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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE SAÚDE E TECNOLOGIA RURAL
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA FLORESTAL
CAMPUS DE PATOS
USO DE COPRODUTOS DA EXTRAÇÃO DE VERMICULITA COMO
SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE MUDAS DE FAVELEIRA
(Cnidoscolus quercifolius Pohl.).
PATOS – PARAÍBA – BRASIL
2015
1
ALEXSANDRO DE SOUZA SANTOS
USO DE COPRODUTOS DA EXTRAÇÃO DE VERMICULITA COMO
SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE MUDAS DE FAVELEIRA
(Cnidoscolus quercifolius Pohl.).
Monografia apresentada à Universidade
Federal de Campina Grande, Unidade
Acadêmica de Engenharia Florestal, Centro
de Saúde e Tecnologia Rural, Campus de
Patos/PB, como pré-requisito para
Conclusão do Curso de Engenharia
Florestal.
Orientador: Prof. Ph.D. Olaf Andreas Bakke
PATOS – PARAÍBA – BRASIL
2015
2
ALEXSANDRO DE SOUZA SANTOS
USO DE COPRODUTOS DA EXTRAÇÃO DE VERMICULITA COMO
SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE MUDAS DE FAVELEIRA
(Cnidoscolus quercifolius Pohl.).
Monografia apresentada à Universidade
Federal de Campina Grande, Unidade
Acadêmica de Engenharia Florestal, Centro
de Saúde e Tecnologia Rural, Campus de
Patos/PB, como pré-requisito para
Conclusão do Curso de Engenharia
Florestal.
APROVADA em: 21/12/2015
________________________________________
Prof. Ph.D. Olaf Andreas Bakke (Orientador)
________________________________________
Prof. Dr. Diércules Rodrigues dos Santos (UFCG/UAEF) (1º Examinador)
________________________________________
Prof. Dr. Éder Ferreira Arriel (UFCG/UAEF) (2º Examinador)
3
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DO CSTR S237u
Santos, Alexsandro de Souza
Uso de coprodutos da extração de vermiculita como substrato na produção de mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.). / Alexsandro de Souza Santos. – Patos, 2015. 34f.: il. color.
Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Florestal) –
Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Saúde e Tecnologia Rural, 2015.
“Orientação: Prof. Ph.D. Olaf Andreas Bakke”.
“Coorientação: Profa. Dra. Ivonete Alves Bakke”.
Referências. 1.Rejeitos de mineração. 2. Degradação ambiental. 3.
Enriquecimento de substrato. I. Título.
CDU 630*2
4
Dedico este trabalho aos meus pais, aos meus familiares e à minha noiva, que se mantiveram presentes na
minha vida e em todos os momentos que vivi até aqui.
5
AGRADECIMENTOS
A Deus, por sempre me guiar pelo caminho certo e por me dar forças para
seguir em frente naquilo que objetivo, pois não estaria aqui hoje sem a sua presença
em minha vida. Obrigado meu Deus por tudo.
Ao meu pai IVALCI MASCENA DOS SANTOS e à minha mãe MARIA SUELI
DE SOUZA SANTOS, pelo apoio e dedicação aos meus estudos, pois nunca
mediram esforços para me proporcionar uma educação de qualidade. Obrigado por
terem me educado de forma clássica e de maneira correta, sou muito grato a vocês.
Amo vocês.
Aos meus familiares, avós, tios e primos, que de forma direta ou indireta
contribuíram na minha vida acadêmica, me incentivando e apoiando para nunca
desistir e a enfrentar cada obstáculo que tentasse me atrapalhar.
À minha noiva THAINAR MACHADO, por ter tido paciência comigo nos
momentos mais difíceis dessa reta final do curso, por me apoiar, aconselhar, e pelo
companheirismo, carinho e afeto que sempre teve comigo, me fazendo feliz a cada
dia que se passa. Te amo.
Ao meu Orientador OLAF ANDREAS BAKKE e sua esposa professora
IVONETE ALVES BAKKE, por não terem medido esforços em me orientar e ajudar,
e muito, na escrita deste trabalho, como também por sempre me darem conselhos e
terem tido paciência comigo nessa jornada acadêmica. A vocês, meu muitíssimo
obrigado e que Deus sempre abençoe vocês e sua família.
Aos membros da Banca Examinadora, Prof. Dr. DIÉRCULES RODRIGUES
DOS SANTOS e Prof. Dr. ÉDER FERREIRA ARRIEL, pela disponibilidade de
examinar este trabalho, com também, pela contribuição de informações e
conhecimentos.
Aos professores da Unidade Acadêmica de Engenharia Florestal, pelos
ensinamentos e por me capacitaram para a vida profissional.
Aos meus amigos JOAB, HIDELGARDO, JOÃO HENRIQUE, WHENDERSON
e JOSIAS, por terem me ajudado na coleta de dados e participado da minha vida
com o convívio na residência masculina (RUSAN - UFCG), onde os tenho como
irmãos, pois, sempre me apoiaram, e quando precisava sempre estavam do meu
lado para me ajudar. A vocês meus irmãos, muito obrigado.
A CORPORE EMPREENDIMENTOS nos nomes de CID CÉSAR e MAGNO
LEONAM, como também a equipe de Santa Luzia: LUIZ ORÔNCIO e EMERSON
FABRICIO, por terem me concedido o estágio, onde me capacitei e aprendi várias
coisas com eles, e consequentemente por ter me engajado no mercado de trabalho
proporcionando emprego no qual crescerei ainda mais na vida profissional.
6
Aos colegas de turma, Raphael, Pedro Jorge, Ana Paula, Angélica, Amanda,
Gabriela, e da universidade, Mathaus, Sávio, Francisco José e Adriel, pela amizade
e pela contribuição e ajuda nas disciplinas ou nos trabalhos realizado na UFCG.
