UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASFACULDADE DE ENGENHARIA AGRÍCOLA

DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÕES RURAIS

AVALIAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ALFACE (Lactuca sativa L.) EM CULTIVO HIDROPÔNICO

UTILIZANDO ATMOSFERA MODIFICADA

Ruy R. do Carmo Junior

Prof. Dr. Paulo Martins Leal

Campinas - SP

Agosto – 1998

ÍNDICE

1. RESUMO..... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .

2. INTRODUÇÃO.... .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .

3. REVISÃO DE LITERATURA.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .

4. MATERIAL E MÉTODOS.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .

4.1. CARACTERIZAÇÃO DO TRATAMENTO DE AVALIAÇÃO

METODOLÓGICA............................................................................................

4.2. CARACTERIZAÇÃO DOS TRATAMENTOS.............................................

4.2.1. Tratamentos para cult ivo hidropônico em atmosfera natural

sem adição de CO 2 em estufa com orientação Norte-Sul. .........

4.2.2. Tratamentos para cult ivo hidropônico em atmosfera natural

com adição de co 2 em estufa com orientação norte-sul . ..........

4.2.3. Tratamentos para cult ivo hidropônico em ambiente controlado

com adição de co 2 em estufa com orientação leste-oeste. .......

4.3. PARÂMETROS PARA CONTROLE AMBIENTAL MONITORADOS

5. RESULTADOS ESPERADOS.... .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .

6. BIBLIOGRAFIA CITADA.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .

7. APÊNDICE.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .

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ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1. Parâmetros descrit ivos para crescimento de alface ... .. .. . .. .. . .

Quadro 2. Concentração de nutr ientes da solução nutrit iva uti l izada,

segundo FURLANI (1995) .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .

Quadro 3. Quantidade de fontes de nutr ientes da solução nutr it iva a ser

util izada.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . ..

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Representação esquemática da seção da bancada de

cult ivo.... . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .

Figura 2. Visão geral do modelo das estufas.... .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .

Figura 3. Esquema da planta baixa do modelos das estufas... .. .. . .. .. . .. .

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1. RESUMO

Nas últ imas duas décadas a produção de hortaliças, em

ambientes protegidos, principalmente, alface tem crescido de forma

surpreendente no estado de São Paulo, devidos ao crescimento da

indústr ia de plásticos, do aumento gradativo do consumo de hortal iças, da

redução crescente de áreas agrícolas destinadas ao cinturão verde e,

conseqüente, aumento do valor da terra próximos aos grandes centros

urbanos, em função da expansão demográfica e, f inalmente, devido a

necessidade de aumento de produção por área plantada.

Tais fatores tem levado produtores, técnicos e

pesquisadores, industr iais e comerciantes a se preocuparem em

desenvolver tecnologias apropriadas ao cultivo de hortal iças uti l izando

sistemas de produção hidropônicos e ambientes capazes de controlar e

modif icar o ambiente interno de estufas e casas de vegetação.

Até o presente momento, estudos de sistemas de produção

de hortaliças por hidroponia, tem sido realizados, com muita ênfase, na

solução nutrit iva, enquanto que pesquisas com ambiente controlado

arti f icialmente e com atmosfera modificada, associada à otimização de

espaço de produção, isto é, número de plantas por metro quadrado, tem

sido esporádico e isolado.

Este projeto visa, como objet ivo principal, a avaliação da

produção de alface (Lactuca sativa L. ) em cult ivo hidropônico util izando

1

ambiente controlado com atmosfera modif icada, em espaço de produção

otimizado.

Espera-se provar através dos parâmetros físicos de

produção do referido produto (peso, massa foliar, número de folhas e

dimensões das folhas) que o cult ivo hidropônico uti l izando ambiente

controlado com atmosfera modif icada e otimização da área plantada é

técnica e economicamente viável para o produtor de hortaliças que já

possui estufas e mesmo para aqueles que, atualmente, produzem de

maneira convencional, isto é, em solo descoberto, com necessidade de

áreas de plantio maior e com mais mão de obra, além do fato de não

terem nenhum controle sobre a qualidade e quantidade de água

necessária a produção e, estarem sujeitos as condições atmosféricas

existentes.

