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Projecto I&DT Empresas em Co‐Promoção Promovido pela Leal & Soares SA
Co‐promoção do Instituto Politécnico de Viana do Castelo e da Universidade de Coimbra
Compostagem de espécies invasoras
(Relatório de atividades 01/2012‐ 07/2012)
Projeto CEI 13584
Quadro de Referência Estratégico Nacional 2007‐2013 Programa Operacional Temático Fatores de Competitividade
1. Sumário executivo das atividades do projeto e dos resultados alcançados
Para investigar se a compostagem dos arbustos de acácia triturados e crivados pode atingir
temperaturas elevadas o tempo suficiente para destruir a viabilidade das sementes, e se o composto
resultante pode ser utilizado como substituto parcial da turfa em substratos hortícolas, construíram‐se
pilhas de grandes dimensões para avaliar o processo de compostagem de arbustos de acácia e a
qualidade dos compostos resultantes como componentes de substratos para a produção de plantas.
O objetivo principal foi avaliar a evolução das principais características físicas e químicas, e as taxas de
decomposição da matéria orgânica (MO), durante o processo de compostagem de arbustos de acácia
triturados. E, simultaneamente, determinar o efeito do revolvimento das pilhas de compostagem nas
taxas de mineralização da MO, na estabilidade e na qualidade do composto final.
No âmbito deste 2º relatório, foram realizadas as atividades relacionadas com os estudos preliminares,
experimentação de técnicas de compostagem, testes para avaliar taxa de germinação e a promoção e
divulgação dos resultados.
Podemos assim avaliar o processo de compostagem das pilhas de 2012 que incluíram acácia com a
pré‐mistura para compostagem vulgarmente utilizada na empresa Leal & Soares e das pilhas em
maturação de acácia de 2011
Apresentamos as atividades e respetivas tarefas realizadas ao longo deste período:
Atividade 1 – Estudos preliminares
Tarefa 1: Avaliação da composição florística. A avaliação da composição florística continuou a
decorrer ao longo da primeira metade do ano de 2012, com duas saídas de campo realizadas nos dias
25 de Janeiro e 02 de Maio. Com esta tarefa deu‐se continuidade ao acompanhamento da capacidade
de recuperação do sistema, através da re‐colonização por espécies nativas, exóticas e invasoras, das
áreas onde as espécies invasoras (Acacia spp.) foram removidas. Os resultados demonstram uma
elevada taxa de cobertura do solo por indivíduos de Acacia longifolia, resultante de germinação, e de
Acacia melanoxylon, resultantes maioritariamente de rebentamento de touça. Devido a um fenómeno
ocorrido em meados de Março de 2012 e registado em Maio de 2012, muitos indivíduos de Acacia spp.
secaram, o que possibilitou o desenvolvimento de muitas espécies nativas anuais.
Tarefa 2: Avaliação das características do solo: já finalizada (consultar relatório anterior).
Tarefa 3: Banco de sementes: A tarefa de avaliação do banco de sementes da área intervencionada já
terminou e os resultados encontram‐se no relatório anterior deste projecto.
Tal como referido no anterior relatório técnico‐científico deste projecto, na tarefa 3 acrescentaram‐se
duas experiências consideradas de extrema importância e sem custos adicionais.
Tarefa 3a: Estudo da viabilidade de sementes nas pilhas de compostagem: Recebemos em
Março de 2012 (Figura 1) três sacos com sementes provenientes das pilhas de compostagem. Os sacos
continham no seu conjunto sementes de A. longifolia, A. melanoxylon, A. dealbata e A. saligna. Estas
sementes foram processadas segundo a metodologia utilizada anteriormente. Nenhuma semente de
nenhum saco germinou ou se mostrou viável.
Em Julho averiguou‐se a possibilidade de existência de sementes viáveis de Acacia spp. directamente
no composto (Figura 2). Amostras do composto foram colocadas numa câmara climática, com
condições óptimas para a germinação de sementes de Acacia spp. e a sua monitorização foi seguida
durante 30 dias. Também aqui, nenhuma semente germinou.
Tarefa 3b: Impacte do solo invadido na flora nativa: Esta experiência (Figura 3) teve o seu
término em finais de Janeiro de 2012. Até Julho os dados foram analisados e iniciou‐se preparação de
um artigo científico para publicação numa revista de especialidade.
Tarefa 4: Avaliação de metodologias de controlo. De forma a avaliar a eficácia da metodologia de
controlo utilizada aquando da remoção da biomassa para montagem das pilhas de compostagem,
avaliou‐se o rebentamento de touça dos indíviduos cortados e a germinação de sementes das espécies
invasoras presentes. Tendo em conta os objectivos principais da empresa (obtenção de material para
compostagem viável economicamente), o menor custo em termos de operacionalização no terreno, e
a expectável reduzida taxa de rebentamento de touça após corte da espécie invasora dominante (A.
longifolia), apenas se utilizou o corte raso, com motosserra, sem aplicação de herbicida na touça. Os
resultados desta acção de controlo foram posteriormente monitorizados ao longo do tempo. Durante
o período a que corresponde este relatório, realizaram‐se duas saídas de campo (a 25 de Janeiro e 02
de Maio). Os resultados indicam uma forte regeneração a partir de semente de A. longifolia. As touças
de A. longifolia não apresentam rebentos até ao momento, no entanto, a grande maioria das touças
de A. melanoxylon apresentam rebentos de touça vigorosos. Em Maio verificou‐se um fenómeno que
afectou grandemente as plântulas e rebentos de Acacia spp. com pouco impacte na flora nativa.