A todos os funcionários da UFCG/Campus de Patos, em especial a Seu
IVALTER, GILVAN, JOÃO, DONA CÔCA, MARIA PRETINHA, SORÓ, CLEITON,
dentre outros, por terem feito parte da minha vida acadêmica, dando-me segurança,
moradia, alimentação e momentos alegres no Viveiro Florestal.
E, por fim, a todos aqueles que me ajudaram e contribuíram para a minha
graduação. Meus sinceros agradecimentos.
7
“...mas quem vai apagar o selo que há em mim
a marca da promessa que Ele me fez.
E quem vai me impedir se decidido estou,
pois quem me prometeu é fiel pra cumprir.
O meu Deus nunca falhará,
Eu sei que chegará minha vez...”
(Regis Danese)
8
SANTOS, Alexsandro de Souza. USO DE COPRODUTOS DA EXTRAÇÃO DE VERMICULITA COMO SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE MUDAS DE FAVELEIRA (Cnidoscolus quercifolius Pohl.). 2015. Monografia
(Graduação em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Saúde e Tecnologia Rural, Patos – PB, 2015. p. 34.
RESUMO
A mineração é praticada há muito tempo, porém, além dos benefícios econômicos e sociais, pode provocar degradação ambiental pela deposição de coprodutos sem utilidade até o momento. Na mineração de vermiculita, 80% (v) do material removido são coprodutos que podem ser usados para a produção de mudas. Foram testados os efeitos da adição de 0, 5, 10 e 20% (v/v) de esterco bovino a esses coprodutos, e ao solo de baixio (0 e 33%), na biomassa seca radicular de mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.) com dois anos. A adição de 10% de esterco aos coprodutos otimizou a biomassa radicular tornando-a similar à observada em solo de baixio com 33% de esterco bovino, apesar da parte aérea se mostrar menor ao se utilizarem os coprodutos. A razão biomassa radicular / biomassa da parte aérea mostrou que a faveleira acumula 3 a 11,5 vezes mais biomassa nas raízes do que na parte aérea, tanto mais quanto piores forem as condições do substrato. Conclui-se que os coprodurtos podem ser utilizados na produção de mudas de favela desde que enriquecidos com 10% de esterco bovino, e, assim, podem ser aproveitados, diminuindo a degradação ambiental das mineradoras e evitar os impactos nos locais da retirada do solo de baixio para a produção de mudas. Palavras-chave: Rejeitos de mineração, Degradação ambiental, Enriquecimento de substrato.
9
SANTOS, Alexsandro de Souza. USE OF VERMICULITE RESIDUES AS SUBSTRATE TO PRODUCE FAVELEIRA (Cnidoscolus quercifoliuS Pohl.) SEEDLINGS. 2015. Graduation Monograph (Forestry) – Federal
University of Campina Grande, Center of Rural Health and Technology, Patos – PB, 2015. 34p.
ABSTRACT
Mining is historically practiced, but, besides its economical and social outcomes, it may cause enviromental degradation due to deposition of residues with no known used so far. In vermiculite mining, 80% (v) of the extracted material are considered residues that may be used for seedling production. The effects of cattle manure addition (0, 5, 10 and 20% , v) to these residues, and to alluvial soil (0 and 33%), were evaluated on seedling height and diameter and on root dry biomass of 2-year old faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.). The addition of 10% of cattle manure to the residues optimized root biomass that reached similar values observed on plants growing in alluvial soil with 33% of cattle manure, although above ground parameters showed to be reduced when using the residues. Root biomass / above ground biomass ratio showed that faveleira plants accumulate 3 to 11,5 more biomass in roots than above ground, according to the decreasing conditions in the substratum. The conclusion of this study is that vermiculite residues enriched with 10% cattle manure may be used to produce Cnidoscolus quercifolius seedlings, and, thus, minimizing environmental degradation resulting from the mining industry and avoid the impacts on the sites where the alluvial soil is extracted for seedling production. Key words: Mining residues, Environmental degradation, Substratum amendment.
10
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 11
2 REVISÃO DE LITERATURA ................................................................................. 14
2.1 Atividade de mineração ....................................................................................... 14
2.2 A vermiculita e seus coprodutos .......................................................................... 14
2.3 O substrato e a qualidade mudas.........................................................................16
2.4 A faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.).........................................................17
3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 19
3.1.Instalação do experimento .................................................................................. 19
3.2 Coleta de dados .................................................................................................. 21
3.3 Delineamento estatístico ..................................................................................... 21
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 23
4.1 Altura....................................................................................................................23
4.2 Diâmetro...............................................................................................................25
4.3 Biomassa seca ....................................................................................................25
4.4 Razão biomassa da raiz / biomassa da parte aérea............................................28
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................31
REFERÊNCIAS .........................................................................................................32
11
1 INTRODUÇÃO
A degradação ambiental ocorre principalmente nas tropicais secas e resulta
de fatores climáticos e antrópicos, tais como a pecuária, a agricultura e a mineração
(LIMA, 2004). Na região semiárida do nordeste do Brasil, que se estende por mais
de 980km2, o desequilíbrio ambiental atinge mais de 20 milhões de hectares, o que
equivale a quase 22% desta região e a mais de 12% da região Nordeste do Brasil
(MEDEIROS et al. 2012; SILVA et al. 2004). Estes autores informam que a
degradação é mais crítica no Ceará e na Paraíba, onde a degradação ambiental é
observada em mais da metade dos seus territórios, provocada principalmente pelas
atividades antrópicas, pois essa região abriga 57,3 milhões de habitantes, além dos
de numerosos rebanhos que se alimentam da vegetação nativa (IBGE, 2014;
MEDEIROS et al., 2012). Esta região é considerada a região semiárida mais
populosa e com maior grau de antropismo (DRUMOND et al., 2000).