2

2. INTRODUÇÃO

A hidroponia é o sistema de cult ivo de plantas, sob estufas,

realizado a part ir da nutr ição fornecida por água. Verduras, frutas e

legumes são cult ivados, amplamente, por esta técnica, mas a alface,

ainda detém a preferência para este t ipo de produção. Dentro deste

sistema a técnica mais difundida é a NFT (“Nutr ient Film Technique”),

onde as plantas desenvolvem 2/3 do seu sistema radicular em um fi lme de

solução nutr it iva. Como qualquer meio de produção não convencional, à

hidroponia somam-se constantes modernizações, que buscam melhorar o

processo produtivo e a rentabilidade do agricultor, tais como o controle do

meio ambiente e o enriquecimento atmosférico com dióxido de carbono

(CO2), que tem propiciado incrementos de até 30% para a produção de

alface (RESH, 1985). Tem-se observado que os parâmetros estudados em

várias pesquisas envolvem a medição e controle de temperatura, umidade

e concentração de CO 2 , que, para serem modif icados, necessitam da ação

de sistemas que propiciem um ambiente com as condições adequadas

para o desenvolvimento das culturas. Tais sistemas devem ser

dimensionados de forma a reduzir os efeitos externos sobre as condições

internas.

Este trabalho tem, portanto, como objetivo estudar as respostas da

cultura hidropônica da alface em ambiente protegido, ut il izando a

otimização de espaço com um sistema de bancadas de seção tr iangular,

em períodos de inverno e verão e, controle do ambiente em relação a

3

temperatura, umidade relat iva do ar e concentração de CO 2 e radiação

solar, ut i l izando-se de valores adequados para o desenvolvimento da

alface.

4

3. REVISÃO DE LITERATURA

O cultivo de plantas com o uso de técnicas que dispensam o

substrato natural (solo) é estudado desde o século 17.

Em 1969 John Woodward, membro da Sociedade Real de

Ciências da Inglaterra, realizou os primeiros estudos sobre o crescimento

de plantas em água sem substrato sólido. Ele realizou cult ivos uti l izando

águas de diferentes origens: chuva, rios e poços. Com tais cult ivos

observou que, quanto maior a concentração de partículas suspensas na

água, maior era o desenvolvimento apresentado pelas plantas (JONES

Jr., 1982). Nessa época ainda não se conhecia profundamente os fatores

que propiciavam o crescimento das plantas.

No f im do século 18 Antonie L. Lavoisier estabeleceu as

bases da química moderna que ajudaram a construir também a Fisiologia

e a Bioquímica. Um dos pioneiros a fazer uso da nova química de

Lavoisier, já no século 19, foi o francês Theodore de Saussure, e após

ele muitos outros como: Sachs, Boussingault e Knop, que, com testes em

laboratório, desenvolveram estudos que determinaram alguns dos

elementos que contr ibuíam para o desenvolvimento vegetal, pôde-se,

então, começar a concluir o que causava o crescimento das plantas de

Woodward, nutr ientes de origem química. Experimentos foram conduzidos

visando determinar a importância dos elementos. É de Sanchs a

afirmação: “as plantas terrestres são capazes de absorver seus

alimentos em solução aquosa, sem a ajuda do solo e é possível, por esse

método, não somente conservar as plantas vivas e em crescimento por

5

longo tempo, mas também trazer grande aumento na sua matéria orgânica

e acarretar a produção de sementes capazes de germinação” (EPSTEIN,

1975).

Knop desenvolveu uma solução nutr it iva uti l izada por vários

anos, sua composição, em g/l, era: 0,2 de KNO 3; 0,8 de Ca(NO 3)2 ; 0,2 de

KH2PO4; 0,2 de MgSO 4·7H2O, 0,1 FePO 4 , como citam CASTELANE &

ARAÚJO (1995). No século 20 já se construíam listas mais completas de

nutr ientes com suas quantidades necessárias para o desenvolvimento de

várias espécies de plantas.

