Edição 07 by Revista Hidroponia

ANO 3 | EDIÇÃO 7

SISTEMAS DE CULTIVO

CARACTERÍSTICAS E APLICAÇÕES CONSULTA TÉCNICA

ESTRUTURA

GESTÃO

Programa Consultores Hidropônicos busca apoiar produtores

O sombreamento no cultivo hidropônico e suas aplicações

Marca agrega valor ao produto e qualifica gestão profissional | 1

ESPECIAL

Especial

Sistemas de cultivo em HIDROPONIA A Hidroponia, termo derivado de duas palavras de origem grega – hidro, que significa água e ponos, que significa trabalho – está se desenvolvendo rapidamente como meio de produção vegetal, principalmente de hortaliças sob cultivo protegido. A hidroponia é uma técnica alternativa de cultivo protegido, na qual o solo é substituído por uma solução aquosa contendo apenas os elementos minerais essenciais aos vegetais. Apesar do cultivo hidropônico ser bastante antigo, foi somente em 1935 que se desenvolveu um sistema hidropônico para uso comercial, idealizado pelo pesquisador Willian Frederick Gerike, da Universidade da Califórnia. Ele desenvolveu uma técnica de cultivo sem solo onde se cultivou frutas, cereais, flores e tubérculos em larga escala e apresentou um trabalho no qual pesquisou a fisiologia, nutrição e crescimento das plantas. Gerike aprimorou a técnica e definiu o nome Hidroponia para esta ciência. A técnica de produção de plantas sem solo vem sendo popularizada. Apesar do maior custo inicial para instalação, várias são as vantagens do cultivo comercial de plantas em hidroponia, como a padronização da cultura e do ambiente radicular e drástica redução no uso de água. A eficiência do uso de fertilizantes, melhor controle do crescimento vegetativo, maior produção, qualidade e precocidade e automatização da cultura são outros pontos positivos. No final da década de 1990, a área destinada ao cultivo hidropônico no mundo era de aproximadamente 12 mil hectares. Nesta área de plantio, eram anualmente produzidas 3 milhões de toneladas apenas de hortaliças. A época, destacavam-se como principais países produtores a Holanda, Espanha, França, Japão, Israel, Bélgica, Alemanha, Reino Unido, Canadá, África do Sul e Finlândia. No Brasil, embora não exista uma estatística oficial, tem crescido nos últimos anos o interesse pelo cultivo em Hidroponia, especialmente para produção de hortaliças como alface, rúcula, agrião, manjericão, salsa, cebolinha, almeirão e menta, e de frutas, como morango e tomate. Atualmente, os métodos de cultivo mais usados pelos produtores hidropônicos são o NFT (Nutrient Film Technique), o DFT (Deep Film Technique), Bancadas Individuais, Pavio, Aeroponia, Aquaponia e Subirrigação. Detalhamos a seguir cada um dos sistemas para melhor entendimento de suas características e aplicações.

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ESPECIAL

NTF (Fluxo laminar de nutrientes)

o Brasil, predomina o sistema de produção NFT (Nutrient Film Technique), que é usado por cerca de 90% dos produtores hidropônicos. O pioneiro dessa técnica foi Allen Cooper, no Glasshouse Crop Research Institute, em Littlehampton (Inglaterra), em 1965. O NFT (fluxo laminar de nutrientes, em português), é mais indicado para o cultivo de folhosas como alface, rúcula, agrião, espinafre, coentro e salsa. Nos sistemas NFT, normalmente estruturas feitas de tubos plásticos circulam o adubo liquido, composto de todos os nutrientes na proporção que a planta precisa para seu desenvolvimento. A solução nutritiva é bombeada de um reservatório para os canais de cultivo, formando uma lamina que circula junto às raízes. A solução não circula continuamente, ou seja, as raízes inseridas nesses tubos ficam submersas nesta lamina de solução, onde são banhadas por um tempo, alternadamente. A bomba é desligada por um tempo para que ocorra a drenagem de toda a solução nutritiva que está armazenada nos canais de cultivo, promovendo uma renovação da solução no ambiente radicular e, com isso, a incorporação do oxigênio atmosférico no sistema radicular. Após percorrer o canal, a solução nutritiva retorna ao reservatório. “A Hidroponia nasce com o sistema NFT. É o sistema mais conhecido no mundo, e as pessoas, aqui no Brasil, quando se referem à Hidroponia, a relacionam com ele”, afirma o consultor de cultivo hidropônico Adriano Delazeri, de Cachoeirinha (RS).