As atividades humanas praticadas de maneira inadequada podem
desencadear processos de degradação ambiental, caracterizados pelo
empobrecimento da flora e da fauna, erosão do solo e deterioração da qualidade da
água dos rios e dos reservatórios (AZEVÊDO, 2011). Especificamente no solo, a
densidade e a porosidade da camada superficial são os atributos mais prejudicados
e que precisam ser melhorados para favorecer a regeneração da vegetação, pois
desequilíbrios nesses atributos prejudicam o sistema radicular e o crescimento das
plantas (NUNES, 2012).
A exploração dos recursos naturais, especialmente dos produtos florestais, é
constante e crescente, degradando o ambiente. Isto exige a produção de mudas
capazes de recuperarem áreas degradadas. A utilização do solo como principal
substrato na produção de mudas tem gerado muitas discussões, tendo em vista a
degradação causada à área de onde é retirado. Assim, a possibilidade de produzir
mudas de qualidade utilizando outros materiais, como os coprodutos de vermiculita e
que se encontram disponíveis nas localidades próximas ao viveiro florestal, pode
amenizar impactos ambientais tanto pela redução do uso de solo como pela retirada
dos resíduos da paisagem. Estes resíduos ou rejeitos são denominados, muitas
vezes, de coprodutos, sendo esta terminologia a que será utilizada neste texto.
12
A mineração é praticada pelo homem há muito tempo, porém, além dos
benefícios econômicos e de geração de produtos, pode provocar alterações
ambientais, conflitos de uso do solo, depreciação de imóveis circunvizinhos,
degradação ambiental e transtornos devido o acúmulo de coprodutos nos pátios das
empresas e em áreas circunvizinhas. A mineração da vermiculita, mineral
encontrado em vários pontos da região semiárida do Nordeste do Brasil, é uma
atividade em que 80% do volume do minério extraído não tem uso conhecido. Estes
resíduos ou coprodutos são descartados no entorno das mineradoras, causando
degradação ambiental.
Degradação ambiental também ocorre na região semiárida do Nordeste do
Brasil quando a vegetação é retirada, resultando em erosão do solo e
depauperamento da fauna e da flora (SOUZA, 2004). Uma opção para a
recuperação de áreas degradadas consiste na produção de mudas de espécies
pioneiras resistentes aos estresses ambientais inerentes, e que poderiam ser
produzidas utilizando os coprodutos da extração da vermiculita em substituição ao
convencional (solo de baixio), com a vantagem de diminuir a degradação
proporcionada pela sua deposição no entorno das mineradoras e pela remoção do
solo de baixio (SILVA, 2015).
Porém, a utilização destes coprodutos requer estudos que o seu potencial de
produção de mudas de qualidade. Dentre estes parâmetros destacam-se a altura, o
diâmetro do coleto e a biomassa acumulada, na pressuposição de que maiores
valores para estas características resultarão em maiores chances de sobrevivência e
melhor o desenvolvimento das mudas no campo, notadamente quando da
revegetação de áreas degradadas (FONSECA et al., 2002). Além destas variáveis, é
comum determinar a relação entre a biomassa aérea e radicular, a qual indica o
equilíbrio que a planta tende a adotar em diversos substratos ou condições
ambientais. Geralmente, considera-se que um maior acúmulo de fito-assimilados,
especialmente nas raízes, resulta em maior rusticidade das plantas, característica
importante principalmente quando se considera a recuperação de áreas degradadas
pelo plantio de mudas segundo Gomes et al. (2002).
Considerando a grande quantidade de coprodutos produzida pelas empresas
de mineração da região semiárida do Nordeste do Brasil e a degradação ambiental
provocada pela sua deposição no ambiente, o presente estudo foi desenvolvido com
o objetivo de avaliar o potencial de uso dos coprodutos da extração de vermiculita e
13
o nível necessário de adição de esterco bovino aos mesmos para a produção de
mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.).
14
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 Atividade de mineração
A mineração constitui uma importante atividade econômica no Brasil. O
nosso país contribui com 15,7% do total de minérios extraídos no mundo, ficando
atrás da África do Sul e dos Estados Unidos (SUMÁRIO MINERAL, 2014). A
atividade de mineração normalmente se inicia com a retirada da vegetação, seguida
da remoção das camadas superficiais e sub-superficiais de solo, para então ocorrer
a exploração do minério disponível na área.
Apesar de participar diretamente da economia do país, a exploração de
minérios é considerada uma das mais impactantes do ambiente. Por exemplo, o
descarte de coprodutos no entorno das mineradoras afeta o desenvolvimento da
flora, empobrece a fauna local, assoreia rios e deteriora a qualidade da água dos
rios, dentre outros impactos ambientais (REIS, 2006; TRAJANO, 2010). De acordo
com o Instituto Brasileiro de Mineração (IBRAM, 1987), citado por Reis (2006), o
descarte dos coprodutos no ambiente é apontado como a principal fonte de
degradação proveniente da atividade de mineração.
2.2 A vermiculita e seus coprodutos
A vermiculita é o termo utilizado para caracterizar comercialmente minérios
compostos por silicatos hidratados de magnésio e alumínio, com ferro e outros
elementos, resultantes da alteração de uma mica (comumente a biotita) (UGARTE;
SAMPAIO; FRANÇA, 2005). Segundo estes autores, a vermiculita mantém as
características físicas da mica de poder separar o minério em lâminas finas, sem
elasticidade; suas cores variam do bronze ao amarelo-amarronzado, com brilho
perolado típico; recebe a denominação de vermiculita devido à facilidade que este
material tem de se expandir sob aquecimento e permitir, nesta condição, a
movimentação de suas partículas semelhantemente à dos vermes (vermiculus =
vermes). Explicam que o minério de vermiculita apresenta estrutura cristalina
tetraédrica ou octaédrica que atua positivamente nas trocas catiônicas. Suas
propriedades de baixos valores de massa específica aparente (2,5 g/cm3),
condutividade térmica e granulometria permitem a sua utilização em diversas áreas.