Nota-se que até o início do século 20 as soluções nutr it ivas

eram uti l izadas somente em estudos de laboratório. Somente em 1930 se

deu o início da popularização do cultivo sem solo para produção vegetal

em maior escala, foi nesse ano que o Dr. W.F. Gerike criou o termo

hidroponia (Jones Jr, 1982).

Com o surgimento e rápido desenvolvimento da

plasticultura, associou-se a ela a hidroponia comercial. Na década de 60

Alen Cooper desenvolveu a “Nutr ient Film Techinique”, ou simplesmente

NFT, que se tornou a técnica mais aplicada atualmente em várias culturas

(alface, brócoli, feijão-vagem, repolho, couve, salsa, melão, agrião,

pepino, beringela, pimentão, tomate, arroz, morango, forrageiras, mudas

de árvores, entre outras espécies. Na NFT as plantas desenvolvem 2/3 de

seu sistema radicular apoiados em canais de cult ivo por onde escoa um

fi lme de solução nutr it iva em fluxo intermitente. As maiores modificações

feitas na NFT e em outras técnicas de hidroponia se referem a solução

nutr it iva.

Recentemente, na procura de otimização dos processos

produtivos e de redução de custos, vem se aplicando métodos que visam

o melhor aproveitamento de espaço. Agricultores já substituem, com

êxito, o uso de bancadas horizontais por sistemas vert icais ou piramidais.

Em qualquer sistema o uso de diferentes materiais depende da

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disponibil idade física ou econômica.

Com o uso de bancadas na forma piramidal consegue-se uma otimização

de 30% de espaço.

O sistema hidropônico, como qualquer aplicação de técnicas

não convencionais, exige monitoramento constante de vários parâmetros

relat ivos ao desenvolvimento das plantas em cult ivo, como pH,

condutividade elétr ica (que fornece uma estimativa indireta da

concentração da solução nutr it iva), umidade e temperatura. Estudando-se

as recomendações de pesquisadores como BASSO & BERNARDES

(1983), BLISKA Jr. & HONÓRIO (s.d.), CASTELLANE & ARAÚJO (1995) e

FURLANI (1982), JONES Jr. (1982) pode-se determinar uma média de pH

e condutividade elétrica para a maioria das culturas (entre 5,0-7,0 e entre

1,5-3,0 mS/cm respectivamente). Quanto a temperatura MARSH &

ALBRIGHT (1991) estudando temperaturas economicamente ótimas para

a cultura da alface indicaram valores iguais a 25 ° como ideais para o bom

desenvolvimento da cultura. Independente do ambiente de cult ivo e da

cultura, RIPADO (s.d.) cita que, para obtenção de produtos de qualidade

e boa produtividade, os climas temperados suaves com temperaturas

médias de 15 a 18 °C são aconselháveis. O mesmo autor afirma que,

estufas com temperaturas de 8 a 12 °C e umidade de 70% favorecem

melhores condições para a alface. É importante citar que a sensibil idade

às variações de temperatura e também de luminosidade é característ ica

part icular de cada variedade. ASHRAE (1989), recomenda, para a alface,

temperaturas noturnas de 17 a 18 °C quando ocorrerem dias nublados e de

21 a 26 °C para dias ensolarados.

Além do controle da disponibil idade de água e de nutr ientes

ideais para uma boa produção, novos estudos buscam melhorar ainda

mais o potencial produtivo das culturas associando novas técnicas de

controle do ambiente, como o uso do enriquecimento atmosférico com

CO2 .

7

O fornecimento de CO 2 em períodos do dia em que os

vegetais são mais ávidos pelo gás (as condições para atividade

metabólica são mais propícias) e onde as concentrações naturais do ar

são menores, entre 10 e 14 horas, tem propiciado, em pesquisas e

produções comerciais, significantes aumentos de produtividade,

precocidade e de qualidade do produto colhido.

