4ª apresentação do 5º horti serra gaúcha 24 5-2013 dr. gerônimo
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Cultivo de hortaliças em substrato
http://sdhydroponics.com/growing-media/grodan.html
É isso o que queremos?
1. Cultivo em estufa.
2. Prevenção de doenças por controle do
ambiente.
3. Controle de pragas por telas e fumigação.
4. Substrato, fertirrigação e reciclagem de
solução nutritiva.
5. Produtividade de até 20 kg.m-2, ou 500 t.ha-1.
6. Produção limpa: sem resíduos químicos.
Tomateiro na Europa
Sumário
1. Bases teóricas da fertirrigação
2. Fertirrigação no solo
3. Níveis tecnológicos no cultivo em substrato
4. Implantação e manejo do tomateiro em substrato
5. Implantação e manejo do morangueiro em substrato
Cultivo fora
do solo
Hidroponia (NFT): raízes crescendo
diretamente na solução nutritiva
Aeroponia: raízes crescendo em câmara
úmida em névoa de solução nutritiva
Substrato: raízes crescendo em substrato
com fertirrigação, de forma semelhante ao
solo
Cultivo fora
do solo
Hidroponia (NFT): raízes crescendo
diretamente na solução nutritiva
Cultivo fora
do solo
Aeroponia: raízes crescendo em câmara
úmida em névoa de solução nutritiva
Htpp:/ revistagloborural.globo.com
Cultivo fora
do solo
Substrato: raízes crescendo em substrato
com fertirrigação, de forma semelhante ao
solo
Htpp:/ google.com
1. Bases teóricas da fertirrigação
QUAL A RELAÇÃO DA FERTIRRIGAÇÃO COM O CULTIVO
EM SUBSTRATO?
1. A fertirrigação, embora tenha iniciado no deserto, alastrou-se
pelo mundo porque permitiu o cultivo em substratos.
2. Qual a diferença entre o cultivo em substratos e a
hidroponia?
3. A hidroponia não emprega substratos, necessita sempre de
uma solução nutritiva completa e não usa fertirrigação.
4. O cultivo em substratos emprega a fertirrigação, a qual nem
sempre precisa ser feita com solução nutritiva completa.
O CULTIVO EM SUBSTRATOS ESTÁ ANCORADO NA
FERTIRRIGAÇÃO
A fertirrigação:
1. Foi concebida para cultivar na areia do deserto.
2. Em solos de fertilidade natural baixa ou nula.
3. Prevê fácil lixiviação dos sais através do perfil.
4. Todos os nutrientes que a planta necessita são fornecidos
juntamente com a água.
2. Fertirrigação no solo
A FERTIRRIGAÇÃO PODE SER EMPREGADA NO SOLO?
Pode, mas não deve de forma indiscriminada.
O solo fornece nutrientes naturalmente.
O solo tem capacidade de reter nutrientes (CTC-capacidade de
troca de cátions).
Somente alguns nutrientes podem ser lixiviados do solo.
Na fertirrigação no solo deve-se fornecer somente a
quantidade de nutrientes extraída pela cultura.
A FERTIRRIGAÇÃO NO SOLO É UMA BOMBA DE EFEITO
RETARDADO
Ainda não temos tecnologia capaz de fornecer exatamente a
quantidade de nutrientes extraída pelas plantas.
Sempre que fornecermos alguns nutrientes em quantidades
acima daquelas extraídas, haverá acumulação no solo
(potássio, cálcio, magnésio e alguns micronutrientes).
A acumulação leva ao desbalanço nutricional e salinidade, que
causam a “fadiga” do solo.
Solos salinizados tornam-se impróprios para a agricultura.
QUANDO A FERTIRRIGAÇÃO NO SOLO PODE SER ÚTIL?
Em culturas de ciclo longo, para fornecer NITROGÊNIO
parceladamente, a fim de reduzir as perdas.
Para corrigir deficiências pontuais de nutrientes pouco móveis
no solo.
No cultivo protegido e /ou com cobertura do solo com filme de
polietileno e irrigação por gotejamento.
Aqueles que fazem fertirrigação no solo passarão aos
substratos no futuro, porque os excessos são difíceis de
serem removidos do solo.
