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A fertilizaA fertilizaçção orgânica em MPB.ão orgânica em MPB.Monitorizar a qualidade Monitorizar a qualidade éé necessnecessááriorio
Manuela Costa Divisão de Experimentação, Qualificação e Apoio
Laboratorial da DRAP-N
Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica", 13 Março de 2009, LIPOR
Importância da matéria orgânica no solo
• A utilização de fertilizantes orgânicos é tão antiga como a própria agricultura
• Desde que o homem deixa de ser nómada e passa a sedentário: início da exploração da terra
• No início da nossa Era (Século I) Aristóteles formularia uma teoria -teoria do húmus – segundo a qual o húmus seria como que uma força sobrenatural que existia nas terras e que tinha a capacidade de continuamente originar plantas, e o papel do homem mais não era do que fazer despertar aquela força que na forma de húmus dava vida às plantas e na forma de plantas dava vida ao homem e animais
• Matéria orgânica: componente que define a qualidade de um solo e a sua capacidade de produção
• As acções benéficas da MO nos solos são diversas e estão interligadas
Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica", 13 Março de 2009, LIPOR
MO e Fertilidade do Solo
Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica", 13 Março de 2009, LIPOR
Acções benéficas da MOFunção equilíbrio e estruturante
• Promove:
• - a circulação de ar e de água (respiração das raízes e dos microorganismos)
• - crescimento do sistema radicular
• - o poder de retenção de água e de nutrientes
• - reduz os riscos de toxicidade por micronutrientese metais pesados
• - o poder tampão do solo
Função activadora da vida microbiana do solo
• Como alimento para os microorganismos do solo
• Veicula microrganismos para o solo- biodiversidade
• Resultado:– intensificação dos processos– maior disponibilidade de
nutrientes para as plantas– incremento da actividade
enzimática que assegura a disponibilidade nutrientes que estão sob formas não absorvíveis
– síntese de factores de protecção contra pragas e fungos de solo
– de hormonas de crescimento e de vitaminas
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Acções benéficas da MO
Sobre as plantas
• Estimula o desenvolvimento radicular e a germinação (Fitohormonas)
• Veicula nutrientes (macro e micronutrientes)
Ambiente
• Degradação das substâncias activas dos fitofármacosaplicados ao solo
• Retenção de metais pesados
• Recuperação do carbono atmosférico
• Diminuíção da erosão e da poluíção das águas -eutrofização
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A restituíção de matéria orgânica ao solo é fundamental
• O teor de matéria orgânica num solo cultivado tende a diminuir com o tempo
• È necessário proceder à restituíção da matéria orgânica pela aplicação de correctivos orgânicos estabilizados
• A adubação azotada em AB é assegurada através da aplicação de adubos e de correctivos orgânicos
• Os adubos orgânicos devem ser previamente estabilizados por tratamento térmico ou compostagem
• A agricultura em MPB está dependente da existência de organismos do solo em quantidade e diversidade
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A restituíção de matéria orgânica ao solo
• Quando os correctivos orgânicos não estão estabilizados:
– perda de grande parte do carbono incorporado ficando pouco retido sob forma de húmus
– Redução do teor em azoto mineral disponível para absorção radicular
•Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica",
13 Março de 2009, LIPOR
• Quando não estabilizado o fertilizante orgânico pode:
• Libertar metabolitos tóxicos para as sementes e plantas: (amoníaco, ácidos orgânicos de baixo peso molecular)
• Disseminar agentes patógénicos para as plantas, para o homem e animais (Escherichia coli, Salmonelas, Giardia)
• Libertar de odores (amoníaco) que conduzem à atracção de moscas
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Fertilizante orgânico não estabilizado . . .
• Instalação de fungos saprófitas sobre os resíduos orgânicos em decomposição e contaminação das culturas
• Problemas de salinidade do solo
• Fitotoxicidade causada por microelementos como cobre e zinco, amoníaco, ácidos orgânicos de baixo peso molecular
• Variações no pH do solo (acidificação)
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Os fertilizantes orgânicos podem ser
•• Correctivos orgânicosCorrectivos orgânicos
• A sua aplicação tem como objectivo principal a manutenção ou o aumento do teor da matéria orgânica no solo (Santos, 1995).
• Para que possam exercer o seu efeito corrector a matéria orgânica tem que estar estabilizada – substâncias húmicas
• Também apresentam maior ou menor carácter fertilizante, veiculando para o solo macro e micronutrientes, conforme a composição do substrato
•• Adubos orgânicosAdubos orgânicos
• Tem como principal objectivo o de veicular macronutrientes para o solo.