O uso do CO 2 já foi bastante estudado e sua util ização na

produção agrícola já é considerável. HOPEN & OEBKER (1975) pesquisou

o acúmulo de CO 2 em “mulch”, (cobertura plástica) para vários vegetais,

dentre eles a alface que teve um aumento de produção em níveis maiores

de CO2, RESH (1985) observou incrementos de até 30% para esta cultura.

Dentro de ambiente protegido KIMBAL & MITCHEL (1979), estudando os

resultados do enriquecimento do ar com CO 2 em estufas venti ladas e não

ventiladas, obteve resultados com significantes diferenças na produção e

qualidade de tomate, onde o uso do CO 2 (1.000 mL/L) e da ausência de

ventilação (troca com ar externo à estufa) proporcionou um aumento

médio de 64% de produtividade, à níveis normais de adubação. Com uma

concentração de 1.300 mL/L o peso por fruto foi maior 24% em relação a

tratamentos com concentração ambiente de CO 2. Para esta mesma

condição o autor também observou um acúmulo de 58% a mais de massa

de matéria seca por planta.

MARSH & ALBRIGHT (1991) selecionaram em várias

pesquisas de outros autores parâmetros ambientais para a alface. Eles

citam Clark & Menary (1980) que afirmam que a taxa assimilat iva

individual de folhas é uma função da temperatura do ar durante o dia. E

descrevem os parâmetros encontrados com seus respectivos

pesquisadores no Quadro 1.

Quadro 1. Parâmetros descritivos para crescimento de alface

Descrição Valor Autores

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Taxa de assimilação de CO 2 em fo lha saturada de luz (kg/ha.hr)

* BOT (1983)

Fator de conversão de gl icose dent ro da biomassa (kg/kg)

0,72 HASHIMOTO (1980)

Ef ic iência do uso da luz da radiação absorv ida para ass imi lação de CO 2 em baixo nível de luz (kg.m 2 .s/ha.J)

0,50 GAL et al . (1981)

Requisição de manutenção do tec ido radicular e de parte aérea (kg/ha.dia)

§ HASHIMOTO (1980)

Razão de área fol iar para peso seco (m 2 /kg) ¨ KEULEN et al . (1982)

Razão de produção de raiz seca por par te aérea seca

0,2 MILLER (1981)

Ref let iv idade no abr igo (adimensional) 0,1 HASHIMOTO (1980)

1* A m a x = -4,43 + 2,11(T i n) - 0,0438(T i n) 2 .2§ Manutenção da respiração(0,43 W s + 0,01 W r)* (2 ( 0 , 1 * T - 2 , 5 ) ) .

3¨ LAR = 12,0 + 0,72(LAR p) + 0,40(T i n) - 0,00051(S p) .MARSH & ALBRIGHT (1991) .

Observa-se que os parâmetros estudados pelos vários

pesquisadores envolvem medição e controle de temperatura, umidade,

concentração de CO 2 , e radiação solar. Que, para serem controlados,

necessitam da ação de equipamentos que propiciem um ambiente com as

condições para o ideal desenvolvimento da cultura da alface. Tais

equipamentos necessitam ser dimensionados de maneira que consigam

modif icar o ambiente interno em uma estufa com a mínima influência do

ambiente externo (mas os dados de parâmetros externos devem ser

estudadas em tal dimensionamento, pois é a do resultado de modificações

neles que consegue-se o ambiente interno ideal).

Este trabalho tem como objetivo estudar as respostas da

cultura hidropônica da alface em ambiente protegido, com método de

1 T i n = Tempera tura a ser mant ida na es tufa durante o per íodo de luz , média da temperatura do ar ambiente ( °C) .

2 W s = Peso da par te aérea (kg) , W r = Peso da ra iz (kg) , T = Temperatura ( °C)

3 LAR p = Razão de área fo l iar no d ia an ter ior (g/m 2 ) , S p = Rad iação solar recebida no d ia

anter ior .