COMO FERTIRRIGAR NO SOLO SEM CAUSAR EXCESSO DE
NUTRIENTES?
1. Antes do plantio, monitorar a concentração de nutrientes pela
análise do solo.
2. Não fornecer os nutrientes para os quais a análise do solo
mostrou concentrações muito altas.
3. Para os nutrientes com concentrações em níveis elevados,
fertirrigar com base na extração pela cultura: somente reposição.
4. Evitar formulações solúveis completas.
5. É difícil fazer corretamente a fertirrigação no solo.
FERTIRRIGAÇÃO DO MORANGUEIRO CULTIVADO NO
SOLO
1. Antes do plantio, monitorar a concentração de nutrientes
pela análise do solo.
Exemplo: resultados da análise do solo:
Análise do solo Níveis elevados
Classe textural: 2
Ph: 6,0 ----
Fósforo: 32 mg/dm3 Maior que 18,0 mg/dm3
Potássio: 160 mg/dm3 Maior que 120,0 mg/dm3
Cálcio: 5 cmolc/dm3 Maior que 4,0 cmolc/dm3
Magnésio: 2 cmolc/dm3 Maior que 1,0 cmolc/dm3
Conclusão: Não adubar no próximo plantio. Fornecer somente
nitrogênio por fertirrigação.
FERTIRRIGAÇÃO DO MORANGUEIRO CULTIVADO NO
SOLO
Tabela 1 – Estimativa da reposição mensal de nutrientes pela cultura do morangueiro
em gramas por planta, para uma produtividade de frutas em torno de 1 kg por planta.
Santa Maria, UFSM, 2008.
Mês
Fração da
produtividade
total (%)
Quantidades (g/planta)
N P K Ca Mg
Março/abril
(plantio) 0 0,63 0,68 0,86 0,06 0,09
Junho 5 0,16 0,03 0,19 0,03 0,01
Julho 10 0,31 0,07 0,38 0,06 0,03
Agosto 20 0,72 0,28 0,86 0,14 0,06
Setembro 25 0,88 0,37 1,05 0,17 0,07
Outubro 20 0,72 0,28 0,86 0,14 0,06
Novembro 20 0,72 0,28 0,86 0,14 0,06
Total 100 4,13 1,89 5,05 0,75 0,39
FERTIRRIGAÇÃO DO MORANGUEIRO CULTIVADO NO
SOLO
Tabela 2 – Estimativa da reposição mensal de nutrientes
considerando o mês de setembro, no solo descrito no item 1 anterior.
Mês
Fração da
produtividade
total (%)
Quantidades (g/planta)
N P K Ca Mg
Setembro 25 0,88 0,37 1,05 0,17 0,07
Fornecer somente 0,88 g de nitrogênio por planta.
Empregando nitrato de amônio (salitre), com 34% de N total, dever-
se-ia fornecer apenas 2,59 g do adubo por planta em todo o mês
de setembro.
PORQUE A FERTIRRIGAÇÃO NO CULTIVO EM
SUBSTRATO NÃO CAUSA OS PROBLEMAS QUE CAUSA
NO SOLO?
Porque no cultivo em substratos, todo o excesso de nutrientes
não absorvido pela planta é drenado para fora da zona de
crescimento das raízes.
Isso significa que existem muitas formas diferentes de fazer
cultivo em substrato, com diferentes níveis de tecnologia.
3. Níveis tecnológicos no cultivo em substrato
Nível básico do cultivo em substrato: o vaso de flor
http://flores.culturamix.com/flores/naturais/flores-em-vasos
Nutrientes
oriundos do solo
com matéria
orgânica
Água na superfície
Drenagem
Nossas bisavós eram especialistas no cultivo em substrato.
Nível médio do cultivo em substrato: fertirrigação
descontínua
Exemplo: Tomateiro em substrato orgânico
Qual o intervalo entre aplicações?
1. Drenar bem e repetir uma vez por semana
2. Quando a condutividade da drenagem chegar a zero
3. Olho do dono: aspecto visual deficiente
Nível médio do cultivo em substrato: fertirrigação
descontínua
1. Emprega volumes elevados de substratos orgânicos locais, de
baixo custo:
* húmus de mato
* acícula de pinus (USA)
* casca de arroz
2. Emprega fertirrigação a intervalos de uma ou mais semanas.
3. Espera a planta consumir os nutrientes antes de fornecer mais.
4. Dispensa o uso de solução nutritiva completa.
5. As doses de fertilizantes são calculadas por planta.
6. Não necessita fazer controles de pH e de condutividade.
7. Fácil controle dos volumes fornecidos: é baixo o risco de
salinidade e de drenagem excessiva.