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ESPECIAL

Bancada individual

sistema de bancadas individuais, que começou no Brasil a partir dos trabalhos do professor Dr. Jorge Barcelos, é considerado por alguns pesquisadores como uma evolução do sistema NFT. A diferença entre o NFT convencional e em bancadas individuais é que no primeiro, todas as bancadas ou um número grande de bancadas é atendido por um reservatório. Como todas as bancadas são interligadas, plantas em estágios diferentes são atendidas pela mesma solução nutritiva. O que torna baixa a oxigenação na solução nutritiva, por conta do tamanho do sistema, e principalmente em altas temperaturas. Isso também provoca um desequilíbrio nutricional nas plantas, pois a necessidades das plantas é diferente, conforme o estágio de desenvolvimento. Entretanto, em sistemas comerciais de grande escala, conseguem manejar adequadamente a solução nutritiva, evitando estes problemas. No sistema de bancadas individuais, as plantas estão no mesmo tempo de desenvolvimento, com necessidades nutricionais iguais, o que torna a solução mais equilibrada. Por isso que o dimensionamento correto de um sistema hidropônico é de suma importância para contornar estes possíveis problemas. Outra questão é que nos sistemas interligados, caso haja contaminação de uma bancada, todas elas ficam contaminadas e o problema se espalha por toda a estufa. Em bancadas individuais, caso uma bancada seja contaminada, a contaminação fica restrita. “Hoje todos os cursos que ministro e projetos que desenvolvo são neste sistema”, diz Delazeri, que possui estruturas funcionando em todos os Estados e no exterior. “São 1.726 bancadas funcionado neste sistema e produzindo mensalmente mais de 2 milhões pés/molhos de alface, rúcula e temperos, só computando os projetos que acompanho, de meus alunos”, completa. Porém, em sistemas com grande produção diária, é possível individualizar os diferentes estágios de desenvolvimento e, consequentemente, as bancadas de produção diária. Neste caso, os reservatórios podem atender diversas bancadas, desde que as plantas estejam em uma mesma fase de desenvolvimento. Por isso que o dimensionamento adequado do sistema de produção é muito importante.

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ESPECIAL

DFT ou floating

utro sistema de cultivo hidropônico adotado pelos produtores brasileiros é o DFT (Deep Film Technique), também conhecido como “floating” ou piscina. Neste sistema, usado para a produção de mudas, como por exemplo, de alface, as bandejas de isopor são colocadas em uma piscina, deixando correr uma lâmina de solução nutritiva (aproximadamente de 4 a 5 centímetros) suficiente para o desenvolvimento do sistema radicular das mudas, mantendo o substrato úmido e permitindo a absorção dos nutrientes. Mas o “floating” não é unanimidade. “Este sistema de produção de mudas está sendo ou já foi totalmente abolido pelos médios e grandes produtores”, afirma o professor Pedro Furlani. “Aqui, no Brasil, nem 10% dos hidroponistas usam o sistema DFT”, acrescenta o diretor da Conplant, de São Paulo. E os motivos estão diretamente relacionados com a sanidade das plantas. No sistema DFT não existem canais, mas sim uma mesa ou caixa rasa nivelada onde permanece uma lâmina de solução nutritiva. O material utilizado para sua construção pode ser madeira, plástico ou fibras sintéticas (em moldes pré-fabricados).