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otimização de espaço, em períodos de inverno e verão, com controle da

atmosfera em relação a temperatura, umidade, concentração elevada de

CO2 e radiação solar, se util izando de valores ideais para o

desenvolvimento encontrados em l iteratura.

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4. MATERIAL E MÉTODOS

O cultivo da alface hidropônica será conduzido em três

estufa, sendo duas a serem adquir idas, na Faculdade de Engenharia

Agrícola - Unicamp, cujas coordenadas são: 22 °49'06” de lati tude Sul e

47 °03'41” de longitude Oeste e 684,54 m de alt itude.

O clima é do t ipo Cwa, subtropical seco no inverno segundo

a classif icação de Köpen (VOLPE et al. , 1989) com temperatura média

anual de 24,5 °C e precipitação média anual de 1360 mm.

As estufas util izadas serão idênticas com estrutura de aço,

com telhado t ipo “Howe” em 2-águas, com 5,50 m de largura, 11,00 de

comprimento, 3,00 m de altura do pé direito e 5,00 m de altura da

cumeeira, com um volume de 231,00 m 3 . Serão cobertas, tanto no teto

como lateralmente, com filme de polieti leno (PEBD) de 0,20 mm de

espessura, aditivado contra raios UV (ultra violeta).

Em cada estufa serão instaladas 4 bancadas de cult ivo com

forma piramidal, a posição das bancada dentro das três estufas, para

padronização nos tratamentos, seguirá uma mesma orientação: Norte-Sul,

visto que a radiação global que atinge o interior de estufas é

independente da orientação das estruturas, por se tratar de estrutura

transparente.

As bancadas terão suas dimensões caracterizadas pela

seção transversal (Figura 1), com largura basal (A) de 1,80 m e altura (B)

de 1,70 m, de tal forma que se formem dois lados (C) com 3,70 m de

comprimento onde serão apoiados os canais de cult ivo. Ficando o fundo

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central dos canais de cult ivos distanciados de 0,105 m horizontalmente

(H) e 0,20 m vert icalmente (V). De forma que o primeiro canal f ique

distante do piso 0,20 m, e sobrem, na parte superior da bancada, 0,10 m.

Figura 1. Representação esquemática da seção da bancada de cult ivo.

Os canais de cultivo terão 5,00 m de comprimento e serão

feitos com tubos de P.V.C. de 0,10 m de diâmetro cortados

longitudinalmente ao meio e serão apoiados na estrutura com uma

declividade de 2% para permitir o escoamento da solução nutr it iva por

gravidade. Em cada lado da estrutura serão colocados 8 canais.

As mudas serão distr ibuídas nos canais com o espaçamento

de 0,30 m entre si e serão sustentadas por orifícios de 0,05 m de

diâmetro feitos em t iras de isopor de 0,025 m de espessura, estas t iras

terão a largura de 0,10 m de forma que se f ixem sob pressão no canal de

cult ivo.

Cada sistema de circulação da solução nutr it iva será

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composto de 4 bancadas, de um reservatório de 2.000 l itros revestido

com isolamento de manta butíl ica com 2 cm de espessura, uma bomba do

tipo centrífuga, que oferecerá uma vazão, previamente calculada, de 48

L/min, ou seja, 1,5 L/minuto xcanal, e tubulação de PVC de 3/4" (0,019 m)

para a condução da solução até os dois tubos, também de 3/4”, que,

dispostos em cada lado da bancada, distr ibuirão, por meio de orif ícios de

1/8”, a solução nutr it iva em cada canal de cult ivo.

O sistema de coleta da solução, após o fornecimento às

plantas, será feito com dois tubos de P.V.C. de 0,10 m de diâmetro

encaixados nas pontas dos canais em cada lado da bancada de cult ivo.

Outro tubo, também com 0,10 m de diâmetro, conduzirá por gravidade a

solução nutrit iva de volta ao reservatório.