Intervenções posteriores devem ser asseguradas, para controlo dos indivíduos resultantes de
germinação e de rebentamento de touça, de forma a evitar a rápida re‐invasão das áreas controladas
por Acacia spp.
Atividade 2 – Desenvolvimento
Tarefa 1: Experimentação de técnicas de compostagem de plantas invasoras lenhosas. Para efetuarmos a experimentação das técnicas de compostagem utilizámos as pilhas C e D construídas em 30 de Novembro de 2011, monitorizadas durante todo o ano de 2012 sendo a pilha C sujeita a um maior número de revolvimentos que a pilha D. Utilizaram‐se resíduos triturados da limpeza de acácia (mais de 80% de Acácia longifolia e o restante de Acácia dealbata e urze) misturados com uma pré‐mistura com base em resíduos de casca de pinheiro. Esta pré‐mistura é preparada pela Leal & Soares com a seguinte formulação: Casca, pó e entrecasca de pinheiro, restos das crivagens de pilhas de compostagem de resíduos de pinheiro anteriores, e com 2 kg de ureia e 4 kg de mármore branca moída (com valor neutralizante equivalente a 90% de carbonato de cálcio), por metro cubico de mistura.
As pilhas foram constituídas por 60% em volume de resíduos das acácias e 40% de resíduos da casca de pinheiro. No entanto, esta proporção, em peso fresco e em peso seco foi muito diferente. A proporção, em peso fresco, foi 34% de acácia e 66% de pinheiro, enquanto em peso seco foi 44% e 56% respetivamente. A densidade dos resíduos de acácia triturada fresca (185 kg m3), calculada pela Norma CEN 12580, era inferior à da pré‐mistura (549 kg m3), e o teor de humidade (42%) dos resíduos acácia foi também inferior ao da pré‐mistura (66%). As pilhas construídas possuíam grandes dimensões (≈100 m3). A dimensão das partículas foi inferior a 2 cm para os resíduos de pinheiro, mas com partículas mais compridas (até 8‐10 cm) de resíduos de acácia. As temperaturas das pilhas de compostagem (próximo da base, do centro e do topo das pilhas, aproximadamente à altura de 0,5 1,5 e 2,5 m de altura respetivamente), e do ambiente exterior, foram determinadas com três termístores (tipo ST1, Delta‐T Devices) em cada pilha, e a temperatura do ambiente exterior com dois termístores, sendo os valores horários registados com base em leituras a cada minuto, através de um registador de dados (Delta‐T Devices). Com base nos registos horários calcularam‐se as médias diárias de temperatura do exterior e do interior de cada pilha ao longo de todo o período de compostagem.
Análises químicas das amostras das pilhas de compostagem
Realizaram‐se colheitas de quatro amostras por cada pilha, recolhidas em quatro pontos distintos do centro das pilhas de 2011 até Abril de 2012 e das pilhas de 2012 durante todo o ano de 2012. As amostras de cada data foram analisadas individualmente. Recorreram‐se às normas europeias (CEN, 1999) para a determinação das seguintes características: humidade, com base em 50 g de material original (EN 13040); pH por potenciometria (Methrohm‐632) utilizando extractos de 60 cm3 de amostra por 300 ml de água (EN 13037); condutividade elétrica dos extractos aquosos obtidos de acordo com a norma do pH (1+5, v/v), após filtração (EN 13038), com um condutivímetro (Crison‐CDTM/522), e os resultados ajustados à temperatura de 25°C; MO por calcinação numa mufla (Heraus‐MR170E) a 550°C durante 4 horas (EN 13039) após moagem da
matéria seca num moinho ultra‐centrífugo de precisão (Retsch® ZM200); e azoto Kjeldahl modificado (EN 13654) (com um digestor Gerhardt‐KT12S e uma unidade de destilação Vadopest‐3). O teor de N‐NO3
‐ foi também estimado com base no extrato aquoso 1:50 (p/v) através do método de salicilato de sódio, com leitura num espectrofotómetro de absorção molecular, no comprimento de onda de 420 nm (Monteiro et al., 2003). A concentração de carbono total, destinado ao cálculo da relação C/N, foi determinada pela fracção entre a concentração da matéria orgânica e a constante 1,8 (Gonçalves e Baptista, 2001). A mineralização da MO foi estimada com base nas perdas de MO (g kg‐1) que foram calculadas pela seguinte fórmula (Paredes et al., 2000): Perdas de MO (g kg‐1) = 1000 – 1000 [X1 (1000 – X2)] / [X2 (1000 – X1)] As perdas de massa foram calculadas pela fórmula (Tang et al., 2007): Perdas de massa (g kg‐1) = 1000 [1‐ (X1 / X2)] em que que X1 e X2 representam o teor de cinzas (g kg‐1), respetivamente no início e no fim de cada período de compostagem. As perdas de N foram calculadas pela seguinte fórmula (Paredes et al., 2000): Perdas de N (g kg‐1) = 1000 – 1000 [X1 N2)] / [X2 N1)] em que X1 e X2 representam o teor de cinzas (g kg‐1), e N1 e N2 o teor de N, respetivamente no início e no fim de cada período de compostagem. As perdas dos restantes nutrientes foram calculadas, substituindo os teores de N pelos do respetivo nutriente, de acordo com a equação anterior. Utilizou‐se o método de Levenberg‐Marquardt na análise de regressão não linear e o método da menor diferença significativa (P <0,05) para a comparação entre as médias dos parâmetros químicos analisados nas pilhas experimentais, recorrendo‐se ao programa SPSS v. 15.0. Preparação de amostras para análise na UTAD e na Universidade do Algarve