8. Reduz em mais de 50% as quantidades de fertilizantes em
relação à fertirrigação contínua.
Nível médio do cultivo em substrato: fertirrigação
descontínua
Exemplo: Quantidade de nutrientes para o morangueiro em
substrato orgânico, com 3 dm3 por planta
Nutrientes Quantidades/planta
Nitrato de potássio 0,53 g
Calcinit 1,00 g
Monoamônio fosfato - MAP 0,07g
Sulfato de magnésio 0,37 g
Quelato de ferro (5% Fe) 0,0075 g
Solução de micronutrientes 0,085 mL
Nível médio do cultivo em substrato: fertirrigação
descontínua
Exemplo: Quantidade de nutrientes para o tomateiro em
substrato orgânico, com 8 dm3 por planta
Nutrientes Quantidades/planta
Nitrato de potássio 4,0 g
Calcinit 6,3 g
Monoamônio fosfato - MAP 1,5 g
Sulfato de magnésio 3,0 g
Quelato de ferro (5% Fe) 0,13 g
Solução de micronutrientes 0,7 mL
Nível médio do cultivo em substrato: fertirrigação
descontínua
Uso de formulações solúveis prontas:
Cuidado
1. Essas formulações podem ser úteis para substituir o
preparo de uma solução nutritiva completa.
2. Verificar sempre QUAIS os nutrientes e QUAL a proporção
na formulação pronta.
3. Se for fornecida uma quantidade fixa por litro de água, a
drenagem deve SEMPRE ser feita após cada fertirrigação
4. Elevado consumo de fertilizantes: fertirrigação contínua.
5. Elevado risco de salinidade na zona de crescimento das
raízes.
Cultivo em substrato de alta tecnologia: fertirrigação contínua
Usa somente solução nutritiva completa e volume reduzido de
substrato por planta
Devemos empregar sistemas abertos ou fechados?
Sistemas abertos:
1. Não precisa fazer controles de pH e de condutividade.
2. Grande desperdício de água e nutrientes pela drenagem.
3. Salinidade normalmente elevada.
4. Têm os dias contados: a legislação não vai tardar...
Cultivo em substrato de alta tecnologia
Usa somente solução nutritiva completa
O que é mais importante no cultivo em substrato: a água ou os
nutrientes?
Resposta: á água
1. Alguns nutrientes podem ser estocados no interior da planta. O
estoque de água é pequeno (caule e frutos).
2. A água é o sistema de arrefecimento da planta.
3. A água absorvida pelas raízes demora para chegar até as
folhas.
Cultivo em substrato de alta tecnologia
A água é mais importante que os nutrientes no cultivo em
substrato
Em alface, a concentração elevada de solução nutritiva não
compensou o crescimento reduzido das raízes porque a planta
não conseguiu absorver a água na velocidade que necessitava
para evitar o estresse hídrico (Lima, 2012).
Nas lavouras deve-se fazer atenção para a proporção do substrato
que está sendo fertirrigada.
Problema grave nos bags largos e com pouca altura.
Cultivo em substrato de alta tecnologia
Durante o dia, a disponibilidade de água é mais importante do
que os nutrientes
4. Toda vez que as raízes detectam escassez de água a planta
reverte as turbinas do crescimento (síntese de etileno).
5. Ao fertirrigar, o etileno precisa ser degradado para a
fotossíntese e o crescimento serem retomados.
6. Redução de produtividade por desperdício energético,
perturbação fisiológica e perda de tempo para a planta produzir.
7. A absorção de água depende do volume disponível no substrato
e do volume de raízes ativo para a sua absorção.
Cultivo em substrato de alta tecnologia
Regra geral da fertirrigação em substrato:
Fertirrigar sempre que o volume transpirado atingir no
máximo 10% do volume de água facilmente disponível (AFD)
para a planta.
