ESTUDO DA VIABILIDADE DA EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM GRAMÍNEAS E SUA APLICABILIDADE COMO INSUMO FERTILIZANTE ORGÂNICO

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1 ESTUDO DA VIABILIDADE DA EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM GRAMÍNEAS E SUA APLICABILIDADE COMO INSUMO FERTILIZANTE ORGÂNICO Marcos Benigno Sabara 1, 1 Licenciado em Química UNINCOR, 1 Especialista em Gestão e Consultoria Ambiental UNINCOR, 1 Bacharel em Desenho Industrial UEMG RESUMO: Apesar de utilizada na pecuária como forrageira, a gramínea da espécie Panicum Maximum é considerada uma espécie infestante, constituindo um grave problema em diversos cultivares, nas cidades e em áreas de mata nativa. Mediante esta questão foi proposta a transformação da fitomassa (massa vegetal) de Panicum maximum (capim colonião), presente em áreas onde sua ocupação seja indesejada, em insumo fertilizante de origem orgânica, constituindo-se em mais uma alternativa à adubação com fertilizantes inorgânicos e ou à compostagem tradicional. Considerando que segundo a Embrapa, são importados 75% dos insumos fertilizantes gastos na produção agrícola brasileira onerando-a e que a utilização não normatizada destes insumos implica em graves riscos ambientais, fica clara a necessidade de buscar constantemente alternativas ecologicamente corretas para diminuir estes demandas e minimizar os referidos impactos. Através do método de infusão foi possível quantificar os teores de fosfato, magnésio, potássio, cálcio e enxofre passiveis de serem extraídos. Os resultados obtidos demonstraram ser viável o uso do produto hidrossolúvel de capim colonião como insumo fertilizante de origem orgânica e que podem ser obtidos, dentre outras fontes, da fitomassa obtida do controle de ervas daninhas nos cultivares e dos serviços públicos municipais de podas e capinas sendo o insumo assim obtido utilizado em parques, jardins, em programas arborização, na agricultura familiar, em hortas comunitárias e etc. Palavras chave: Panicum maximum, desenvolvimento sustentável, infusão, adubação. INTRODUÇÃO Sendo amplamente usada na pecuária como forrageira, a gramínea da espécie Panicum maximum é porem considerada uma espécie infestante tanto por sua agressividade quanto pela resistência, constituindo segundo o Instituto Horus de Desenvolvimento e Conservação Ambiental (2007) uma ameaça aos ecossistemas naturais, pois compete fortemente com a flora nativa em locais de alta fertilidade. É também presença constante em beiras de estradas, terrenos baldios e em áreas que já foram pastos. Nas áreas urbanas a espécie é considerada erva daninha e representa um grave problema sanitário e de segurança publica exigindo do município a manutenção regular de serviço de capina. O fertilizante aqui proposto seria uma infusão (hidrossolubilização) da fitomassa de Panicum maximum (capim colonião) para a extração dos nutrientes que serão usados posteriormente como adubo orgânico. A infusão é uma operação simples, consistindo em colocar em contato com água (preferencialmente quente) as matérias destinadas à extração de material solúvel. O processo nada mais é que a reprodução da ciclagem natural, sendo baseado em estudos quantitativos que comprovam que, por exemplo, as folhas recém caídas numa floresta podem conter de 10 a 30% de substancias solúveis em água fria; incluindo ai sais, açucares e aminoácidos (RICKLEFTS, 1996). São passiveis de hidrossolubilização os íons (Mg, Na, K), nitritos, nitratos, fosfatos que podem ser diretamente assimilados pelas plantas e também açucares, frações de polissacarídeos, amido, substancias pécticas, mucilagens, taninos, inulinas, frutopolissacarideos, beta-glucan, psylium, hemiceluloses e outros espécies químicas (TRUGILHO et al., 2002). Os constituintes não diretamente assimiláveis pelas plantas podem no solo ser decompostos por bactérias e fungos cujos resíduos metabólicos e ou imobilização garantem entrada no solo de mais nutrientes. O objetivo deste trabalho foi elaborar uma proposta que viabilizasse transformar a fitomassa (massa vegetal) de Panicum maximum (capim colonião), presente em áreas onde sua ocupação seja indesejada, em insumo