Para análise na UTAD Parte das amostras foram congeladas imediatamente após a colheita, para a determinação do azoto mineral na UTAD (após extracção com KCl 2M (1:5, m:v) na ESA/IPVC) por espectofotometria de absorção molecular (Houba et al., 1995), em autoanalisador de fluxo segmentado, sendo o teor de N amoniacal determinado pela reacção de Berthelot e a de N nítrico através do reagente de Griess‐Ilosvay, após redução em coluna de cádmio. Para a extracção dos nutrientes na ESA/IPVC utilizou‐se uma digestão sulfúrica para o N e o P totais e uma digestão nitro‐perclórica para K o Ca e o Mg. Na UTAD, O N e o P nos digeridos serão determinados por espectrofotometria de absorção molecular, o K por espectrofotometria de emissão de chama e o Ca e Mg por espectrofotometria de absorção atómica. Para análise na Universidade do Algarve Enviaram‐se amostras recolhidas no final da compostagem das pilhas de 2011, para a universidade do Algarve, para se efetuarem as seguintes análises: matéria seca; pH; CE; matéria orgânica; curva de retenção de água (%v/v); densidade aparente; redução de volume (% v/v); granulometria; capacidade de troca catiónica. Todos os valores apresentados resultam da média de 4 amostras, cada uma repetida 3 vezes. As características dos compostos de acácia foram comparadas com as de 16 substratos comerciais referidas por Brito et al. (2010). Os teores de humidade e de matéria seca (MS) foram determinados através do método proposto por Martinez (1992), secando 40 a 50 g de material a 105ºC, até peso constante. A matéria mineral (MM) foi calculada por diferença da matéria orgânica (MO) para o peso seco total. O teor de MO determinou‐se segundo Ramos et al., 1987, calcinando as amostras a 560ºC. A densidade real foi calculada considerando a densidade da MO igual a 1,45 e a densidade da matéria mineral (MM) igual a
2,65. Para a determinação da densidade aparente (do material seco) utilizou‐se uma adaptação do método de De Boodt et al. (1974). Denominou‐se por contração de volume, a perda de volume experimentada pelo substrato, quando em condições normalizadas de humidade, foi sujeito a um processo de secagem, conforme proposto por Martinez (1992). A porosidade (espaço poroso total) foi calculada com base na razão entre a densidade aparente e a densidade real de acordo com o método de De Boodt et al. (1974). Para análise da composição granulométrica utilizou‐se uma série de crivos com as medidas da malha (mm) seguintes: 40; 25; 16; 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25 e 0,125. A capacidade de retenção de água avaliou‐se sujeitando as amostras de substrato humedecido a uma força de sucção determinada, até um máximo equivalente a uma coluna de água de 100 cm (≈ 10 kPa), limite a partir do qual se admite que as plantas cultivadas em substratos podem começar a sofrer restrição de crescimento. Os teores de ar e de água com o aumento da tensão aplicada, foram calculados de acordo com o método de De Boodt et al., 1974. O pH foi determinado por um método expedito, com base no método proposto por Gabriëls & Verdonck (1991). Preparou‐se um extracto aquoso 1:2 (v/v) a partir de 100 cm3 de amostra (Martinez & Casasayas, 1988) e mediu‐se o pH com um potenciómetro. Mediu‐se a CE no mesmo extracto aquoso usado para o pH, após filtração por papel de filtro (Martinez, 1992). A capacidade de troca catiónica (CTC) determinou‐se pelo método proposto por Harada & Inoko (1979), descrito por Soliva et al. (1990). O resultado expressou‐se em relação à MS e à MO do substrato.
Atividade 3 – Testes e Ensaios
Tarefa 1: Análise do valor comercial, agronómico e ambiental dos compostos
Testes de emergência com substratos com compostos de acácia Principal objetivo, avaliar o efeito da substituição parcial do composto de casca de pinheiro por composto de acácia na formulação do substrato Siro Plant, na emergência e no crescimento de plantas de alface para transplantação.
Materiais utilizados na formulação dos substratos S ‐ Siro Plant, com a seguinte formulação: 70% de composto de casca de pinho maturado (9‐11
meses de compostagem) (partículas com 0‐12 mm) + 30% turfa loira (partículas com 0‐40 mm) + 2 kg m‐3 de mistura de vários adubos (20:10:8 + micronutrientes) de libertação controlada capsulados para corresponderem a 3, 6 e 9 meses de libertação.
A e B – Compostos de arbustos de Acacia longifolia (60%) e Acacia melanoxylon (40%) com 273 dias de compostagem (partículas com 0‐20 mm).