AFD = aproximadamente 50% do volume de água retido no
substrato
Quando o volume de água é reduzido à metade a condutividade elétrica
dobra.
Solução normal = 1,5 a 2,0 dS/m com 100% de AFD
Passa a 3,0 ou 4,0 dS/m com 50% da AFD=salinidade
O paradoxo da fertirrigação aberta:
Se fertirrigar demais perde solução e polui o ambiente.
Se fertirrigar pouco causa estresse e perde em produtividade.
Calcular o volume de substrato a empregar por planta
1. Volume mínimo 2 dm3/planta. Máximo: 8-10dm3 por planta
2. O volume por planta deve ser suficiente para fornecer água
para 24 horas.
3. Deve haver bom equilíbrio entre ar e água na capacidade
máxima de retenção.
4. Evitar irrigações durante a noite.
5. Planejar as irrigações durante o dia de acordo com a demanda
de água da planta.
Cultivo em substrato de alta tecnologia
O desafio da desinfecção da solução nutritiva reciclada.
Principais métodos:
1. Calor: 80 C a 100 C por 10 a 30 segundos. Custo elevado.
2. Ozônio: 10 g/hora/m3. Custo elevado
3. Ultra-violeta: 200 a 280nm. Custo elevado
4. Filtragem em areia: baixo custo, eficiência parcial.
Cultivo em substrato de alta tecnologia
No futuro próximo todos os sistemas serão fechados.
Quais são as dificuldades para passar a empregar sistemas
fechados?
Controles de pH e condutividade elétrica quase diários.
Corrigir ou não as concentrações de nutrientes?
Literatura: correções automáticas por microcomputador.
Experiência: quando o volume inicial de solução baixa 50%,
completar com a solução inicial.
Em morango, foi possível fazer oito meses de cultivo com
descarte zero, sem qualquer problema no crescimento e
produção.
Risco de doenças: construir unidades pequenas e
independentes.
Nível alto do cultivo em substrato: fertirrigação contínua
O desafio da desinfecção da solução nutritiva reciclada.
Por onde começar?
Coluna de areia para filtragem de solução nutritiva
U. Dhakal, V. Salokhe, H.Tantau and J. Max. “Development of a Greenhouse Nutrient Recycling system for Tomato Production
in Humid Tropics”. Agricultural Engineering International: the CIGR Ejournal. Manuscript BC 05 008. Vol. VII. October, 2005.
4. Implantação e manejo das culturas:
tomateiro
Esquema fundamental do cultivo em substrato
Substrato
Camalhão de drenagem
Calha de coleta
da drenagem
Gotejador
Equação da morte radicular: EMR
EMR = solução/água estática + asfixia + morte de raízes
Recipiente
perfurado na
base
Isolamento do solo:
Plástico transparente + preto
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http://www.photos.com/ http://www.google.com
http://www.google.com http://apandireviews.blogspot.com.br
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Implantação e manejo do tomateiro em substrato
2. Acondicionamento do substrato
Bags prontos:
Formato não é bom
Custo elevado
Descarte ao final do cultivo
Vasos:
Formato é bom
Custo elevado
Longa vida: 3, 5. 10 anos?
Implantação e manejo do tomateiro em substrato
2. Acondicionamento do substrato
Caixas de concreto:
Formato é bom
Custo elevado
Longa vida: 30, 50 anos?