15
Além dos vários usos na construção civil, a vermiculita tem utilidade na
agricultura, pois a sua elevada capacidade de troca de cátions (CTC), minimiza a
perda de fertilizantes por lixiviação e aumenta a capacidade de retenção de água
(UGARTE; MONTE, 2004). Complementam estes autores, que além de ser atóxica,
a vermiculita é livre de patógenos por ser produzida a altas temperaturas, o que
evita o desenvolvimento de microorganismos prejudiciais às culturas agrícolas; atua
como isolante térmico, protegendo as sementes principalmente das mudanças
bruscas de temperatura; sua granulometria favorece a aeração das misturas,
facilitando o desenvolvimento das raízes, além de ser utilizada em indústrias
químicas, agregando maior valor e favorecendo o seu aproveitamento econômico.
Os estados brasileiros produtores deste minério são Goiás, Bahia, Piauí,
Paraíba, Paraná, Minas Gerais, Ceará, Maranhão, São Paulo e Rio de Janeiro
perfazendo um total 17,7 milhões de toneladas de reservas (SUMÁRIO MINERAL,
2014). Na Paraíba, a Mineradora Pedra Lavrada Ltda., localizada no município de
Santa Luzia, explora a vermiculita a céu aberto (Figura 1), causando danos
ambientais à área da jazida explorada e no entorno da unidade de beneficiamento
através do descarte de coprodutos. Constata-se que a deposição destes coprodutos
no entorno das empresas provoca poluição visual e, certamente, afeta
negativamente os corpos d‟água adjacentes através do carreamento das partículas
pelo vento e pelas águas das chuvas.
Figura 1 – Jazida abandonada da extração de vermiculita e deposição dos coprodutos no entorno das mineradoras.
Fonte – (SILVA, 2015)
16
2.3 O substrato e a qualidade mudas
A qualidade de mudas produzidas em um viveiro florestal depende das
características intrínsecas da semente, e das condições as quais estas foram
submetidas durante o processo de produção, incluindo o substrato utilizado. De
acordo com Busato et al. (2012), o substrato deve ofertar condições para o
desenvolvimento das mudas no viveiro, uma vez que o seu estabelecimento no
campo depende de reservas e da capacidade de suportar o estresse do plantio e do
ambiente natural ao qual será exposta. O autor ressalta que além da sustentação da
planta, o substrato deve favorecer o acesso das raízes à água, oxigênio e nutrientes,
e atuar no estabelecimento de associações de fungos micorrízicos.
Segundo Gonçalves et al. (2000), citados por Busato et al. (2012), em geral,
as características de um substrato ideal são homogeneidade, baixa densidade, alta
porosidade, elevada capacidade de retenção de água e de troca catiônica, boa
agregação das partículas nas raízes, quantidades suficientes de nutrientes, ausência
de pragas, fitopatógenos e sementes, fácil manipulação, abundância e baixo custo.
Os atributos físicos e químicos de um substrato utilizado na produção de
mudas podem ser melhorados. Em geral, acrescentam-se matéria orgânica na forma
de esterco (bovino, caprino ou outro disponível na localidade), para beneficiar o
desenvolvimento da biota do solo responsáveis pelo crescimento e desenvolvimento
das mudas. Além disto, fertilizantes podem ser adicionados para corrigir eventuais
deficiências nutritivas do substrato.
As mudas são avaliadas de acordo com parâmetros morfológicos da parte
aérea (altura da planta, diâmetro do coleto, e condições de fitossanidade). Os
padrões de desempenho, os quais avaliam as respostas fisiológicas das plantas e a
capacidade de utilizar os recursos disponíveis no substrato para desenvolver o
sistema radicular, em conjunto com as características da parte aérea, darão
informações sobre o potencial da muda em sobreviver no campo (Mattsson, 1997,
citado por Busato et al. (2012).
De acordo com Trajano (2010), as mudas de pinhão manso produzidas em
substrato composto por até 50% de coprodutos de vermiculita enriquecido com
matéria orgânica não prejudicou o desenvolvimento das plantas, porém dosagens
superiores a 50% diminuíram a altura, o diâmetro do caule, o número de folhas, a
área foliar, a massa seca foliar, e a biomassa de raízes e do caule. Para este autor,
17
são necessários mais estudos para aperfeiçoar e diversificar o aproveitamento dos
coprodutos das mineradoras.
2.4 A faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.)
A faveleira, conhecida também como mandioca-brava, queimadeira,
cansanção, favela-de-cachorro e favela de galinha (Figura 2), é uma euforbiácea
xerófila endêmica da Caatinga, que se distribui em vários ambientes deste bioma
(Duque, 2004 citado por ANDRADE 2007; MAIA, 2004). Continuam estes autores
descrevendo que a faveleira atinge 8 m de altura, seu diâmetro pode ultrapassar 35
cm; seu caule, folhas e frutos apresentam espinhos urticantes e toda a planta,
incluindo as raízes são lactescentes; suas folhas são simples, lobadas e
lanceoladas, alternas, espessas, de 8 a 16 cm de comprimento; suas flores são
alvas, de 4 mm de diâmetro, dispostas em pequenos cachos axilares ou terminais.
Figura 2 – Faveleira em sua fase adulta (a), e detalhe das suas folhas (b) e fruto (c). Fonte – Google
18
A faveleira é uma espécie de múltiplo uso, da qual pode-se extrair um látex
para produtos fitoterápicos (AGRA, 1996; ANDRADE, 2007; ARAÚJO, 2010;
RIBEIRO FILHO et al., 1999). Segundo estes autores, suas folhas e ramos frescos,
ricos em nitrogênio e fósforo, podem ser utilizados na alimentação de ruminantes,
desde que os animais gradualmente se adaptam à forragem, e de suas sementes
pode ser extraído um óleo alimentício de qualidade e produzida uma farinha
comestível rica em sais minerais e proteína. Continuam estes autores, informando
que a faveleira é indicada para a recuperação de áreas degradadas da Caatinga,
pela capacidade de resistir a secas prolongadas, exercendo papel importante no
equilíbrio do ecossistema e na mitigação da degradação ambiental.