Formulação dos substratos (v/v) S = Siro Plant (testemunha) = 70% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo A15 = 15% composto de acácia + 55% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo A30 = 30% composto de acácia + 40% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo A45 = 45% composto de acácia + 25% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo B15 = 15% composto de acácia + 55% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo B30 = 30% composto de acácia + 40% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo B45 = 45% composto de acácia + 25% composto de casca de pinheiro + turfa loira + adubo
Delineamento experimental
Realizou‐se uma experiência de blocos casualizados (3 blocos) com 7 tratamentos (substratos) em tabuleiros de germinação com 40 alvéolos com uma superfície de 18 cm2 por alvéolo. Os tabuleiros possuíam as seguintes dimensões: largura de 21,5 cm, comprimento de 31 cm e profundidade de 3,5 cm. Analisaram‐se as características dos substratos com base em 4 repetições, de acordo com os procedimentos referidos anteriormente (Brito et al., 2012). Os tabuleiros foram colocados numa bancada de uma estufa sem climatização da Escola Superior Agrária de Ponte de Lima (41º47’30’’N, 8º32’24’’O, 50 m de altitude). Durante o período experimental a média das temperaturas mínimas diárias foi de 8ºC, a média das máximas diárias de 27ºC, e a média das temperaturas médias diárias foi de 17ºC. Os tabuleiros foram regados por nebulização durante toda a experiência de forma a manter os substratos próximos da capacidade de campo. A variedade escolhida foi alface maravilha de inverno, marca Reivax. A alface foi semeada manualmente no dia 28 de Novembro de 2011 (40 sementes por tabuleiro) nos 21 tabuleiros. Registaram‐se periodicamente (intervalos de 2‐3 dias) as plantas que emergiram e a data de aparecimento da terceira folha. As plantas foram colhidas com o tamanho comercial 42 dias após a sementeira, separando a parte aérea das raízes, e procedendo imediatamente à análise do peso fresco. O peso seco das plantas foi determinado após secagem em estufa com termoventilação a 65ºC de temperatura até atingirem um peso constante.
Testes de crescimento da alface com compostos de acácia Principal objetivo avaliar o efeito da substituição parcial do composto de casca de pinheiro por composto de acácia na formulação do substrato Siro Plant, no crescimento e na absorção de nutrientes pela alface em vasos.
Formulação dos substratos (v/v) Sete substratos referido na experiência anterior (SiroPlant, A15, A30, A45, B15, B30, B45).
Delineamento experimental e métodos analíticos Realizou‐se uma experiência de blocos casualizados (4 blocos) com alface (Latuca sativa L.) com 15 tratamentos (solo e substratos) em vasos com um diâmetro de 30 cm e uma capacidade de 7,75 L. Os tratamentos incluíram o solo, os 7 substratos formulados e 7 misturas destes com solo, em proporções iguais de solo e substrato, em volume. Os vasos foram colocados numa bancada de uma estufa sem climatização da Escola Superior Agrária de Ponte de Lima (41º47’30’’N, 8º32’24’’O, 50 m de altitude). Durante o período experimental a média das temperaturas mínimas diárias foi de xºC, a média das máximas diárias de xxºC, e a média das temperaturas médias diárias foi de xxºC. Os vasos foram regados por nebulização durante toda a experiência de forma a manter os substratos próximos da capacidade de campo. A variedade escolhida foi alface Bobary frisada. A alface foi transplantada no dia 29 de Fevereiro de 2012 nos 60 vasos. As plantas foram colhidas com o tamanho comercial 43 dias após a transplantação, separando a parte aérea das raízes, e procedendo imediatamente à análise do peso fresco. O peso seco das plantas foi determinado após secagem em estufa com termoventilação a 65ºC de temperatura até atingirem um peso constante. Os substratos foram analisados nos termos descritos anteriormente para os compostos. A MO do solo foi determinada com base na quantidade de dicromato de sódio gasto na oxidação do C orgânico. O N mineral, dos solos e dos substratos, foi determinado após extração com KCl 2 M (1:5), por espectrofotometria de absorção molecular. A concentração de N nos solos, nos compostos e nas folhas da alface foi determinada pelo método de Kjeldahl modificado (EN 13654). As concentrações de P nos solos, nos substratos e nas folhas da alface foram determinadas por espectrofotometria de absorção molecular após digestão das amostras em ácido sulfúrico enquanto o K foi determinado for fotometria de emissão de chama, e o Ca, Mg e Fe por espectrofotometria de absorção atómica, em ambos os casos, após digestão nitroperclórica.
A taxa de mineralização aparente do N (%) foi estimada pela diferença entre o N acumulado na alface produzida com e sem composto, após subtração do N mineral existente no composto, a dividir pelo N orgânico do composto. A comparação entre os tratamentos realizou‐se através da análise de variância dos três fatores, incluindo no modelo as respetivas interações, e do cálculo da menor diferença significativa (P <0,05) entre médias de resultados, recorrendo‐se ao programa SPSS v. 15.0. Testes de crescimento da grevillea e de lavanda com compostos de acácia Pretende‐se avaliar o efeito da substituição parcial do composto de casca de pinheiro por composto de acácia na formulação do substrato Siro Plant, no crescimento da gravillea em vasos.
Formulação dos substratos (v/v) Sete substratos referido na experiência anterior (SiroPlant, A15, A30, A45, B15, B30, B45).