A altura da lateral da caixa de cultivo deve ser de 10 a 15 centímetros, dependendo da lâmina desejada, que normalmente varia de 5 a 10 centímetros. O suporte da mesa também pode ser de madeira ou de outro material, como descrito para as bancadas do sistema NFT. Para a manutenção da lâmina de solução, deve-se instalar um sistema de alimentação e drenagem compatível, ou seja, a drenagem sempre maior ou igual à entrada de solução, para manter constante o nível da lâmina. No sistema DFT as raízes das plantas permanecem submersas na solução nutritiva por todo o período de cultivo, por isso a oxigenação da solução merece especial atenção, tanto no depósito quanto na caixa de cultivo. A instalação de um “venturi” na tubulação de alimentação permite eficiente oxigenação na lâmina de solução. Para as mesas pré-fabricadas em material plástico ou fibras de vidro e com revestimento interno não é necessária a impermeabilização, mas naquelas feitas de madeira deve-se cobrir o fundo e as laterais com dois filmes plásticos, sempre o preto por baixo e o de polietileno tratado contra radiação UV por cima, para conferir resistência aos raios solares.

Sistemas em substrato

ambém é bastante comum para hortaliças frutíferas, flores e outras culturas que têm sistema radicular e parte aérea mais desenvolvidos, utilizam-se recipientes (vasos, sacolas, slab etc) cheios de material inerte, como areia, pedras diversas (seixos, brita), vermiculita, perlita, lãde-rocha, espuma fenólica, espuma de poliuretano, fibra de coco, casca de pinus, turfa e misturas comerciais diversas para a sustentação da planta, onde a solução nutritiva é percolada através desses materiais e drenada pela parte inferior dos vasos, podendo retornar ao tanque de solução (sistema fechado) ou ser drenada ao meio ambiente (sistema aberto). Nos sistemas fechados, há riscos de disseminação de doenças de raízes e, por isso, antes de a solução voltar aos recipientes, devem ser tomadas medidas de desinfecção da solução nutritiva. Não existe sistema melhor ou pior, existe sim sistema que tem melhor desempenho econômico para uma deter-

minada espécie/cultivar e ambiente de produção. Quando cultivamos plantas de ciclo curto em cultivo com substrato, o manejo e acompanhamento do substrato entre um cultivo e outro é de fundamental importância. Isto evita recomeçar com novo substrato. Portanto, alface, rúcula, temperos e folhosas em geral têm tido um desempenho melhor no sistema NFT (somente em água). O ciclo é mais curto, contudo a dependência de energia é grande, uma falta pode comprometer todo o cultivo. Já para a produção de tomate, pimentão, melão, pepino, que também podem ser cultivadas no sistema NFT, apresentam menor risco se utilizarmos vasos com substrato, devido apresentarem ciclo mais longo. Se houver falta de energia, a umidade no substrato pode manter a planta durante muitas horas e até dias em algumas condições, o que não ocorre no sistema NFT.

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ESPECIAL

Subirrigação

ma tecnologia com potencial para reduzir o uso e descarte de água com fertilizantes e pesticidas nesse tipo de produção em estufas é a subirrigação, por permitir a sua operação como um sistema de irrigação fechado. Nesse sistema, o fornecimento de solução nutritiva ocorre na parte inferior dos recipientes de cultivo (vasos ou bandejas), onde o princípio da capilaridade permite que a água e nutrientes se movimentem verticalmente no substrato. Após a aplicação da lâmina desejada, a água é drenada a um reservatório para posterior reutilização. Os sistemas utilizados em ambientes protegidos são, em geral, formados por uma estrutura de suporte dos vasos, reservatório de solução nutritiva e con-

junto moto-bomba. Existem atualmente diversos tipos de equipamentos para aplicação da subirrigação: mesas (chamado sistema ebb-and-flow), pisos de concreto (flood-floor), pavio (wick system), manta capilar (capillary mat), bandejas móveis (Dutch trays) e canais ou calhas em desnível (Trough benches). Os sistemas de subirrigação podem ser utilizados na produção de diversas culturas que utilizam substratos, como é o caso de palmeiras, mudas florestais (eucalipto, pinus e Teka), mudas nativas e exóticas (frutíferas, ornamentais, pioneiras e não pioneiras), citros, café e maracujá, entre outras espécies. Essa tecnologia apresenta vantagens em comparação com outros sistemas de irrigação, como o aumento da