Para o acionamento de cada bomba, serão uti l izados timers,

da marca Koel, responsáveis pela automação do tempo de circulação da

solução. Cada timer será programado para operar intermitentemente a

cada 15 minutos, das 6:00 às 17:00 horas.

A solução nutr it iva ut il izada, procurando atender às

necessidades da cultura para a região de Campinas é descrita por

FURLANI (1995) e sua composição, em relação a nutr ientes, se encontra

no Quadro 2.

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Quadro 2. Concentração de nutrientes da solução nutritiva util izada, segundo FURLANI (1995).

NUTRIENTE CONCENTRAÇÃO DO NUTRIENTE (mg/L)

N-NO 3 223,000

N-NH 4 26,500

P 32,000

K 294,000

Ca 190,000

Mg 24,000

S-SO 4 33,000

B 0,180

Fe 2,500

Mn 0,325

Zn 0,100

Cu 0,025

Mo 0,050

Nesta solução as concentrações de nutr ientes são obtidas a

part ir da uti l ização das fontes descritas no Quadro 2, observando que

algumas fornecem mais de um nutr iente, mas suas quantidades obedecem

sempre as concentrações especificadas no Quadro1.

O acondicionamento da solução, assim como a diluição no

tanque serão feitos como descrito por PEREIRA NETO (1997).

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Quadro 3. Quantidade de fontes de nutrientes da solução nutritiva a ser util izada.

FONTE DE NUTRIENTE QUANTIDADE (g/1.000 L)

Nit rato de cálc io hidro especial 1.000

Nit rato de potássio (adubo) 600

Cloreto de potáss io (adubo) 150

Monoamônio fosfato (adubo) 150

Sulfato de magnésio (adubo) 250

Solução de micronut r ientes 500 ml

Solução de Fe EDTA 500 ml

O manejo da solução nutr it iva para reposição de sais

consumidos pelas plantas será realizado de acordo com o monitoramento

da condutividade elétr ica, que, indiretamente, fornece a concentração de

sais na solução, podendo-se estimar o consumo quantitat ivo total de

nutr ientes. De acordo com as leituras, os nutr ientes serão repostos por

uma solução concentrada de reposição, at ingindo-se o valor de

condutividade elétr ica que representa a concentração inicial da solução.

A temperatura da solução nutr it iva será monitorada por

termopar do t ipo Cu-Co, de imersão.

Será realizado um rigoroso controle de pH, procurando

manter seu valor entre 5,5 e 7,0 (Furlani, 1995) e da condutividade

elétr ica, mantendo a leitura com valores menores que 2,5 mS/cm evitando

assim desequilíbr ios que possam prejudicar a eficiência de absorção de

nutr ientes, desequilíbr ios gerados por reações químicas e concentrações

indesejáveis, devido a diferente marcha de absorção iônica dos diversos

elementos.

As leituras de pH serão feitas com pHmetro uma vez ao dia,

de manhã (horário em que começa a absorção de água pelas plantas). A

condutividade elétr ica será monitorada com uma freqüência diária por

condutivímetro.

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Para correção do pH, diminuindo ou aumentando seu valor,

quando necessário, serão util izados o ácido nítr ico ou o hidróxido de

sódio, respectivamente. Devido a impossibil idade de se calcular a

quantidade necessária de ácido ou base de acordo com o valor de pH a

correção se faz por tentativa, ou seja adiciona-se uma pequena

quantidade do modificador, homogeneiza-se a solução e mede-se o novo

pH, até que se alcance o valor desejado.

Serão definidos 6 tratamentos:

1. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de

CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no verão (SSNV).

2. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural com adição de

CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no verão (SCNV).

3. Cult ivo hidropônico em ambiente controlado com adição

de CO2 em estufa com orientação Leste-Oeste no verão

(CCLV).

4. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de

CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no inverno

(SSNI).

5. Cult ivo hidropônico em atmosfera natural com adição de

CO2 em estufa com orientação Norte-Sul no inverno

(SCNI).

