Apresentação por Catarina Chemetova Oliveira do ISA/DCEB – Química e Ambiente, no Workshop MONTIS - NATIVA "Gestão de espécies invasoras em Portugal: onde estamos e para onde queremos ir?" realizado em Coimbra, na Escola Superior Agrária no dia 11 de Julho de 2017. Mais informação em: http://invasoras.pt/workshop_montis_nativa/ Siga invasoras.pt e https://www.facebook.com/InvasorasPt/

1. Valorização de fibras vegetais de exóticas invasoras:
formulação de substratos orgânicos destinados à
produção de plantas envasadas
Equipa de investigação:
Catarina Chemetova, Henrique Ribeiro, Jorge Gominho e António Fabião
Workshop
Gestão de epécies Invasoras em Portugal:
Para onde estamos e para onde queremos ir?
Coimbra, 11 de Julho 2017
CatarinaChemetova
catarinachemetova@isa.ulisboa.pt

2. Objectivo
Produção de substrato orgânico a partir dos resíduos de casca de Acácia
Estrutura da apresentação
Introdução
◦ O que são substratos orgânicos?
Metodologia
◦ Espécie-alvo utilizada: Acacia melanoxylon
◦ Propriedades analisadas: Biológicas, Químicas e Físicas.
Resultados
◦ Fitotoxicidade (planta teste – agrião)
◦ Propriedades Químicas&Físicas
◦ Ensaio em vaso (planta teste – couve chinesa)
Conclusões&Sugestões
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3. O que são substratos orgânicos?
Substratos orgânicos são utilizados no cultivo de plantas e funcionam como meio de suporte na fixação
das raízes. Desempenhando uma importante função na retenção de água e nutrientes essenciais a cada
cultura.
As fibras de spagnum (turfa) são o substrato orgânico mais utilizado mundialmente. A sua extração está
associada a problemas ambientais cuja procura de soluções alternativas à utilização de turfa tem
aumentado ao longo dos anos. Em Portugal, a turfa é importada de países como: Finlândia, Dinamarca,
Polónia, Letónia, Lituânia, entre outros.
Características desejadas na escolha do substrato orgânico:
Não tóxico;
Biologicamente estável;
Capacidade de reter água;
Arejamento da raíz;
Localmente disponível.
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4. Espécie-alvo utilizada: Acacia melanoxylon
Local de recolha material: Parques Sintra Monte da Lua
Biomassa vegetal: cascas de Acacia melanoxylon provenientes do descasque de árvores adultas Inverno/2015
Secagem ao ar livre em ambiente seco nas instalações do CEF/ISA
Moenda da cascas: casca fina (crivo Ø = 4mm) e casca grosseira (crivo Ø = 10mm)
Envelhecimento da cascas com adição de água até ao “fist”
Condições (temperatura e exposição luminosa) controlas
Duração do envelhecimento: 8 semanas
Formulação de substratos orgânicos em proporções de 25/75 e 50/50
casca fresca
casca envelhecida
Turfa
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5. Propriedades dos substratos analisadas
Químicas
Análise do substrato (1:5 volume de extrato)
pH
Condutividade eléctrica
Principais elementos extraíveis: Azoto mineral (NO3
- + NH4
+) e Fósforo (P)
Físicas
Relações ar-água
Biológicas – resposta da planta
Fitotoxicidade
Ensaio caixas petri utilizando Lepidium sativum (agrião) como planta teste
Ensaio em vaso utilizando Brassica napa spp. pekenensis (couve chinesa)
Normas Europeias:
Growing Media and Soil Amendments
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6. Fitotoxicidade (agrião)
casca fresca (crivo Ø = 10mm) casca fresca (crivo Ø = 4mm) Turfa (testemunha)
As cascas frescas (grosseira e fina) inibiram o crescimento da raíz do agrião
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7. Fitotoxicidade (agrião)
casca envelhecida (crivo Ø = 10mm) casca envelhecida (crivo Ø = 4mm) Turfa (testemunha)
Após 8 semanas, as cascas (grosseira e fina) permitiram o crescimento da raíz do
agrião semelhante à turfa
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8. Propriedades químicas
Crivo Envelhecimento
Propriedades químicas
pH CE N min P
(mm) (semanas) (mS m-1) (mg L-1) (mg L-1)
4
0 5.56 d1 39.2 a 32.9 a 20.8 a
8 5.92 b 19.9 c 6.0 c n.d.2
10
0 5.69 c 26.4 b 23.4 b 18.4 b
8 6.20 a 14.6 d 5.2 c n.d.