2 fertilizante de origem orgânica, constituindo-se em uma alternativa à adubação com fertilizantes inorgânicos e ou à compostagem tradicional. MATERIAIS E MÉTODOS As amostras de Panicum maximum foram coletadas na Avenida Juiz Marco Túlio Issac, próximo ao número , bairro Laranjeiras, Betim MG ( S, O). A determinação analítica dos experimentos ficou a cargo do laboratório NÚCLEO GLOBAL DE ANALISE E PESQUISA, localizado à Avenida Amazonas 4080, sala 203, bairro Barroca, Belo Horizonte/MG. As amostras de Panicum maximum constituíram-se de caules e folhas obtidos a partir de corte realizado a mão livre, próximos ao solo, de modo a retirar a totalidade da touceira exceto as raízes. Quantificou-se o teor de nitrogênio total e carbono total da espécie in natura obtendo-se respectivamente 0,21 e 52,26 gramas a partir de 100 gramas de caules e folhas (relação C/N: 248,86). Para cada experimento detalhado a seguir, o material fresco foi separado da matéria seca (palha), pesado (300 gramas), picado (longitudinalmente aproximadamente 60 mm), colocado cuba aberta onde se adicionaria água deionizada previamente aquecida (1L a 80 C) para início do processo de infusão. O intervalo entre cada amostragem variou de 30 a 75 dias: 1º Experimento: infusão da amostra em água deionizada resfriada naturalmente até atingir a temperatura ambiente quando procedeu-se então uma separação em peneira fina (1mm) para retirada de resíduos sólidos (folhas e caule), envase, repouso em frasco fechado por 10 dias e posterior envio para determinação analítica dos teores de Fosfato, Mg, Ca, K e S. 2º Experimento: infusão da amostra em água deionizada resfriada naturalmente até atingir a temperatura ambiente quando procedeu-se então separação em peneira (1mm) para retirada de resíduos sólidos (folhas e caule), o filtrado foi acondicionado em cuba e aerado artificialmente (borbulhador) por 7 dias então procedeu-se o envio para determinação analítica dos teores de Fosfato, Mg, Ca, K e S. 3º Experimento: infusão da amostra em água deionizada resfriada naturalmente até atingir a temperatura ambiente, sendo acondicionada liquido e fitomassa (folhas e caule) em cuba de boca estreita, sendo a mesma aerada (borbulhador) por 13 dias (ou até o aparecimento e desaparecimento de odor similar ao de uréia), após procedeu-se separação em peneira (1mm), descarte dos resíduos (folhas e caule), envase e envio do filtrado para determinação analítica dos teores de Fosfato, Mg,Ca, K e S. RESULTADOS E DISCUSSÃO 1º Experimento - Enxofre: não realizado; Fosfato: 104,40mg/L; Potássio: 154,00mg/L; Nitrogênio total: 5,0mg/L; Cálcio: 58,22mg/L; Magnésio: 14,70mg/L; Carbono total: 126,07mg/L; relação C/N: 25. Objetivou-se perceber o nível de degradação anaeróbia da amostra, o frasco permaneceu fechado, sujeito portanto a pouca interação com o oxigênio, inibindo processos aeróbios de degradação. 2º Experimento - Enxofre: 19,40 mg/l; Fosfato: 193,87mg/L; Potássio: 521,67mg/L; Nitrogênio total: não realizado; Cálcio: 73,35mg/L; Magnésio: 36,60mg/L; Carbono total: não realizado. Após a infusão caules e folhas que foram descartados e diferentemente do experimento 1º o filtrado sofreu aeração visando simular processos aeróbios de degradação. 3º Experimento - Enxofre: 75,70mg/L; Fosfato: 461,00mg/L; Potássio: 1750,00mg/L; Nitrogênio total: não realizado; Cálcio: 46,10mg/L; Magnésio: 39,30mg/L; Carbono total: não realizado. Neste experimento somente se procedeu a separação da fração sólida após 13 dias de processamento, logo os teores de macronutrientes sofreram significativo aumento já que não estava em questão apenas a porção hidrossóluvel, sendo então possível quantificar a amplitude passível de ser extraída.

