassa fresca de

plantas de alface observada quer no presente estudo quer por Dantas (2011), muito

reduzida quando comparada com plantas de alface produzidas na presena de

compostos feitos base de outros resduos orgnicos, como sejam estrume de bovino,

ovino e de aves e resduos de culturas agrcolas (Villas Boas et al., 2004; Peixoto, 2006;

Dantas 2011).

27

2.3.1.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos

Os resultados obtidos nas folhas internas (FI) e externas (FE) de plantas de

alface, ao fim de 36 dias de crescimento em substrato de terra vegetal com borra de caf

fresca a diferentes concentraes, para os teores de pigmentos fotossintticos (Cla, Clb

e carotenides) encontram-se na Tabela 8. Os resultados obtidos mostram que no

existem diferenas entre as folhas internas e externas. Adicionalmente verificou-se que

os teores em clorofilas a e b foi superior em plantas produzidas em substrato com

concentraes baixas de borra de caf (2,5, 5 e 10%) comparativamente s plantas

controlo e produzidas em borra concentrao de 15 e 20%. Relativamente aos

carotenides, no foram registadas diferenas significativas entre os diferentes

tratamentos. Refere-se ainda que, nas plantas controlo, no foi possvel determinar os

teores em pigmentos fotossintticos separadamente das folhas internas das externas,

devido falta de matriz biolgica. Os valores apresentados foram obtidos a partir da

planta inteira.

Tabela 8 - Teores de pigmentos fotossintticos (mg/g pf), clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e

Carotenides nas folhas internas (FI) e externas (FE) de alfaces a crescer em diferentes

concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias.

Tratamento Clorofila a Clorofila b Carotenides

FI FE FI FE FI FE

Controlo 0,210,16

0,090,05

0,050,05

2,5% 0,350,06

0,330,09

0,130,02

0,130,02

0,050,02 0,040,02

5% 0,380,12

0,320,11

0,130,03

0,120,02

0,060,03

0,040,02