• Os nutrientes veiculados são totalmente de origem animal ou vegetal
• Os nutrientes só ficam disponíveis para absorção radicular após mineralização, por via biológica, da matéria orgânica
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AvaliaAvaliaçção da qualidade de compostos ão da qualidade de compostos
orgânicos orgânicos
em comercializaem comercializaçção na Região Norteão na Região Norte
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MetodologiaMetodologiaForam apreciados 10 fertilizantes
orgânicos, comercializados sob forma granulada, 5 dos quais autorizados para aplicação em AB.
Como métodos de apreciação da qualidade:
• Métodos químicos:• métodos internos do laboratório -
determinação de parâmetros como: carbono orgânico, pH, azoto amoniacal e nítrico, azoto orgânico, salinidade e macro e micronutrientes totais
• Métodos biológicos: • adoptaram-se os “Testes de
fitotoxicidade de crescimento com cevada (Souteiro & Baptista, 2001) e de germinação
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Metodologia – Teste de germinação
• Efeito de extractos com concentração crescente do fertilizante orgânico: 0,10, 20, 30 e 40 % (v/v)
• na germinação de sementes de alface (Lactuca sativa)
• Colocação em estufa a 28ºC
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Metodologia – Testes de fitotóxicidade• Permitem determinar a presença de
agentes de tóxicidade presentes em compostos imaturos:
– Amoníaco, àcidos orgânicos voláteis, etileno…
• Os compostos são misturados com turfa nas proporções:
• - 0% composto - 100% turfa (T0)- 25 % composto - 75 % turfa (C25)- 50 % composto - 50 % turfa (C50)
Sementeira de cevada (Hordeumvulgare)
• Resultados expressos em % de produção relativa de biomassa
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Resultados Teste Germinação
• Figura – Efeito do aumento da dose do fertilizante na germinação de sementes de alface (Lactuca sativa); 10 fertilizantes em apreciação 5 dos quais autorizados em AB
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ResultadosTeste crescimento cevada
• Figura – Efeito da aplicação de doses crescentes dos fertilizantes orgânicos estudados no crescimento da cevada (g peso seco).
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Alguns exemplos do aspecto do desenvolvimento da cevada nos compostos estudados …
T0 25 % 50%T0
25 % 50 %
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•• Dos Dos 1010 fertilizantes orgânicos granulados apreciadosfertilizantes orgânicos granulados apreciados:– Embora 7 apresentem uma relação C/N muito baixa, indicadora do seu
carácter de adubo, apenas 5 apresentam um teor de matéria orgânica que os permite designar como tal (NP 1048/1990)
– Com excepção de 1 todos apresentam teores em azoto amoniacal superiores a 2300 mg/kg (média de 4 273mg/kg) e uma conductividadeeléctrica superior a 11 mS/cm, situando-se o valor médio nos 14,3 mS/cm.
– Quanto aos fertilizantes com designação de rótulo de adubos orgânicos com autorização de utilização em AB (5): i) 2 não se encontram em conformidade com a legislação apresentando um teor em MO inferior ao limite mínimo; ii) 2 apresentam um teor em azoto amoniacal elevadíssimo susceptível de ocasionar fitotóxicidade às culturas
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- Quanto às menções obrigatórias no rótulo : i) só 4 referem o tipo de fertilizante; ii) apenas 1 a natureza da matéria prima; iii) 4 não apresentam quaisquer dados relativamente à composição do fertilizante .
• Relativamente ao comportamento dos fertilizantes nos testes de cevada e de germinação:
• todos afectam negativamente o crescimento da cevada e a germinação das sementes de alface
• revelam ser fitotóxicos e não deverão ser usados como correctivos orgânicos do solo sob risco de ocasionar graves danos às culturas e de impedir a germinação das sementes.