3 Tabela 1 Resultado dos experimentos: dados analíticos Fração solúvel em água em mg/l (para 300gr de fitomassa vegetal) Experimento S Fosfato K N Ca Mg C C/N 1-104,40 154,00 5,00 58,22 14,70 126,07 25, ,40 193,87 521,67-73,35 39, ,7 461, ,0-46,10 39, Fonte: Dados extraídos das analises efetuadas conforme descrito para cada experimento. Os experimentos 1, 2 e 3 acima citados buscaram simular as condições naturais de degradação da fitomassa vegetal. Os valores obtidos justificariam a tese de que é possível utilizar gramíneas como meio de se obter insumos fertilizantes, excetuando o nitrogênio cujo teor encontrado foi considerado inexpressivo para uso como insumo fertilizante. Os teores encontrados (experimento 3) podem assim ser quantificados: apartir de 1.000Kg de Panicum maximum pode-se produzir 252 gramas de enxofre; 1,5 Kg de Fosfato; 5,83 Kg de Potássio; 153 gramas de Cálcio ; 310 gramas de Magnésio. Esses valores são expressivos se comparados com a composição media de nutrientes no solo não adubado: [...] um hectare de solo de cerrado, no centro do estado de São Paulo, contem até a profundidade de 150 cm, as seguintes quantidades de elementos disponíveis para as arvores: 18 Kg de fósforo, 127 Kg de potássio, 480 Kg de cálcio e 291 Kg de magnésio. (POGGIANI, 1979). O quadro 1 abaixo, adaptado a partir dos dados de Costa et al (2000) sobre o efeito da adubação orgânica, traça um comparativo entre adubos orgânicos tradicionais e o produto da infusão de Panicum maximum, objeto deste trabalho.. Quadro1 - Comparação entre os teores de macronutrientes de alguns adubos orgânicos e o produto hidrossolúvel (em g/kg). Fonte: Quadro adaptado a partir de dados de Costa et al (2000).

4 A partir dos dados acima é possível inferir que considerando a disponibilidade dos resíduos vegetais e a facilidade do processo infusão, o mesmo poderia se tornar uma importante opção em termos de adubação orgânica, principalmente considerando-se que altos teores de macro e micro nutrientes não necessariamente contribuem para um aumento de produtividade. É interessante notar que a rega da cultura com a água contendo componentes hidrossolúveis de gramíneas possa ser talvez mais efetiva que a adubação mineral tradicional, concorrendo para tal o fato dos nutrientes já estarem solubilizados em água, pela rega ocorrer com maior freqüência e pela possibilidade da assimilação dos nutrientes pela planta ocorrer passivamente, ou seja sem gasto energético: [...] Em sistemas de laboratório, sementes de cevada e beterraba passivamente captam fósforo por difusão quando sua concentração na água ao redor das raízes excede um certo valor critico, cerca de 0,2 a 0,5 milimolar (RICKLEFTS, 1996). A metodologia aqui apresentada não utiliza nenhuma nova tecnologia, apenas manejo e planejamento sendo que o processo leva vantagem sobre a compostagem tradicional por apresentar menor perda de nutrientes por: volatilização, lixiviação e carreamento pelas águas, também é menor tempo de processamento para obtenção do insumo fertilizante. Constitui outra vantagem da infusão sobre a compostagem o fato de que as gramíneas se caracterizam pela alta relação C/N que resultam numa menor taxa de decomposição (GIACOMINI et al,2000), a amostra de Panicum maximum in natura foi quantificada experimentalmente como tendo relação C/N igual a 248,86 não sendo portanto indicada para a compostagem tradicional. O produto hidrossolúvel de Panicum maximum apresenta, porem, relação C/N favorável aos processos de decomposição, quantificado em 25,2 (conforme tabela1). Esta alteração na relação C/N pode ser usada de maneira a tornar mais efetiva tanto a adubação (com o produto hidrossolúvel de panicum maximum), quanto a produção de material de cobertura vegetal para proteção do solo, já que extraída a porção hidrossolúvel a palhada restante (caule e folhas) terá uma relação C/N superior ao da fitomassa original, sendo portanto pouco degradável. Então a modificação na relação C/N torna o processo objeto do trabalho mais atrativo que a compostagem tradicional considerando-se especificamente gramíneas. Outro aspecto a ser considerado é que a imersão em água quente propiciaria a quebra da dormência das sementes presentes nos resíduos vegetais (NEVES, 2007). Portanto na infusão, a germinação das sementes existentes nos resíduos vegetais possivelmente iniciaria-se em época e meio desfavorável, diminuindo desta maneira a possibilidade de reinfestação das espécies vegetais. Com relação à microbiota do solo, devido a restrições nutricionais do meio, somente 15% a 30% das bactérias e 10% dos fungos encontram-se em estado ativo respondendo por cerca de 90% da atividade microbiana do solo (ANDREOLA et al 2007), logo a rega da cultura com o produto da infusão de Panicum maximum poderia então constituir-se em uma fonte nutricional extra para estes organismos, aumentando significativamente sua população o que proporcionaria a melhoria das características do solo destinado às praticas agrícolas. CONSIDERAÇÕES FINAIS Pelos significativos teores obtidos de Enxofre, Magnésio, Cálcio e sobretudo Potássio e Fosfato pode-se validar o uso do produto da infusão de Panicum maximum (capim colonião) como insumo fertilizante de origem orgânica, propiciando uma alternativa ao uso de insumos industriais nas atividades agrícolas e ou a compostagem tradicional, porem mais pesquisas serão necessárias para confirmar na pratica o mérito do trabalho, principalmente para determinação de possíveis alterações nas características do solo, presença de componentes fitotóxicos, comportamento da microbiota e produtividade comparada.