Delineamento experimental e métodos analíticos Realizaram‐se experiências de blocos casualizados (4 blocos) com grevillea (Grevillea juniperina) e com
lanvada (Lavandula) com 8 tratamentos (solo e substratos) em vasos com um diâmetro de 30 cm e
uma capacidade de 7,75 L. Os tratamentos incluíram o solo e os 7 substratos formulados (SiroPlant,
A15, A30, A45, B15, B30 e B45). Os vasos foram colocados numa bancada de uma estufa sem
climatização da Escola Superior Agrária de Ponte de Lima (41º47’30’’N, 8º32’24’’O, 50 m de altitude).
Os vasos foram regados durante toda a experiência de forma a manter os substratos próximos da
capacidade de campo. A grevillea foi transplantada no dia 28 de Março de 2012 para os 32 vasos e a
lavanda no dia 8 de Junho de 2012. Durante o seu crescimento mediram‐se periodicamente a altura e
a largura máxima das plantas. As plantas foram colhidas xx dias após a transplantação, separando a
parte aérea das raízes, e procedendo imediatamente à análise do peso fresco. O peso seco das plantas
foi determinado após secagem em estufa com termoventilação a 65ºC de temperatura até atingirem
um peso constante.
Atividade 4 – Promoção e Divulgação de resultados
Tarefa 1: Promover ações de divulgação. No dia 24 de Fevereiro realizou‐se no Departamento de
Ciências da Vida da Universidade de Coimbra uma palestra aberta ao público e divulgada localmente,
de um tema ligado a este projecto. Foram divulgados resultados referentes ao legado da invasão por
A. longifolia no solo e as suas consequências para a nativa Ammophila arenaria e para A. longifolia. Na
palestra estiveram presentes cerca de 30 pessoas e esta foi seguida de um participado debate final.
Iniciou‐se a preparação de conteúdos a divulgar na página web do projecto.
O projeto também foi divulgado através de comunicações, designadamente no 17th International
Nitrogen Workshop: Innovations for sustainable use of nitrogen resources, 27–29 June 2012, Wexford,
Ireland e através de visitas de técnicos e agricultores às instalações da Leal & Soares e de eventos
como a “45ª Feira Internacional de Agricultura, Pecuária e Alimentação” realizada no Parque de
Exposições de Braga (AGRO 2012)
2. Diagrama de Gantt
3. Resultados alcançados por tarefa
Atividade 1 – Estudos preliminares
Tarefa 1: Avaliação da composição florística
A área onde Acacia spp. foi removida tem sido re‐colonizada na sua maioria pela germinação de
indivíduos da espécie invasora A. longifolia. De seguida, mas numa percentagem muito menor,
encontram‐se as também invasoras A. melanoxylon e A. mearnsii. Em percentagens menores
identificaram‐se as espécies nativas Quercus suber, Fumaria muralis, Ulex minor, Pinus pinaster,
Senecio sylvaticus e Taraxacum spp. A tabela I e II mostram os índices de abundância‐dominância das
espécies inventariadas.
Tabela I ‐ Valores de abundância‐dominância (VAD) das espécies existentes na área de controlo junto à
zona industrial de Mira
Espécie Índice de abundância‐dominância Acacia longifolia 4‐5 Ulex minor 1‐2 Acacia melanoxylon 3‐4 Quercus suber 1‐2 Acacia mearnsii 1‐2 Fumaria muralis 1 Senecio sylvaticus + Pinus pinaster 1 Taraxacum sp. +
Tabela II ‐ Critério de atribuição do índice de abundância‐dominância
Índice Critério
+ Indivíduos pouco frequentes ou raros, com muito fraca cobertura (menos de 1%)
1 Indivíduos bastante comuns, mas com fraca cobertura (1‐10%)
2 Indivíduos muito abundantes ou cobrindo de 10‐20% da área
3 Qualquer número de indivíduos cobrindo de 25% a 50% da superfície
4 Qualquer número de indivíduos cobrindo 50% a 75% da superfície
5 Qualquer número de indivíduos com cobertura superior a 75% da área
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Na monitorização do dia 25 de Janeiro de 2012 (Figura 4) observou‐se uma percentagem semelhante
de germinação de A. longifolia em comparação ao registado na saída do dia 20 de Setembro de 2011.
No entanto, verificou‐se que as plântulas se apresentavam maiores e mais vigorosas. O número de
plântulas resultantes de germinação de A. longifolia foi superior junto à vala com o ensombramento
dos eucaliptos existentes na área anexa, do que no lado oposto, junto à estrada, onde a exposição
solar é maior, mas a disponibilidade de água possivelmente menor. A germinação de A. melanoxylon
continuou a ser muito baixa e foi possível observar rebentos vigorosos de A. mearnsii fora das parcelas
estabelecidas. As touças de A. melanoxylon também apresentaram forte vigor e elevado número de
rebentos. Na parcela cujos rebentos de A. melanoxylon foram removidos, verificou‐se um maior
número de rebentos mas com muito fraco vigor.