6. Cult ivo hidropônico em ambiente controlado com adição

de CO2 em estufa com orientação Leste-Oeste no inverno

(CCLI).

As situações climáticas dist intas citadas para os tratamentos

serão: verão (1998/99) e inverno (1999), sendo que no inverno de 1998

será instalado, em uma das estufas com orientação Norte-Sul, um

tratamento de avaliação metodológica, com o objet ivo de aplicar as

técnicas de cultivo, manejo de solução nutr it iva, enriquecimento de CO 2 ,

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coleta e avaliação de resultados, como teste, para que se possa

identif icar a melhor maneira de trabalho para otimizar os procedimentos

durante a condução da pesquisa nos períodos citados.

As mudas de alface, variedade Verônica (crespa), serão

obtidas por semeadura em espuma fenólica com células de 2 por 2 cm. A

germinação e desenvolvimento inicial das mudas se dará dentro das

estufas, onde as placas de espuma serão colocadas sobre um f ilme de

solução nutrit iva com 50% da concentração da solução de cultivo. Os

transplantes para os canais de cult ivo ocorrerão em julho/98, janeiro/98 e

julho/99, quando as plantas estiverem com 4 a 5 folhas definit ivas.

Para fins de análise experimental, considerar-se-á um

delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições, onde cada

bancada representará uma repetição do tratamento e cada canal de

cult ivo interno à bancada, ou seja, não considerando o primeiro, próximo

ao solo, e o últ imo canal, representará uma parcela. De cada parcela

serão retiradas 6 plantas para avaliação de resultados a

Ao f inal do período de desenvolvimento da cultura serão

realizadas as seguintes análises: produção de matéria seca e matéria

fresca por planta, análise foliar para determinar quantidade de nutr ientes

acumulados, área total de folhas produzidas e área total de folhas

danificadas. O período de cult ivo será de 30 dias.

17

4.1. CARACTERIZAÇÃO DO TRATAMENTO DE AVALIAÇÃO METODOLÓGICA.

Este tratamento será instalado em Outubro de 1998

seguindo a metodologia já descrita para o sistema de cult ivo.

Como este tratamento terá o objetivo de aplicar as técnicas

de cult ivo, manejo de nutr ição nutrit iva, enriquecimento de CO 2 , coleta e

avaliação de resultados, como teste (para que se possa identif icar a

melhor maneira de trabalho para otimizar procedimentos durante a

condução dos demais), não serão instalados equipamentos para controle

ambiental, que serão diferentes para cada condição de clima ( inverno,

verão) a serem testadas.

O equipamento para injeção de CO 2 será composto de dois

cil indros com capacidade de 25 kg de gás, acoplados a uma válvula de

controle de f luxo, duas válvulas solenóides e quatro t imers para garantir o

correto tempo de abertura das referidas válvulas e, portanto, a correta

dosagem de CO2 .

4.2. Caracterização dos tratamentos.

4.2.1. Tratamentos para cultivo hidropônico em atmosfera natural sem adição de CO 2 em estufa com orientação Norte-Sul.

Tanto no inverno quanto no verão, para estes tratamentos

(SSNV e SSNI), não será util izada modif icação na atmosfera, realizando,

os mesmos, sob as condições naturais que ocorrerem sob a estufa

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durante o período de cult ivo. Serão feitos apenas controles manuais

simples para evitar ocorrência de altas temperaturas durante os dias de

verão (ou mesmo dias muito quentes de inverno), controles estes

util izados em cult ivos comerciais, como erguimento do plástico lateral

para circulação de ar, ou substituição do plástico lateral por sombrite.

4.2.2. Tratamentos para cultivo hidropônico em atmosfera natural com adição de co 2 em estufa com orientação norte-sul .

A estufa para estes tratamentos conterá, além do sistema de

cult ivo, o sistema de injeção de CO 2 . Sendo que procurar-se-á manter a

concentração do gás no ar por volta de 1500 ppm, entre às 10 :00 e 14:00

horas, o horário de injeção será controlado por 4 t imers (dois para o

período anterior e dois para o período de 9 as 11 e 13 e 15 horas, na

estufa sem controle de temperatura).