5 O teor de nitrogênio presente na amostra foi considerado inexpressivo como insumo fertilizante, mas se reflete na relação C/N diminuindo a degradabilidade do resíduo do processo de infusão (palha, caules) o que favorece enormemente seu uso como cobertura vegetal para proteção do solo, recuperação de áreas degradadas proteção de encostas e etc. Apesar de que o processo de ciclagem via infusão conforme resultado obtido se refira apenas à espécie Panicum maximum, o material obtido de podas e capinas incluindo as diversas espécies vegetais presentes, pode constituir-se num insumo fertilizante mais completo em termo de macro e micro nutrientes; justamente pela diversidade de espécies envolvidas, o produto hidrossolubilizado resultante pode conter maiores teores de macro e micro nutrientes que de uma única espécie isolada. Nos grandes centros o potencial do processo seria bastante expressivo já que existe um serviço publico permanente de capina, podendo-se portanto gerar insumos em escala para serem usados em programas de agricultura familiar, em hortas das prefeituras, ONG S e etc. A viabilidade econômica do projeto em principio seria alta, já que o custo dos roçamentos, coleta e transporte da massa vegetal já estão embutidos no serviço publico de capina mantido pelos municípios. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDREOLA, Faustino; FERNANDES Silvana Aparecida Pavan. Microbiota do solo e qualidade ambiental: Capitulo2: A microbiota do solo na agricultura orgânica e no manejo das culturas. Instituto Agronômico, campinas SP, 2007, p COSTA, L.C.B.; ROSAL, L.F.; PINTO, J.E.B.P.; BERTOLUCCI, S.K.V.. Efeito da adubação química e orgânica na produção de biomassa e óleo essencial em capim-limão [Cymbopogon citratus.stapf.]. Rev. Bras. Pl. Med., Botucatu, v.10, n.1, p.16-20, EMBRAPA RONDÔNIA - MINISTÉRIO DA AGRICULTURA PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. Disponível em: bases/index.htm. Acesso em novembro de INSTITUTO HÓRUS DE DESENVOLVIMENTO E CONSERVAÇÃO AMBIENTAL. Disponível em: /download/fichas/ Panicum_maximum.htm. Acesso em dezembro de Neves, Ivo Pessoa. Dossiê Técnico: Adubação Verde. Rede de Tecnologia da Bahia RETEC/BA, Abril 2007, p.20 POGGUIANI, F; CASTRO, C.F de A. ;. Quantificação da biomassa arbórea em talhões de Pinus Oocarpa com diferentes idades. Boletim Informativo. Projeto Pinheiros Tropicais. ESALQ/DS.Piracicaba,1(7):1-11, dez.1979 RICKLEFS, R.E.. A economia da natureza. Guanabara Koogan: Rio de. Janeiro. 653p, TRUGILHO, Paulo Fernando; LIMA, José Tarcisio; REGAZZI, Adair José. et al. Efeito da água quente e pressão na determinação da densidade básica da madeira.sciencia Forestalis, nº52, p , dez. 2002