Na monitorização seguinte, do dia 2 de Maio de 2012 (Figura 5), todos os indivíduos de A. longifolia de
germinação encontravam‐se secos. Desconhece‐se a causa mas supõe‐se que tenha sido resultado de
aplicação de herbicida e/ou exposição solar e falta de água. A constatação de indivíduos adultos em
período de floração completamente secos em áreas anexas sugere que o fenómeno ocorreu em
meados de Março. Muitos dos rebentos provenientes de touças de A. melanoxylon também se
encontravam afectados. Alguns totalmente secos e outros parcialmente secos, com diminuição no seu
vigor. Verificou‐se uma maior regeneração da flora nativa com bastantes indivíduos de Ulex minor e
Fumaria muralis. Em menor percentagem algum Pinus pinaster, Quercus suber, e espécies anuais. Na
parcela cujos rebentos de A. melanoxylon foram removidos, verificou‐se agora um menor número de
rebentos e com muito fraco vigor. Algumas touças já não apresentavam rebentos. Os indivíduos de A.
mearnsii que se encontram do outro lado da vala não se encontram afectados.
Atividade 2 – Desenvolvimento
Tarefa 1: Experimentação de técnicas de compostagem de plantas invasoras lenhosas
Esta experiência decorreu até Março de 2012. Os principais resultados desta experiência encontram‐se
no Artigo submetido à Revista de Ciências Agrárias (em anexo). O resumo seguinte foi publicado no
livro de resumos do V Congresso Ibérico da Ciência do Solo.
As acácias são espécies muito competitivas da família Fabaceae que representam uma forte ameaça
para a conservação dos habitats naturais e que contribuem para o alastramento dos incêndios
florestais. A compostagem para utilização do composto como corretivo orgânico do solo poderá ser
uma forma de valorização destas plantas. Para investigar se a compostagem de plantas de acácia
triturados e crivados, pode atingir temperaturas elevadas durante um período de tempo suficiente
para destruir a viabilidade das sementes de infestantes, e se o composto resultante tem características
adequadas à utilização como fertilizante orgânico, construíram‐se pilhas de grandes dimensões (100
m3), sujeitas a três ou cinco revolvimentos, avaliaram‐se as características físico‐químicas dos
compostos e modelou‐se a decomposição da matéria orgânica (MO), durante 420 dias de
compostagem.
A temperatura no interior das pilhas ultrapassou as condições mais exigentes consideradas necessárias
para higienizar o composto, verificando‐se temperaturas entre 65ºC a 75ºC durante vários meses.
Estas altas temperaturas resultaram da elevada proporção de MO degradável existente na biomassa
das acácias (747‐757 g kg‐1 da MO inicial). Após o período inicial de mais rápida degradação da MO (<
60 dias), seguiu‐se um longo período de tempo com temperaturas elevadas, o que poderá ser
explicado pelo prolongado ataque microbiano à celulose remanescente nos resíduos dos ramos das
acácias e pela lenta dissipação do calor das pilhas de grandes dimensões, devido à sua reduzida
superfície específica. As elevadas temperaturas, em combinação com o pH alcalino verificado durante
a compostagem, terão promovido as elevadas perdas de azoto (484‐490 g kg‐1 do N inicial) que, no
entanto, foram inferiores às perdas de C e, por isso, a razão C/N diminuiu de um valor inicial de 50
para um valor de 23‐26 após 420 dias da compostagem. Este estudo revelou que a acácia pode ser
compostada em pilhas de grande dimensão com apenas 3 a 5 revolvimentos, resultando um composto
com elevado teor de MO e baixa condutividade elétrica (< 1,2 dS m‐1). No entanto, é necessário um
longo período de tempo para se alcançar um elevado nível de maturação do composto.
Caraterização da compostagem de resíduos de acácias e de pinheiro
Em análise.
Características físicas dos compostos (Análises na Universidade do Algarve)
Em análise.
Atividade 3 – Testes e Ensaios
Tarefa 1: Análise do valor comercial, agronómico e ambiental dos compostos
Testes de emergência com compostos de acácia
A incorporação dos compostos de acácia nos substratos (Anexo 3) contribuiu para um ligeiro aumento
de condutividade elétrica e diminuição no teor de MO. Em contrapartida, contribuiu para a diminuição
da razão C/N e o aumento no teor de N, apesar da única diferença significativa (p <0,05) ser a que se
verificou entre o substrato A45 e o Siro plant (Quadro 1).
Quadro 1. Características dos substratos (n=4)
MS pH CE MO C/N N‐NH4+ N‐NO3
‐ N P K Ca Mg Fe
% dS m‐1 g kg‐1 ‐‐‐‐‐‐ mg kg‐1‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ g kg‐1 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
SiroPlant 41 6,3 0,3 862 52 512 48 9,2 0,9 4,7 15,4 1,3 1,3
A15 40 6,4 0,3 843 52 374 89 9 1,0 5,3 13,6 1,2 1,2
A30 43 6,6 0,6 814 44 488 6 10,6 1,3 5,3 17,6 1,8 1,3
A45 46 6,4 0,6 702 36 480 11 10,8 0,9 4,7 21,6 1,8 1,5
B15 41 6 0,4 800 47 292 89 9,6 1,2 6,4 13,5 1,9 1,3
B30 44 6,1 0,5 771 42 356 26 10,3 1,0 6,8 17,6 1,7 1,7
B45 48 6,3 0,7 701 38 296 22 10,4 1,3 5,4 24,2 1,9 1,9
A matéria orgânica (MO) e os teores dos nutrientes encontram‐se expressos em relação à matéria
seca.