Pavio

sistema de pavio é provavelmente o mais simples sistema hidropônico. Trata-se de um sistema passivo, ou seja, nele não existem partes móveis, e a solução nutritiva é estática. A solução nutritiva é retirada de um depósito, e conduzida para o meio de cultura e para as raízes das plantas, por capilaridade, através de um ou mais pavios. Normalmente, neste sistema é usada uma mistura de vários meios de cultura, de modo a incrementar ao máximo a capacidade capilar de tal meio. É comum também usar-se este sistema em vasos com plantas decorativas, com solo convencional fertilizado, usando-se água pura no depósito, sendo esta para simples irrigação. Como sistema hidropônico, é muito utilizado para plantas de pequeno e médio porte, especialmente em pequenas hortas domésticas, pois pode ser montado com dimensões muito reduzidas. O maior problema deste método de cultivo ocorre com plantas de grande porte, que necessitam grandes quantidades de água, podendo absorver grande volume de solução nutritiva, a uma velocidade maior da capacidade dos pavios. Assim sendo, é preciso dimensionar corretamente os pavios.

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produção por unidade de área, maior uniformidade de produção, redução no período de crescimento, eliminação da perda de água e nutrientes por lixiviação no solo. Outros pontos positivos são a redução da quantidade de água aplicada, possibilidade de aplicação de pesticidas e estimuladores de crescimento vegetal, redução dos custos de mão de obra e possibilidade de automação de todas as etapas. Por outro lado, a aquaponia pode apresentar alguns inconvenientes ao produtor, como o aumento do risco de disseminação de patógenos, alta concentração de sais nas camadas superiores do substrato em razão da não realização de lavagens constantes do meio de crescimento radicular e alto custo para implantação e manutenção.

ESPECIAL

Aquaponia

aquaponia se difere de outros sistemas de produção, pois integra dois métodos já conhecidos de produção, a aquicultura e hidroponia. Ela é considerada como um sistema de produção bio-integrado, onde os dejetos dos peixes são usados como fertilizantes para irrigar a produção de vegetais. Por meio de métodos hidropônicos, as plantas servem como sequestradoras de nutrientes que estão em excesso na água, sem grandes desperdícios no sistema. A aquaponia como tecnologia atual surgiu da indústria aquícola em produções intensivas que vem sendo pesquisada e difundida em diversos países no mundo há mais de 40 anos. Mas somente a partir da década de 1980 se chegou a um pacote tecnológico em que a técnica alcançou uma produção comercialmente rentável e ainda por cima sustentável em diversos pontos. No Brasil, ainda há pouca produção de pesquisa nesta área, sendo que existem poucas instituições trabalhando com o sistema, o que torna a iniciativa privada desinteressada no assunto. Entretanto, o método é usado na produção

de alface, rúcula, manjericão e de frutas, como tomate, banana, morango e mamão. Entre as vantagens de produzir pelos sistemas aquapônicos estão a possibilidade de obter mais de um produto final para comercialização e é preciso considerar que os peixes provêm a maioria dos nutrientes necessários para crescimento das plantas. Também existe um consumo de água muito menor na produção das plantas e dos peixes do que em métodos convencionais de cultivo, além de uma menor necessidade em monitorar parâmetros de qualidade de água. As desvantagens são pouca difusão de exemplos aonde o sistema tenha funcionado comercialmente, mão de obra especializada quase inexistente e pesquisa no assunto.