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Ensaio de campo Ensaio de campo
Efeito do Nutrimais na fertilidade de um Efeito do Nutrimais na fertilidade de um cambissolocambissolo
e na produe na produçção da couve repolhoão da couve repolho
Unidade Experimental de Vairão(DEQAL - DRAPN)
Em colaboração com Eng.º Alexandre Torres
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Composição do nutrimais
Determinação Unidade Valor Ref.N
Humidade a 100ºC. g.kg-1 157 <400,0(1)
Carbono orgânico g.kg-1 264,5
Matéria orgânica g.kg-1 456,7 >300,0 (1)
pH 8,6 5,5-8,5 (1)
Condutividade eléctrica mS/cm 20,57 <2(1)
Azoto total (N) g.kg-1 22,7
Azoto mineral (N) mg.kg-1 871,9
Azoto amoniacal (N) mg.kg-1 788,9 <400,0 (5)
Razão C/N 12 12-20 (6)
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Efeito fertilizante do “Nutrimais” na cultura da couveEnsaio de Campo
Determinar o valor fertilizante associado à disponibilização de nutrientes e ao incremento da actividade microbiana e da mesofauna do solo
• Plantação da couve a 5 de Junho 2007 (duração 3 meses)
• Plantação alface a 4 de Julho 2007 (1 mês de cultura)
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Metodologia - Ensaios de campo
• As parcelas ensaio encontravam-se em pousio há vários anos, não tendo sofrido qualquer tratamento de desinfecção de solo
• Utilizou-se um cambissolo, com um teor médio em matéria orgânica, de textura franca e com uma média capacidade de retenção de água e nutrientes
• O solo encontrava-se pobre em nutrientes fácilmente disponíveis
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Metodologia – Ensaio de campo
• Para a correcção da fertilidade do solo utilizaram-se adubos autorizados para agricultura biológica:
• Dix N 10: 223 g/m2 (22,3 g N)• Patent PK :119 g/m2• Patenkali: 59 g/m2
- Os fertilizante foram aplicados ao solo em doses equivalentes a 0, 5, 15 e 45 ton MS/ha
- Profundidade de mistura com solo:15 cm
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Dose de Azoto total e mineral aplicado por tratamento
* Dose máxima de N total permitida aplicar na zona vulnerável: 170 kg ha-1
** Peso de um paralelipípedo de solo com 1 m2 de área, 1,19 de densidade e profundidade de 15 cm = 179 Kg/m2;
Trat Kg MS/m 2
Kg N/há* N Kj
(g/m2 **)
N min
(g/m2)
N total
(g/m2)
N min
(mg/kg solo)
N total
mg/kg solo3
N5 0,5 114 11,4 0,4 11,8 2,2 65,9
N15 1,5 341 34,1 1,3 35,4 7,3 197,8
N45 4,5 1022 102,2 3,9 106,1 21,7 592,7
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Ensaio Couve
• O ensaio foi conduzido em modo de produção biológico
• Unidade experimental : 3 m2,
- 9 plantas úteis,- 10tratamentos/bloco experimental, - 4 blocos
• Cultura da couve coração (Brassica oleracea, Var.capitata)
• cultivar Duchy
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Para a protecção das principais pragas da couve na Região de EDM:
Mosca da couve: - discos plásticos no pé da
couve,
- placas cromotrópicasamarelas ( 1 placa /6 m2)
Lagarta da couve: aplicação de Bacillus turigensis
Afídios: sabão de
potássio (15 em 15 dias)
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Avaliação do impacto ecotóxicológico:(IMAR / Dep.Zoologia da FC-U.Coímbra)
Efeito na mesofauna :• Ensaios de reprodução no
início e no final do ensaio:
com colêmbolos (Folsomia
candida)-
com enchitreídeos(Enchytraeus crypticus)
Efeito na macrofauna do solo
- com oligoquetas (Eisenia
andrei)
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Fases do ensaio reprodução minhocas
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...efeito na microflora do solo…
• Utilizaram-se 8 “bait-lâmina”por talhão, e em apenas dois blocos:
• Bait-lâmina– lâminas de plástico perfurado
por 16 orifícios, preenchidos por um substrato que é uma mistura de carvão activado, levedura e celulose.