19
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Instalação do Experimento
O estudo foi conduzido no Viveiro Florestal da Unidade Acadêmica de
Engenharia Florestal/Centro de Saúde e Tecnologia Rural/Universidade Federal de
Campina Grande (UAEF/CSTR/UFCG), Patos – PB, Brasil, como sequência do
trabalho de Leite (2014).
Nesse trabalho, consta que as mudas de faveleira foram produzidas em
fevereiro de 2013, em seis substratos compostos por solo de baixio (SB) sem e com
a adição de 33% (volume) de esterco bovino, e pela mistura equitativa dos
coprodutos poeira fina e ultrafina (Figura 3) da extração da vermiculita (CP) sem e
com a adição de 5, 10 e 20% de esterco bovino.
Figura 3 – Coprodutos de vermiculita (a); Esterco bovino (b). Fonte – (SILVA, 2012).
O solo foi coletado até 1 m de profundidade de área de baixio, e os
coprodutos foram obtidos na Mineradora Pedra Lavrada, localizada no município de
Santa Luzia, no Sertão paraibano. Os atributos do solo e dos coprodutos os
caracterizam como adequados para a produção de mudas (Tabela 1).
a b
20
Tabela 1─Atributos do solo de baixio e dos coprodutos da extração da vermiculita utilizados para a produção de mudas de Cnidoscolus quercifolius Pohl.
Material analisado
pHCaCl2 P Ca Mg K Na SB* H+Al CTC* V*
mg.dm3 cmolcdm-3 %
Solo de baixio 6,2 44,1 5,0 2,4 0,18 1,68 7,26 1,1 10,4 89,4
CP – poeira fina 6,4 33,0 16,5 2,5 0,33 3,70 23,03 0,6 23,6 97,5
CP – poeira ultrafina 6,7 42,9 26,0 4,0 0,49 6,09 36,58 0,6 37,2 98,4
*SB = soma de bases; CTC = capacidade de troca de cátions; V = saturação por bases. Fonte ─ (LEITE, 2014)
As parcelas foram constituídas por vasos com 8000 cm3, de substrato,
contendo duas mudas cada um, dispostos aleatoriamente em ambiente protegido
por tela de fator de redução solar de 50%, recebendo uma irrigação diária durante o
desenvolvimento do trabalho de Leite (2014). Neste período, as mudas foram
submetidas a três cortes da parte aérea: 100, 190 e 293 dias após a semeadura.
As mudas permaneceram nos vasos por mais 400 dias no ambiente telado,
atingindo a idade de aproximadamente dois anos (693 dias). Nestes 400 dias, as
mudas se desenvolveram sem que tivessem a sua parte aérea removida, e a
irrigação se restringiu à precipitação na forma de chuvas que atingiram os vasos
através da tela que circundava e cobria o ambiente experimental. Constam na
(Tabela 2) dados de precipitação total mensal obtidos da estação meteorológica
automática do INMET, localizada na Fazenda NUPEARIDO, a aproximadamente 6
km de distância do Viveiro Florestal. Desconsiderando esta distância e a possível
variação espacial na precipitação característica da região, percebe-se que as mudas
de faveleira, uma espécie xerófita por excelência, podem ter sofrido estresse hídrico
apenas em setembro de 2014.
Tabela 2 ─ Precipitação mensal (mm) de janeiro de 2014 a março de 2015.
ANO Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
2014 16,8 55,8 428,4 123,4 108,2 9,4 6,0 6,4 1,6 13,0 19,8 60,6
2015 24,8 178,6 128,2
Fonte – INMET (dados da estação meteorológica automática de Patos-PB).
21
3.2 Coleta de dados
No início de maio de 2015, foram coletados dados de altura (régua
milimetrada) e diâmetro (paquímetro digital) das mudas na região do coleto. Em
seguida, as raízes foram removidas do substrato, lavadas em água corrente, com o
auxílio de uma peneira fina para evitar a perda de radicelas. O excesso de umidade
nas mudas foi retirado com folhas de papel toalha, sendo então realizado um corte
na região do coleto para separar a parte aérea e a raiz. O material de cada planta foi
pesado (massa fresca da parte aérea e da raiz) em balança digital e acondicionado
em sacos de papel devidamente identificados para secagem em estufa com
ventilação forçada de ar (Figura 4), a 65ºC. Para facilitar a secagem, a parte aérea e
as raízes foram seccionadas e permaneceram na estufa durante 72 h, até massa
constante.
Figura 4 – Parte aérea (a) e raiz (b) de mudas de faveleira, estufa de ventilação forçada utilizada para a secagem do material experimental (c), e pesagem do material em balança digital (d,e).
Fonte – (SANTOS, 2015).
3.3 Delineamento estatístico
As parcelas foram aleatorizadas de acordo com um delineamento
inteiramente casualizado com seis tratamentos (solo de baixio sem e com a adição
de esterco bovino - SB+0%EB e SB+33%EB, respectivamente), e mistura equitativa
22
dos coprodutos poeira fina e ultrafina da extração da vermiculita sem e com a adição
de 5, 10 e 20% de esterco bovino CP+0%EB, CP+5%EB, CPV+10%EB e
CP+20%EB, respectivamente) e cinco repetições, totalizando 30 vasos (parcelas) de
2 plantas (GOMES, 1983). A posição de cada vaso foi aleatorizada semanalmente
para diminuir uma eventual heterogeneidade no ambiente experimental.
As variáveis altura da parte aérea (cm), diâmetro do coleto (mm), biomassa
seca da parte aérea e da raiz (g), e a razão entre a biomassa seca da raiz e da parte
aérea foram analisadas de acordo com as técnicas de análise de variância. A
transformação logarítmica foi aplicada para sanar a heterocedasticia quando
constatada, porém os resultados foram apresentados na escala original (GOMES,
1983).