O exemplo de Paraty

método de cultivo é realidade em Paraty (RJ), onde o casal Karina Rehavia e Roberto Andrade, da empresa Ninui, desenvolveu um sistema de cultivo de alimentos integrado à criação de peixes. A técnica permite que eles aproveitem a água utilizada no tanque onde criam tilápias para o cultivo de alface e rúcula, sem desperdício. “Aproveitamos, diariamente, 20 mil litros de água do tanque, que normalmente seriam descartadas, para o uso na hidroponia. A água, devido aos ciclos químicos dos peixes, já vem enriquecida naturalmente, perfeita para o cultivo de

verduras hidropônicas, com cálcio, potássio, ferro, amônia, calcário”, explica Andrade. A iniciativa teve apoio da Faperj por meio do edital Modelos de Inovação Tecnológica Social e contou com a assessoria técnica de Cristiane Zanella, engenheira de aquaponia formada pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). O empreendimento ocupa um terreno de 3,9 mil metros quadrados, com nascente natural, no bairro de São Roque, a cerca de 20 quilômetros do centro de Paraty. Ali, Roberto, Karina, Cristiane e o aquicultor Ubiratan Galarça, parceiro do projeto, prepararam a área para a instalação do tanque

dos peixes e três estufas de hortaliças – duas com alfaces e uma com rúculas –, onde são produzidos 4,2 mil pés de verduras por mês. “A água que vem do tanque dos peixes é completa do ponto de vista nutricional. Apenas no verão é necessário adicionar um pouco mais de ferro à água, mas nada além disso”, destaca o empreendedor. O tanque dos peixes, de 80 mil litros, abriga atualmente 4 mil tilápias da variedade Supreme. “Escolhemos essa espécie, pois, além de ser uma carne com grande aceitação comercial, é um peixe em que nada se desperdiça, desde a pele até as vísceras”, observa Andrade.

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Sistema aeropônico

aeroponia é uma técnica de cultivo que consiste essencialmente em manterem as plantas suspensas no ar, geralmente apoiadas pelo colo das raízes (que ficam confinadas e em ambiente escuro), e aspergindo-as com uma névoa ou com uma massa de gotículas de solução nutritiva. O sistema, que surgiu nos Estados Unidos em 1937, possibilita uma grande economia de solução nutritiva, a qual chegará às raízes das plantas altamente oxigenadas. A aeroponia difere da Hidroponia por não usar a água como substrato. No Brasil, o método de cultivo vem sendo usado na produção de mini-tubérculos (sementes) de batata. No sistema aeropônico, as plantas se desenvolvem em uma câmara (caixa) com dimensões de 2,0 x 0,5 x 0,6 metro, sendo a solução nutritiva aplicada em pequenas gotas por meio de nebulizadores do tipo fogger no sistema radicular das plantas, que crescem dentro da caixa e no ar. O tempo de nebulização varia em função do ciclo da cultura (10-20 segundos) ligado (30-60) desligado e o sistema é fechado, ou seja, a solução retorna para o tanque de armazenamento. A colheita é escalonada e facilitada, pois é feita por meio de janelas laterais construídas para tal finalidade. As principais vantagens da aeroponia são a facilidade de aeração, a falta de impedimento ao crescimento livre das raízes e a ausência de patógenos. Para mini-tubérculos, permite colheitas frequentes sem manipular as raízes. O alto custo inicial de implantação e a possibilidade de perda total da produção, caso o produtor não disponha de um sistema auxiliar de geração de energia, representam as desvantagens para a aplicação da aeroponia.

FONTES: Sites utilizados www.fruticultura.iciag.ufu.br/hidropo.htm www.visionvox.com.br pt.scribd.com ecologia.ib.usp.br www.infobibos.com

Referência técnica Prof. Dr. Pedro Roberto Furlani Prof. Adriano Edson Trevisan Delazeri

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