Turfa - 6.00 b 7.8 e 22.4 b 7.7 c
1 Médias seguidas pela mesma letra, em coluna, não diferem para P ≤ 0.05 pelo LSD-test
2 n.d. – não detectado, abaixo do limite de quantificação (2 mg L-1)
Tabela 1. pH, condutividade eléctrica (CE), azoto mineral (N) e fósforo (P) nas cascas
Após 8 semanas:
• pH tende a subir
• CE diminui
• N mineral foi imobilizado até
nível residual
• P níveis inferiores aos
quantificáveis
Casca fina vs. grosseira:
• < pH e > CE, Nmin e P
Adição de fertilização
> % finos (Ø < 1mm)
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9. Propriedades físicas
30
40
50
60
70
80
90
100
Peat 25% 50% 25% 50% 25% 50% 25% 50%
%volume
 4 mm
Fesh Bark Aged bark
 4 mm  10 mm 10 mm
Crivo (mm)
Distribuição do tamanho das patículas (%)
Ø >10 mm 10 - 5 mm 5 - 2 mm 2 - 1 mm Ø <1mm
4 0.00 0.00 1.84 48.51 49.65
10 0.01 2.00 45.04 25.05 27.90
Tabela 2. Distribuição das partículas em cada fracção
Água dificilmente disponível
Água “buffering”
Água facilmente disponível
Porosidade preenchida com ar
Independente do envelhecimento, o
incremento de 50% de casca:
• Crivo Ø = 10 mm promoveu o
arejamento
• Crivo Ø = 4 mm manteve
capacidade retenção de H2O
Gráfico 1. Efeito do incremento, 25% e 50%, de casca nas misturas com turfa
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10. Ensaio em vaso (couve chinesa)
1 – 25% casca fresca 4mm
3 – 25% casca fresca 10mm
5 – 25% casca envelhecida 4mm
7 – 25% casca envelhecida 10mm
14 – Turfa
Avaliação do peso fresco aéreo
Misturas 25% casca fresca = 25% casca envelhecida = turfa
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11. Ensaio em vaso (couve chinesa)
2 – 50% casca fresca 4mm
4 – 50% casca fresca 10mm
6 – 50% casca envelhecida 4mm
8 – 50% casca envelhecida 10mm
14 – Turfa
Misturas 50% casca fresca < 50% casca envelhecida = turfa
Avaliação do peso fresco aéreo
Efeito fitotoxico da casca fresca
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12. Ensaio em vaso (couve chinesa)
Avaliação visual da raíz
Menor desenvolvimento da raíz nas misturas 50% casca
fresca, manifestando o efeito fitotoxico:
• Pior avaliação registada na 50% casca fresca (Ø = 4 mm)
Misturas de substrato com casca envelhecida = turfa
Em síntese:
Misturar 50% de casca de Acacia melanoxylon
envelhecida (independente da granulometria)
proporcina o crescimento aéreo e radicular da planta
(em vaso) igual à turfa.
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13. Vantagens
Os substratos de cultivo são, maioritariamente, produzidos a partir de turfa. É necessário reduzir a sua
importação.
Com este trabalho, demonstrou-se:
•Existência de matéria-prima disponível localmente (casca de Acacia melanoxylon) que permitiu substituir
50% da turfa;
•As duas granulometrias apresentaram características físicas distintas o que permite a utilização da casca
com objetivos diferentes: a grosseira promoveu o arejamento, e a fina manteve a retenção de água.
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14. Dificuldades das alternativas tomadas
Escala laboratorial poderá condicionar as características da casca:
•Granulometria diferente obtida dos moinhos “industriais”
•Envelhecimento em câmaras de incubação (condições controladas)
Necessidade em larga escala:
•Envelhecimento obriga a existência de uma infraestrutura adequada;
•Disponibilidade para período de envelhecimento de, pelo menos, 8 semanas;
•Custos de aquisição de um moinho e os custos energéticos da moenda;
•Optimização da granulometria das cascas obtidas.
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15. Sugestões
Avanço para ensaios piloto:
•Utilização de moinhos “industriais”;
•Infraestrutura piloto de dimensão ajustada para o envelhecimento;
•Teste das cascas envelhecidas em viveiros industriais e com várias espécies de plantas.
Trabalho fututo
Potencial para aproveitamento e valorização de resíduos de biomassa provenientes das medidas de
controlo de outras espécies de exóticas invasoras.
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16. Obrigada pela vossa atenção!
CatarinaChemetova
catarinachemetova@isa.ulisboa.pt