Estrutura pesada, fixa e
permanente
Implantação e manejo do tomateiro em substrato
3. Volume de substrato por planta: depende das características do
substrato
Exemplo:
Massa seca = 800 g dm-3
Massa úmida = 1.500 g dm-3
Volume retido = 700 mL dm-3
AFD = 350 mL dm-3
Volume de substrato por planta = 3000 mL dia-1 350 mL dm-3 = 8,6 dm-3
Implantação e manejo do tomateiro em substrato
3. Frequência e volume de cada (ferti)irrigação: considerar a curva diária de
absorção de água e a vazão de cada gotejador
Exemplo:
Absorção diária estimada: 1000 mL por planta de noite e 1.200 mL por planta de dia
Primeira irrigação no início do dia 6 horas: 1.000 mL 1.500 mL h-1 (vazão) = 0,66 horas
0,66 horas 60 min = 39,6 = 40 minutos de irrigação por timer analógico
Segunda (10 horas), terceira (13 horas), quarta (15 horas) e quinta (17 horas)
irrigação: 300 mL 1.500 mL h-1 (vazão) = 0,2 horas
0,2 horas 60 min = 12 = 15 minutos de irrigação por timer analógico
Se sistema fechado, acrescentar 30% de tempo para drenagem
Se sistema aberto, drenar uma vez por semana usando somente água
Implantação e manejo do tomateiro em substrato
3. Condução da cultura: fazer a poda basal e talvez das folhas intermediárias
Retirar todas as folhas abaixo do
cacho que completou o crescimento
A cada 3 folhas + um cacho
(simpódio), a folha intermediária pode
ser retirada
x
5. Implantação e manejo das culturas:
morangueiro
Implantação e manejo do morangueiro em substrato
1. Volume de substrato por planta: pelo menos 2 dm3, para que haja
espaço para crescimento das raízes
2. Acondicionamento do substrato e manejo da fertirrigação de
forma similar ao tomateiro
3. Dois sistemas diferentes: produção de mudas e de frutos
Produção de mudas de morangueiro em substrato
1. De raízes nuas: recomendação
em regiões frias?? Há
controvérias.
2. De pontas de estolão, em bandejas:
Não há necessidade de frio.
Foto: Rodrigo Godói
Fotos: Miriane Dal Picio
Figura – Produção de frutos e número de estolões emitidos por planta em
relação aos períodos de armazenamento refrigerado na temperatura de +0,5
( 0,3) C . (Ciência Rural, v. 42, p. 955-961, 2012.)
Produção de mudas de morangueiro em substrato
1. Plantio das mudas matrizes micropropagadas em outubro.
Fotos: Miriane Dal Picio 49
Produção de mudas de morangueiro em substrato
2. Repicagem das pontas produzidas até o mês de dezembro
Fotos: Miriane Dal Picio
50
Produção de mudas de morangueiro em substrato
2. Repicagem das pontas produzidas até o mês de dezembro
51
Produção de mudas de morangueiro em substrato
1. Repicagem das pontas produzidas pela planta mãe
52
Figure 1. Average number of runner tips per stock plant produced by micropropagated (first serial
planting time) and multiplied strawberry (2-10 serial planting times) stock plants of cultivars INIA-Arazá,
INIA-Guenoa and INIA-Yvapitá. Santa Maria, RS, 2009. (Horticultura Brasileira, no prelo)
Produção de mudas de morangueiro em substrato
1.1. Não se deve descartar as plantas matrizes após a produção
de mudas
1.2. Produção de frutos pelas plantas matrizes após a produção
das mudas
1.3. Maior produção de frutos, maior número e menor tamanho
em relação ao plantio de mudas do ano
53
1. Repicagem das pontas produzidas pela planta mãe
Produção de mudas de morangueiro em substrato
2. Enraizamento de quatro plantas matrizes-filhas por planta mãe
54
Produção de mudas de morangueiro em substrato
2. Enraizamento de quatro plantas matrizes-filhas por planta mãe
55
Produção de mudas de morangueiro em substrato
2. Enraizamento de quatro plantas matrizes-filhas por planta mãe
2.1. Aumenta o diâmetro das pontas.
2.2. Diminui o número de planas matrizes a serem adquiridas.
2.3. Enraizamento sem necessidade de bandejas.
2.4. Enraizamento mais rápido e no vaso definitivo.
2.5. Inicia a emissão de pontas mais cedo do que as repicadas.
2.6. Concentra a produção de pontas entre janeiro e abril.
56
Produção de mudas de morangueiro em bandejas
57
Produção de mudas de morangueiro
58
Combinação de métodos:
1. Plantio de mudas matrizes em substrato para
raízes nuas.
2. Enraizamento de plantas-filhas.
3. Coleta e enraizamento de pontas de estolão de
janeiro a março.
4. Comercialização de mudas de raízes nuas e
em bandejas em abril e maio.
AGRADECIMENTO
Aos alunos de graduação e
Pós-graduação em Agronomia
da UFSM que integraram o
grupo de pesquisa do
morango.
Outras formas de cultivar em substrato?
60
Cultivo em substrato no campo, sem estufas:
Flórida, USA.