• Periodicamente são contados os orifícios vazios nos “bait-lâmina” colocados nos talhões testemunha (quando o nºorifícios vazios ≥50% retiram-se os bait-lâmina)
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Resultados Teste crescimento com cevada
• Figura - Efeito da aplicação de doses crescentes de nutrimais na produção de biomassa cevada (g peso)
• O nutrimais pode ser utilizado como correctivo orgânico do solo sem provocar fitotóxicidade
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Resultados
Ensaio de campoEfeito da adição do “Nutrimais” na produção da Couve
(3 meses de cultura)
0
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0 5 15 45
Dose de nut rimais (t/ha)
Pro
duçã
o (g
pes
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esco
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PF total PFcomerc ial Pfcomercial refª
Lama
Bagaço +cangaço
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Efeito da adição do Nutrimais nas doses 5, 15 e 45 t MS/há na produção de alface (1 mês e meio cultura)
0
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500
0 5 15 45
Dose de Nutrimais (t/ ha)
Pro
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PF t otal PFcom ercial PF refª
ab
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Efeito na qualidade da produção: Nitratos
• ALFACE: Só ocorre variação na aplicação da dose máxima 45 T MS /ha
• COUVE: O nutrimais só contribui para o aumento de nitratos na dose máxima 45TMS/ha
0
100
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5 15 45
Doses de compostado (T /ha)
Nit
rato
s n
a f
olh
a(
mg
N
O3
/kg
)
CFC N Teste
alfacecouve
0
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500
600
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Doses de resíduo orgânico (t/ha)
Nit
rato
s n
a f
olh
a (
mg
/kg
)
BC N L Teste
couve
dcd
bcd bcd
aba
abc
a a
bb
ab
b
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Efeito na qualidade da produção: Proteína
0
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Dose de fertilizante orgânico (T/ha)
Pro
tein
a n
a c
ouve (g/k
g)
BC N L Teste
Não se observa variação no teor em proteína na couve pela aplicação de nutrimais
aab
bcbcc
bcbc
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…na disponibilização de nutrientes…
• Efeito do tempo após incorporação -10, 24 e 119 dias - no teor em azoto do solo:
– Aumento aos 24 dias que na dose máxima práticamente cobre o valor médio exportação azoto na couve repolho (20g/m2)
Azoto (NO3-)
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Exportação de azoto pela couve (parte aérea)
• Aumento da dose de azoto exportada pela couve com a incorporação de doses crescentes de nutrimais
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Azoto na couve
…na disponibilização de nutrientes…
• A aplicação do nutrimais contribui de forma muito significativa para o aumento do teor em potássio fácilmente disponível para absorção:
• Aos 24 dias– 20 g K2O/m2 (15 t/há) – 30 g K2O/m2 (45 t/há)
• A gama de teores disponibilizada é equivalente ao potássio veiculado por 12 a 20 sacos/ha de patentkali respectivamente
Potássio
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Evolução do teor em sódio com o tempo
• O teor em sódio no solo aumenta com a dose
• Para a dose 15tMS/ha aos 119 dias diminui
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Sódio
Evolução da Conductividade eléctrica
• Sobe com o aumento da dose• Diminui com o tempo
• Mesmo na dose máxima não atingiu os níveis críticos
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Efeito na macrofauna do solo
T este de rep ro duç ão
c om E . an drei
0
50
100
150
200
250
300
350
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T0 L5 L 15 L45 N5 N15 N45 C F C5 C F C 15C F C 45Nú
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A reprodução das oligoquetas “Eisenia andrei” não foi afectada pelaaplicação do “Nutrimais”
O nutrimais não induz ecotoxicidade
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Efeito na mesofauna
• A reprodução dos colêmbolos não foi afectada pela aplicação do compostado Nutrimais.
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Nú
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Nú
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ép
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Teste de reprodução com F. candida
Nº juvenis Sobreviventes
Efeito na microflora do solo
• Observa-se uma redução significativa da actividade microbiana para todas as modalidades testadas comparativamente àtestemunha
• Deixa de se observar essa redução ao fim de 2 meses (2º tempo bait-lâmina).
• Degradação de eventual factor inibidor que actuou no 1º tempo de colocação baitlâmina ??
B ait-lamina
1º tempo
0
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80
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120
T0 N5 N 15 N45 C FC 5 C FC 15C F C 45 L 5 L 15 L 45
%
B ait-lamina
2º tempo
0
20
40
60
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140
T0 N5 N15 N 45 C F C 5 C F C 15 C FC 45 L 5 L 15
%
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Conclusões
� O Nutrimais tem qualidade como correctivo orgânico em agricultura em modo de produção biológico
� Apresenta um carácter fertilizante associado à disponibilização de potássio e de azoto
� Não é ecotóxico
� Benéfico para fauna do solo
Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica", 13 Março de 2009, LIPOR
Participaram de forma activa neste trabalho
Equipe Técnicos do Núcleo Laboratório da DEQAL-DRAPN: Eduarda Ferreira, Ana Carqueijo, Lurdes Calado, Maria Helena, Guiomar Alemão, Conceição Vieira e Augusto Fernandes
Auxiliares Técnicos Agrícolas Unidade Experimental Vairão
Obrigada pela atenção
Seminário " A Importância da Matéria Orgânica na Agricultura Biológica", 13 Março de 2009, LIPOR