As alfaces (figura 13) emergiram quase na totalidade entre o 5º e o 7º dia após a sementeira. O
aparecimento da terceira folha ocorreu, também, na quase totalidade das alfaces, entre o 14º e o 16º
dia após a sementeira. A emergência e consequentemente o número de plantas produzidas não
diferiram significativamente entre tratamentos (Quadro 2). De igual modo, não se verificaram
diferenças significativas no teor de matéria seca das alfaces produzidas nos diferentes substratos
(Quadro 2). O peso fresco das alfaces foi superior com o tratamento A45 em comparação com o
tratamento com Siro plant, e não se verificou qualquer diferença significativa entre os restantes
tratamentos, ou entre estes e aqueles dois (Quadro 2). O peso seco foi superior em A45 e B45 em
comparação com o Siro plant e o tratamento B15, não se verificando qualquer diferença significativa
entre os restantes três tratamentos (A15, B15 e A30), ou entre estes três e aqueles quatro
tratamentos (Quadro 2).
Quadro 2. Taxa de emergência (%), peso fresco, peso seco e teor de matéria seca das alfaces
Tratamento Emergência Peso fresco Peso seco TMS
(%) (g pl‐1) (g pl‐1) (%)
S 99,2 1,9 0,10 5,0
A15 99,2 2,1 0,11 5,4
A30 97,5 2,0 0,11 5,4
A45 99,2 2,3 0,12 5,1
B15 96,7 1,8 0,10 5,3
B30 99,2 2,0 0,11 5,4
B45 97,5 2,2 0,12 5,3
MDS 5,0 0,4 0,02 0,5
MDS = Menor diferença significativa (P <0,05)
Conclusões
A substituição do composto de casca de pinheiro pelo composto de acácia não afectou a germinação
da alface. O crescimento (peso seco) da alface nos alvéolos foi superior com a dose máxima dos
compostos de acácia, o que poderá estar relacionado com a menor razão C/N, e a maior
disponibilidade de N nos compostos de acácia, em comparação com o composto de casca de pinheiro.
Testes de crescimento da alface com compostos de acácia
As principais características do solo e dos substratos, utilizados na experiência com alface (figura 13),
encontram‐se no Quadro 3. Verificou‐se, em comparação com o Quadro 1, que quase metade da
amónia foi nitrificado, no período de 142 dias entre as respetivas experiencias.
Quadro 3. Características do solo e dos substratos (n=4)
MS pH CE MO C/N N‐NH4+ N‐NO3
‐ N P K Ca Mg Fe
% dS m‐1 g kg‐1 ‐‐‐‐‐‐ mg kg‐1‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ g kg‐1 ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
Solo 95 6,4 0,1 34 8 2,4 1,5 10,3 2,4 6,1 6,6
SiroPlant 44 6,1 0,5 848 53 436 197 9,0 1,0 4,7 12,9 1,5 1,7
A15 41 5,7 0,8 809 43 113 388 10,6 1,0 4,7 16,3 1,3 1,4
A30 42 6,5 0,6 773 38 540 43 11,3 1,0 5,5 19,3 1,4 1,6
A45 44 6,5 0,7 706 31 422 46 12,6 1,1 5,7 20,2 1,7 2,0
B15 42 5,8 0,8 781 41 39 327 10,9 1,1 5,3 14,8 1,3 1,5
B30 44 5,9 0,8 719 35 41 269 11,8 1,0 4,8 19,0 1,5 1,5
B45 47 6,2 1,0 675 29 59 199 12,9 0,6 5,0 23,3 2,1 1,7
A matéria orgânica (MO) e os teores dos nutrientes encontram‐se expressos em relação à matéria
seca.
O peso fresco e o peso seco da alface foram superiores (p <0,05) com qualquer substrato, misturado
ou não com solo, em comparação com o solo sem substrato (Quadro 4). Não se verificaram diferenças
significativas e consistentes de peso entre os substratos. A produção só com os substratos não foi
significativamente superior à produção do respetivo substrato com solo (50% v/v). O teor de matéria
seca foi superior na alface só com solo em comparação com a alface produzida em alguns substratos.
Idêntico comportamento verificou‐se para a absorção de N pelas alfaces sedo a absorção limitada no
tratamento só com solo, em comparação com os tratamentos com substratos. Não se verificando
qualquer tendência consistente com o aumento dos compostos de acácia na composição dos
substratos.
Quadro 4. Peso fresco (PF) e peso seco (PS) da alface produzida em solo, nos substratos e nas misturas
de substrato com solo (50% v/v).
Tratamento Peso fresco Peso seco Teor de MS Teor de N N acum.
(g planta‐1) (g planta‐1) (%) (mg g‐1) (mg planta‐1)
Solo 211 15 7,1 23 340
Siro‐Plant 492 27 5,9 28 734
A15 408 24 5,8 24 556
A30 531 30 5,8 28 840
A45 551 29 5,4 28 803
B15 496 25 5,3 26 664
B30 514 31 6,2 24 753
B45 427 27 6,4 29 789
Siro‐Plant com solo 428 27 6,2 28 745
A15 com solo 570 34 6,4 29 1017
A30 com solo 506 30 6,0 24 733
A45 com solo 447 31 6,9 22 662
B15 com solo 447 30 6,7 25 735
B30 com solo 408 28 6,8 24 656
B45 com solo 461 29 6,3 25 721
MDS 142 6 1,3 23 340
MDS = Menor diferença significativa (p <0,05)
Os substratos incluíram: Siro‐SiroPlant sem composto de acácia, e substratos com doses crescentes
(15%, 30% e 45% v/v) de compostos de acácia, A e B, em substituição do húmus de casca de pinheiro
do Siroplant.