Os cinco graus de liberdade para tratamentos foram desdobrados em cinco
contrastes ortogonais de médias. O efeito dos coprodutos da extração da vermiculita
foi comparado ao do solo de baixio através do teste „t” aplicado ao contraste de
médias Y1 = (2SB+0%EB) + (2SB+33%EB) – (CP+0%EB) – (CP+5%EB) –
(CP+10%EB) – (CP+20%EB). O efeito linear da adição de esterco ao solo de baixio
foi testado pelo contraste de médias Y2 = (SB+0%EB) – (SB+33%EB). O efeito da
adição do esterco bovino ao CP foi testado através do contraste de médias Y3 =
(3CP+0%EB) – (CP+5%EB) – (CP+10%EB) – (CP+20%EB). A similaridade entre o
efeito do nível de 5% de adição de EB ao CP e a média do efeito da adição de 10 e
20% de EB ao CP foi testada pela aplicação do teste „t‟ ao contraste de médias Y4 =
(2CP+5%EB) – (CP+10%EB) – (CP+20%EB). O conjunto ortogonal foi completado
com o contraste de médias Y5 = (CP+10%EB) – (CP+20%EB). O nível de
significância adotado foi o de 5%.
23
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Altura
A altura das mudas foi significativamente menor no coprodutos da extração da
vermiculita do que no de solo de baixio (Tabela 3, contraste Y1). A altura das mudas
foi positivamente afetada pela adição esterco bovino aos coprodutos e ao solo de
baixio (Y3 e Y2, respectivamente).
Tabela 3─Médias de altura e diâmetro do coleto de mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.), e significância (p) dos 5 contrastes ortogonais de médias (Y1, Y2, ..., Y5) utilizados para testar os efeitos da adição de esterco bovino (EB) e dos substratos (solo de baixio e coprodutos de vermiculita).
Fonte ─ (SANTOS, 2015).
Altura (cm)
Substrato Solo de baixio Coprodutos de vermiculita .
Esterco bovino (v) 0% 33% 0% 5% 10% 20%
Médias 9,5 30,0 1,9 6,4 12,9 12,4
Contrastes p
Y1=(2SB+0%EB)+(2SB+33%EB)-(CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y2=(SB+0%EB)-(SB+33%EB), <0,01
Y3=(3CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y4=(2CP+5%EB)–(CP+10%EB) (CP+20%EB) <0,01
Y5=(CP+10%EB)-(CPV+20%EB) 0,95
Diâmetro do coleto (mm)
Substrato Solo de baixio Coprodutos de vermiculita .
Esterco bovino (v) 0% 33% 0% 5% 10% 20%
Médias 4,8 6,4 3,3 4,5 5,5 5,0
Contrastes p
Y1=(2SB+0%EB)+(2SB+33%EB)-(CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y2=(SB+0%EB)-(SB+33%EB), 0,02
Y3=(3CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y4=(2CP+5%EB)–(CP+10%EB) (CP+20%EB) 0,13
Y5=(CP+10%EB)-(CPV+20%EB) 0,45
24
A adição de 5% de esterco aos coprodutos resultou em mudas com altura
média significativamente menor do que quando comparada à média das médias de
altura dos tratamentos com a adição de 10 e 20% de esterco aos coprodutos (Y4). A
adição de 10% ou 20% de esterco aos coprodutos resultou em efeito semelhante na
altura das mudas (Y5).
A não significância do contraste Y5 indica que os coprodutos não precisam
ser enriquecidos com mais do que 10% de esterco bovino. Além disto, como esta
mistura permitiu que as mudas de faveleira atingissem uma altura maior do que a
observada no tratamento controle (solo de baixio sem a adição de esterco), pode-se
inferir que os coprodutos apresentam fertilidade ou um potencial de produção de
mudas equivalente ou maior ao de solo de baixio. Equivalentemente, pode-se dizer
que os coprodutos apresentam fertilidade semelhante à de solo de baixio, mas a sua
origem estritamente mineral requer que se adicione 5 a 10% de matéria orgânica, de
modo a se equiparar qualitativamente aos solos em geral que apresentam
naturalmente uma média de 5% de matéria orgânica, e provavelmente um pouco
mais em solo de baixio (BRANDY, 1979).
Na fase anterior de crescimento destas mesmas plantas, Leite (2014) sugeriu
a adição de pelo menos 20% de esterco bovino aos coprodutos para que a altura
das mudas se aproximasse daquela observado em solo de baixio sem a adição de
esterco. Silva (2015) obteve resultados semelhantes, observando que a adição de
cerca de 20% de esterco bovino aos coprodutos de vermiculita resulta em altura
média semelhante à verificada em solo de baixio com a adição de esterco bovino.
No presente estudo, esta semelhança na altura se observa com a adição de
10% de esterco bovino, indicando um esgotamento relativamente maior dos
nutrientes neste substrato. Provavelmente, isto resulta da pronta disponibilidade dos
nutrientes no solo de baixio, em oposição à liberação gradual de nutrientes
observadas nos coprodutos. Leite (2014), baseado em Gomes et al. (2012),
argumenta que a liberação gradual ocorre devido à intemperização parcial presente
nos coprodutos da vermiculita e à ação os ácidos orgânicos resultantes da
decomposição do esterco adicionado.
Do Ó et al. (2015) constataram que a altura de mudas de angico
(Anadenanthera macrocarpa Benth.) é positivamente afetada pela aplicação de
matéria orgânica. Estes autores recomendaram a adição de 25% de esterco bovino
aos coprodutos de vermiculita para otimizar a altura de mudas de angico. Este nível
25
de adição de esterco bovino aos coprodutos foi menor no presente estudo,
sugerindo que, após três cortes sucessivos de sua parte aérea, a resposta da
faveleira quanto à variável altura é maximizada para o nível 10% de adição de
esterco bovino. Na verdade, surpreende que após 693 dias da adição do esterco
bovino aos coprodutos ainda seja possível detectar o efeito da adição do esterco
bovino no solo de baixio e nos coprodutos, mostrando a importância e o efeito de
longo prazo da matéria orgânica no solo.