4.2.3. Tratamentos para cultivo hidropônico em ambiente controlado com adição de co 2 em estufa com orientação leste-oeste.

Devido às temperaturas médias, para os meses de inverno e

verão em que se darão o experimento, serem 12 e 30 °C, respectivamente,

para atingir os níveis de temperatura desejados para o bom

desenvolvimento da cultura, de 25 °C durante o dia e mínimo de 18 °C

durante a noite), haverá necessidade de se uti l izar, para o controle do

ambiente, sistemas de resfr iamento evaporativo no verão e de

aquecimento da água do sistema no inverno, para se modif icar a

temperatura do ar interno da estufa.

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O equipamento util izado para resfr iamento será obtido junto

a Munters e dimensionado para fornecer uma vazão de 10 m3/s. Tal

equipamento será composto de sistema “EasyCool com fi ltro, tubulações

em PVC, válvulas, tubo de distr ibuição superior, calhas/reservatórios,

f ixadores e meio evaporativo: CELdek 6560, com 15,24 x 30,48 x 122 cm

e uma bomba de alimentação do conjunto, com comprimento do painel

4:88 m.

O aquecimento no inverno será realizado sob o mesmo

sistema de resfr iamento evaporativo, porém haverá um aquecimento da

água a passar pelo meio poroso por meio de resistências.

A injeção de CO 2 é idêntica para todos os tratamentos que a

util izam. E o funcionamento do sistema de injeção se dará de acordo com

as observações feitas após a conclusão do tratamento de avaliação

metodológica.

4.3. Parâmetros para controle ambiental monitorados

Durante o desenvolvimento do experimento serão coletados,

para avaliação dos efeitos dos tratamentos, dados referentes aos

seguintes parâmetros: temperaturas externa e interna (termopar t ipo T

para gás), umidades relativas externa e interna (termômetro de bulbo

úmido e termômetro de bulbo seco, ut il izando termopar t ipo

T/30AWG/ASTM) concentrações de CO 2 interna e externa (sensor de

infravermelho), temperatura das plantas (termopar t ipo T, de contato),

movimentação e f luxo do ar (anemômetros de fio quente e pás), radiação

solar interna e externa (radiômetro). Os dados referentes aos parâmetros

externos serão obtidos através dos instrumentos do Posto Meteorológico

da Feagri/UNICAMP. Ao f inal do período de desenvolvimento da cultura

serão realizadas as seguintes análises: produção de matéria seca e

matéria fresca por planta, análise foliar para determinar a quantidade de

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nutr ientes acumulados, área total de folhas produzidas e área total de

folhas danif icadas..

21

5. RESULTADOS ESPERADOS

Através dos tratamentos realizados, espera-se provar que a

atmosfera interna a uma estufa quando modificada através de injeção de

dióxido de carbono e com controle de parâmetros térmicos, temperatura e

umidade, propiciem melhor desenvolvimento vegetal.

22

6. BIBLIOGRAFIA CITADA

ASHRAE. Ashrae handbook: fundamentals. ASAE: St. Joseph, 1989.

BASSO, E.N., BERNARDES, L.J.L. Hidroponia: técnicas e implantação

comercial do cult ivo do alface. Charqueada: Estação Experimental de

Hidroponia, 1993. 49p.

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Campinas: FEAGRI, s.d.. 27p.

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Científ icos; São Paulo: Ed. da Universidade de São Paulo, 1975,

344p. Tradução de: Mineral Nutr it ion of Plants: Principles and

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23

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p.297-298, 1985.

RIPADO, M.F.B. A cultura da alface . Lisboa: Livraria Popular Francisco

franco, p.14, 21-23, s.d.

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7. APÊNDICE

Figura 2. Visão geral do modelo das estufas.

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Figura 3. Esquema da planta baixa do modelos das estufas.

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