Figura 1. Peso fresco, peso seco, acumulação de N e teor de N nas folhas de alface.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0
100
200
300
400
500
600
Solo
Siro
A15
A30
A45 B15
B30
B45
Siro
A15
A30
A45 B15
B30
B45
Sem solo Com solo
Peso
seco
(g)
Peso
fres
co (g
)
PFPS
0
5
10
15
20
25
30
35
0
200
400
600
800
1000
1200
SoloSiro A15A30A45 B15 B30 B45 Siro A15A30A45 B15 B30 B45
Sem solo Com solo
Teor
de N
(mg
g-1)
N /
plan
ta (
mg/
pl)
N/pl N
4. Identificação dos Deliverables e Milestones
Relativamente à atividade 1, foram efetuados inventários florísticos intensivos, recolha de amostras e
análises de resultados tendo sido desenvolvidos relatórios. Na atividade 2, para além do relatório
anual, foram recolhidos dados no início de cada novo momento de desenvolvimento. A atividade 3,
contempla os resultados dos testes e biotestes efetuados, descritos nos relatórios anuais. No que diz
respeito à atividade 4, os resultados foram divulgados em palestras, workshops e comunicações.
5. Impacto do projeto na(s) empresas (s) que integram o consórcio
Como referido no relatório anterior, a relação desenvolvida entre os intervenientes do consórcio que
contribuem com o conhecimento científico e tecnológico de processos e técnicas, é possível obter e
desenvolver o processo de compostagem para utilização em substrato com recurso a uma nova
matéria‐prima proveniente de plantas invasoras cujos resíduos ate agora não haviam sido estudados
nem valorizados.
Este projeto vai contribuir para que o promotor líder Leal & Soares, fique dotado de uma menor
dependência de matérias‐primas clássicas, cada vez mais escassas, dominando uma tecnologia e
processos otimizados que permitirão criar substratos competitivos, tanto nos mercados nacionais
como internacionais.
A relação do intervenientes do consorcio será mantida e enriquecida, pela divulgação dos resultados
deste projeto, pelos compromissos estabelecidos e pela divulgação da inovação e desenvolvimento
tecnológico e cientifico verificado.
6. Apresentação das atividades de valorização dos resultados realizadas
O projeto foi divulgado através de comunicações, designadamente no 17th International Nitrogen
Workshop: Innovations for sustainable use of nitrogen resources, 27–29 June 2012, Wexford, Ireland e
através de visitas de técnicos e agricultores às instalações da Leal & Soares e de eventos como a “45ª
Feira Internacional de Agricultura, Pecuária e Alimentação” realizada no Parque de Exposições de
Braga (AGRO 2012).
Comunicação no 17th International Nitrogen Workshop
Divulgação Visitas técnicas às pilhas de compostagem em Mira – Leal & Soares, Lda.
Parque de Exposições de Braga – AGRO 2012. 45ª Feira Internacional de Agricultura, Pecuária e Alimentação
Publicação Brito, L.M., Mourão, I. 2012. Physicochemical changes and nitrogen losses during composting of Acacia longifolia and Acacia melanoxylon. Proceedings of the 17th International Nitrogen Workshop: Innovations for sustainable use of nitrogen resources, 27–29 June 2012, Wexford, Ireland, pp. 194‐195.
7. Fotografias
Figura 1 – Saco com sementes depois de permanência nas pilhas de compostagem. Pormenor de sementes em caixas de Petri durante processo de verificação de germinabilidade e viabilidade.
Figura 2 – Composto de Acacia spp. colocado em câmara climática para verificar a germinação de sementes.
Figura 3 – Experiência do impacte de solo invadido por A. longifolia em plantas nativas e na própria A. longifolia.
Figura 4 – Aspecto geral da área de controlo no dia 25 de Janeiro de 2012
Figura 5 – Aspecto da área de controlo no dia 02 de Maio de 2012.
Figura 6 – Pormenor de rebentamento de touça de A. melanoxylon.
Figura 7 – Espécie nativa (Quercus suber) na área de controlo.
Figura 8 – Espécie nativa (Ulex minor) na área de controlo.
Figura 9 – Construção das pilhas C e D – Monitorizadas em 2012
Figura 10 – 7 substratos das misturas de SiroPlant com composto de acácia
Siro Plant Composto A 15%, 30% e 45% Composto B 15%, 30% e 45% Figura 11 – Experiência de emergência de alface em alvéolos
Figura 12 – Experiência de crescimento de alface em vasos
Figura 13 – Experiência de crescimento de alface em vasos com diferentes substratos
Da esquerda para a direita: Solo, Solo+SiroPlant, SiroPlant, A15, A30, A45 Figura 14 – Experiências de crescimento de gravíllea e de lavândula em vasos
Grevillea
Solo Solo + SiroPlant
SiroPlant
Lavândula