4.2 Diâmetro
O diâmetro das mudas teve comportamento similar ao da altura: o solo de
baixio proporciona diâmetros médios maiores do que os coprodutos de vermiculita
(Y1), há efeito positivo da adição de esterco bovino ao solo de baixio (Y2) ou aos
coprodutos de vermiculita (Y3), porém a adição de 5% de esterco bovino aos
coprodutos de vermiculita tem efeito similar à média da adição de 10 ou 20% de
esterco (Y4), e que a adição de 10% ou 20% de esterco bovino aos coprodutos tem
efeitos similares (Y5). Verifica-se, também, que a adição de 5% de esterco bovino
aos coprodutos já equipara esta mistura ao de solo de baixio sem a adição de
esterco bovino no que se refere ao diâmetro das mudas. Isto indica o potencial de
utilização dos coprodutos no substrato de produção de mudas de faveleira, ou no
enriquecimento de solos em geral.
Figueiredo et al. (2012) também relataram efeito positivo da aplicação de
esterco no diâmetro e na altura de faveleira. Leite (2014) e Silva (2015)
apresentaram resultados semelhantes para a faveleira, porém indicando uma adição
maior de esterco bovino aos coprodutos (10 a 20%). Assim, confirma-se a
argumentação referente à liberação gradativa de nutrientes pelos coprodutos de
vermiculita os quais são parcialmente intemperizados, e embasa a recomendação
do uso dos coprotudos na produção de mudas ou correção de solos depauperados.
4.3 Biomassa Seca
Os dados da biomassa seca apresentam comportamento semelhante aos de
altura e diâmetro. O solo de baixio proporciona uma maior média de biomassa da
parte aérea do que os coprodutos (Tabela 4, significância do contraste Y1),
26
resultado advindo basicamente da adição do esterco bovino ao solo de baixio
(significância de Y2). Efeito positivo do esterco bovino também foi observado nos
coprodutos de vermiculita (significância de Y3). Os contrastes Y4 (significativo) e Y5
(não significativo) recomendam a adição de entre 5 e 10% de esterco bovino aos
coprodutos.
Tabela 4─Médias da Biomassa Seca da Parte Aérea e da Raiz de mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.), e significância (p) dos 5 contrastes ortogonais de médias (Y1, Y2, ..., Y5) utilizados para testar os efeitos da adição de esterco bovino e dos substratos (solo de baixio e coprodutos de vermiculita).
Fonte ─ (SANTOS, 2015).
Ao adicionar 10% de esterco bovino aos coprodutos, a biomassa seca da
parte aérea chega ao valor médio de 3,98, mais do que o dobro do valor médio
observado para o solo de baixio sem a adição de esterco bovino (apesar de não ter
Biomassa Seca da Parte Aérea (g)
Substrato Solo de baixio Coprodutos de vermiculita .
Esterco bovino (v) 0% 33% 0% 5% 10% 20%
Médias 1,95 10,01 0,30 1,32 3,98 3,36
Contrastes P
Y1=(2SB+0%EB)+(2SB+33%EB)-(CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y2=(SB+0%EB)-(SB+33%EB), <0,01
Y3=(3CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y4=(2CP+5%EB)–(CP+10%EB) (CP+20%EB) <0,01
Y5=(CP+10%EB)-(CPV+20%EB) 0,68
Biomassa Seca da Raiz (g)
Substrato Solo de baixio Coprodutos de vermiculita .
Esterco bovino (v) 0% 33% 0% 5% 10% 20%
Médias 14,6 24,91 2,91 11,33 23,94 19,59
Contrastes P
Y1=(2SB+0%EB)+(2SB+33%EB)-(CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y2=(SB+0%EB)-(SB+33%EB), 0,08
Y3=(3CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y4=(2CP+5%EB)–(CP+10%EB) (CP+20%EB) <0,01
Y5=(CP+10%EB)-(CPV+20%EB) 0,51
27
sido feita uma comparação formal entre estas médias). Porém, a adição de esterco
bovino aos coprodutos, nos níveis testados neste estudo, se mostrou capaz de
elevar o acúmulo de biomassa na parte aérea a apenas 40% do observado para o
solo de baixio enriquecido com 33% de esterco bovino. Ao se analisar os dados da
Tabela 3, pode-se dizer que a adição de mais de 20% de esterco bovino aos
coprodutos não fará com que o acúmulo de biomassa da parte aérea se aproxime do
verificado para o solo de baixio enriquecido com 33% de esterco bovino. Isto sugere
uma limitação do uso dos coprodutos para a produção de mudas de faveleira no que
se refere à biomassa presente na sua parte aérea.
A biomassa seca da raiz se comporta de maneira diferente à da parte aérea.
A significância do contraste Y2 foi de 8%, ou seja, o efeito da adição do esterco
bovino ao solo de baixio só é detectada se aumentarmos o nível de significância
para 8%. Além disto, ao contrário do que se observa para a parte aérea, observa-se
que a adição de 5% e 10% de esterco aos coprodutos eleva a biomassa radicular a
níveis semelhantes aos verificados em mudas de faveleira se desenvolvendo,
respectivamente, em substrato composto de solo de baixio sem e com a adição de
33% de esterco bovino.
Este comportamento contrastante da raiz e da parte aérea representa uma
resposta fisiológica da faveleira ao substrato, ou seja, a muda de faveleira ao se
desenvolver em substrato composto de coprodutos deposita suas reservas
preferencialmente nas raízes equiparando-se em termos de acumulação de
biomassa radicular às plantas se desenvolvendo em solo baixio. Além disto, a
faveleira consegue aumentar a sua eficiência, pois com uma parte aérea menor
consegue manter a acumulação de biomassa nas raízes em níveis semelhantes aos
verificados nas plantas com a parte aérea maior e se desenvolvendo em solo de
baixio enriquecido com 33% de esterco bovino.
Certamente, isto contribui para a sua sobrevivência e explica, em parte, a sua
dominância em muitos sítios inóspitos e degradados da região semiárida do
Nordeste do Brasil. Nestes sítios, a faveleira tenderia a diminuir a sua parte aérea,
evitando perdas de água por transpiração, e danos e perdas de biomassa por
ingestão de predadores (pragas, gado) ou danos de suas ramas. Nesta estratégia,
apesar de sacrificar o seu crescimento, protegeria a maior parte das suas reservas
sob o solo, habilitando-a a resistir à seca e às agruras ambientais.
28
4.4 Razão biomassa da raiz / biomassa da parte aérea
Pode-se, então, conjecturar que quanto menores forem as condições do
substrato maior será a razão biomassa da raiz / biomassa da parte aérea. Seguindo
este raciocínio, esta razão será maior quanto menor for a adição de esterco bovino,
como também será menor ao se utilizar os coprodutos se comparada com a
verificada ao se utilizar o solo de baixio, sob níveis semelhantes de adição de
esterco bovino.
Estas premissas são confirmadas no presente estudo, pois os valores para
esta razão diminuem das mudas produzidas em solo de baixio sem a adição de
esterco bovino para as mudas produzidas em solo de baixio enriquecido com 33%
de esterco bovino: 8,2 para 3,1 (Tabela 5). O mesmo acontece ao se aumentar o
nível de adição esterco bovino (0, 5, 10 e 20%) aos coprodutos. Para estes níveis
crescentes de adição de esterco bovino, os respectivos valores decrescentes para a
razão biomassa da raiz / biomassa da parte aérea são 11,5, 10,4, 7,3 e 7,2.
Considerando todos os substratos e níveis de adição de esterco bovino, pode-
se estimar que os coprodutos sem a adição de esterco bovino e o solo de baixo
enriquecido com 33% de esterco bovino propiciam as piores e as melhores
condições para o desenvolvimento de mudas de faveleira. Pode-se também, inferir
que a adição de 10% de esterco bovino aos coprodutos torna-os tão ou mais
propícios ao desenvolvimento de mudas de faveleira do que o solo de baixio.
Mas, qual o valor ideal da razão entre a biomassa da raiz e da parte aérea.
Pode-se argumentar que valores próximos à unidade representariam uma planta em
equilíbrio, com um sistema radicular tão desenvolvido quanto a sua parte aérea.
Porém, observa-se que mesmo para a suposta melhor condição apresentada neste
estudo (solo de baixio enriquecido com 33% de esterco bovino), esta relação foi de
3,1, indicando que a faveleira tende a apresentar mais biomassa sob do que acima
do solo, e, portanto, o valor ideal para esta razão na faveleira se situa bem acima da
unidade, como suposto inicialmente.
29
Tabela 5─Médias da Razão entre Biomassa Seca da Raiz e da Parte Aérea de mudas de faveleira (Cnidoscolus quercifolius Pohl.), e valor e significância dos 5 contrastes ortogonais de médias (Y1, Y2, ..., Y5) utilizados para testar os efeitos da adição de esterco bovino (EB) ao substrato (solo de baixio e coprodutos de vermiculita).
Fonte ─ (SANTOS, 2015).
A razão biomassa da raiz / biomassa da parte aérea se relaciona com a
otimização de uso dos recursos naturais. Por exemplo, espécies umbrófilas podem
investir mais em folhas para conseguir captar mais luz, enquanto espécies cujos
indivíduos se desenvolvem em ambientes de baixa disponibilidade de nutrientes no
solo, incluindo água, tendem a desenvolver mais o sistema radicular (CRAWLEY,
1986; LAMBERS et al., 2008).
Isto explica, pelo menos parcialmente, os altos valores para a razão biomassa
da raiz / biomassa da parte aérea considerando que a faveleira é uma xerófita de
região tropical e apresenta sistema radicular formado por tubérculos, destinados ao
armazenamento de reservas nutritivas de plantas. Além disto, o pior substrato
(coprodutos sem a adição de esterco) resultou na maior razão entre a biomassa da
raiz e da parte aérea (11,5), numa clara evidência de que a planta reverte as suas
reservas para as raízes quando submetida a algum estresse ambiental
diferentemente do que foi constatado no estudo de Daniela (2010), onde a espécie
E. edulis investe na biomassa aérea explicado como estratégia da planta por ser
uma espécie de sub-bosque em locais sombreados de disponibilidade de nutrientes
e água, e que depende da captação de luz para sobrevivência.
Razão Biomassa Seca da Raiz / Biomassa Seca da Parte Aérea
Substrato Solo de baixio Coprodutos de vermiculita .
Esterco bovino (v) 0% 33% 0% 5% 10% 20%
Médias 8,2 3,1 11,5 10,4 7,3 7,2
Contrastes p
Y1=(2SB+0%EB)+(2SB+33%EB)-(CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) <0,01
Y2=(SB+0%EB)-(SB+33%EB), <0,01
Y3=(3CP+0%EB)-(CP+5%EB)-(CP+10%EB)-(CP+20%EB) 0,02
Y4=(2CP+5%EB)–(CP+10%EB) (CP+20%EB) 0,02
Y5=(CP+10%EB)-(CPV+20%EB) 0,98
30
Portanto, pode-se concluir que a biomassa do sistema radicular da faveleira é
geralmente maior do que a verificada na parte aérea, e que este valor é tanto maior
quanto piores forem as condições ambientais para o seu desenvolvimento.
31
5 CONCLUSÃO
Os coprodutos da extração de vermiculita têm potencial para a produção de
mudas de faveleira desde que enriquecidos com 5 a 10% de esterco bovino, tendo
em vista a qualidade das mudas, especialmente no que se refere ao acúmulo de
biomassa radicular em plantas com dois anos de idade.
32
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