O EMPREGO DE SUBSTRATO NA PRODUÇÃO DE PLANTAS PARA ARBORIZAÇÃO URBANA Atelene N. Kämpf http://chasqueweb.ufrgs.br/~atelene.kampf Porto Alegre, RS A produção de plantas para a arborização urbana, assim como para o paisagismo, é geralmente realizada em viveiros de plantas ornamentais, em iniciativas privadas ou governamentais. O atual desenvolvimento da cadeia produtiva de flores e plantas ornamentais no Brasil tem gerado a ampliação das demandas regionais, provocando o aumento na escala da produção. Com a expansão da consciência ecológica e a implantação de leis de preservação ambiental, as antigas técnicas de produção e preparo de mudas estão sendo substituídas por procedimentos mais modernos, visando à qualidade do produto e sua padronização. Especialmente nos últimos 10 anos, avanços tecnológicos especializados vêm expandindo a produção nacional de plantas e mudas vegetais cultivadas fora do solo in situ. As plantas são produzidas, cultivadas e comercializadas em recipientes, onde se destaca o papel dos substratos. Nos viveiros, a produção de plantas passa por diferentes etapas (Figura 1), tais como: a) propagação - feita através de sementes ou por via vegetativa, como estaquia e suas variáveis (microestaquia e micropropagação). Nesta fase, plântulas e estacas sofrem intensas modificações morfológicas e fisiológicas, que vão se expressar conforme as potencialidades genéticas da planta-matriz, sob forte influência do ambiente onde foram colocadas. Mudas micropropagadas (ex-vitro) passam por um estádio de aclimatização, quando são retiradas do ambiente com condições controladas artificialmente (principalmente luz, temperatura, nutrientes, umidade e condições fitossanitárias) para serem introduzidas em condições semi-controladas, até sua completa adaptação ao ambiente natural, onde será desenvolvida. De forma semelhante às plântulas e estacas, mudas ex-vitro passam por diversas alterações na formação de seus tecidos, como efeito direto da manipulação dos protocolos de propagação em laboratório. Os recipientes usados na fase de propagação geralmente são de manejo coletivo, como sementeiras e bandejas multicelulares, de poucos centímentros de altura, ou individualizados, como tubetes pequenos (até 100 ml de capacidade), com reduzidas dimensões de diâmetro. Para tais recipientes, buscam-se substratos com densidade a mais baixa possível, alta porosidade e boa capacidade de agregação, que forme um torrão leve e coeso em torno das raízes. b) crescimento inicial - fase logo após a propagação, quando os tecidos, ainda muito jovens, estão formando as bases da estrutura da futura planta. Nas fases de propagação e crescimento inicial, a muda está mais susceptível às condições externas tanto do ambiente aéreo como do entorno das raízes. Por isso, a preocupação do viveirista deve se concentrar em otimizar todos os fatores de crescimento disponíveis às mudas, priorizando a higiene e a organização do local, tal qual exige um verdadeiro berçário. Os recipientes usados para o crescimento inicial podem ser sacos plásticos ou tubetes médios a grandes, geralmente mais altos do que os usados para a propagação. Ao receber a irrigação, o substrato em tais recipientes deve reter um volume de água suficiente para a planta absorver num ciclo de 12 a 24 horas; a drenagem deve ser suficiente para disponibilizar espaços cheios de ar na superfície do recipiente; a densidade pode ser um pouco superior à da fase de propagação, especialmente se o substrato tiver também a função de manter em pé o saco plástico e a planta.
c) planta-jovem nesta fase o viveirista define a base da arquitetura que a planta deverá apresentar quando adulta, através do manejo de podas. A muda permanece no viveiro por períodos variáveis, até o ponto de transplante ou venda. O recipiente, que acompanha a muda até seu plantio, é geralmente do tipo sacola plástica, com diâmetro maior do que 10cm e altura variável conforme a espécie em cultivo e o tamanho da muda. Como as mudas serão transplantadas para o solo, é importante que o substrato tenha características mais similares ao solo mineral, como densidade e retenção de água. Esta preocupação poderá evitar perda de mudas por incompatibilidade entre materiais numa mesma cova. Por exemplo, quando as raízes da muda estão circundadas por um substrato muito leve e poroso, com rápida drenagem, é possível que falte água diretamente no entorno das raízes quando forem transplantadas para a cova, pois o torrão secará mais rápido do que o solo circundante. Materiais similares se integram mais rapidamente, evitando tais efeitos. Assim como cada fase da formação da muda apresenta demandas especiais quanto ao tamanho e tipo de embalagem associadas às práticas culturais, o substrato usado nos recipientes deve ser capaz de corresponder às necessidades das fases em questão, exercendo seu papel básico como meio de cultivo, até que a muda esteja no solo - objetivo das plantas para arborização urbana. Figura 1 Nas diferentes fases da produção de mudas são usados diversos tamanhos de recipientes. À esquerda, acima: germinação, em plugs (bandejas multicelulares); à esquerda, ao centro: método de transpiração para enraizamento de estacas herbáceas; à esquerda, abaixo: plantas para ajardinamento, em ponto de venda; à direita, acima: adaptação de mudas de palmeiras para transporte; à direita, abaixo: mudas de araucária em sacos plásticos.
Mas, o que é o substrato e como ele funciona? O substrato é o meio poroso onde se desenvolvem as raízes de vegetais cultivados fora do solo in situ. Na legislação brasileira, este produto foi oficialmente chamado de substrato para plantas, diferenciando assim de outros significados dados à palavra substrato em outras áreas do conhecimento. Informalmente, nos referimos ao seu nome oficial pela sigla SPP. Na literatura internacional especializada encontram-se vários nomes em inglês para se referir a SPP, como growing media, plant substrate, potting soil, artificial soil, entre outros. O solo mineral, recobrindo a crosta terrestre, pode ser considerado o substrato natural por excelência. Considerado um substituto do solo para o cultivo de plantas em recipientes, SPP tem características diferentes das de um solo mineral. Tais diferenças são muito importantes e devem ser compreendidas para o seu correto manejo. Entre estas, destacam-se: a) a primeira função do substrato é a sustentação física do vegetal no vaso. Portanto, o substrato deve permitir sua interação com o sistema das raízes. b) o substrato é o receptor (da água, dos nutrientes e do ar) e o gerenciador de sua retenção e liberação, conforme as necessidades da planta. Mas é o viveirista que fornece a água e os nutrientes necessários à vida vegetal; nessa atividade, sua atenção deve estar voltada para evitar certas práticas que prejudicam a estrutura do substrato no recipiente. c) propriedades físicas do substrato especialmente aquelas relacionadas com a sua economia hídrica - são influenciadas pelo recipiente onde se encontra. Se um produto é bom para determinado tipo de recipiente, não obrigatoriamente o será em recipientes de características diferentes. As técnicas mais recentes de produção de mudas vegetais empregam diferentes tamanhos e tipos de recipientes, conforme a etapa produtiva. Por estar confinado a um volume limitado, as propriedades ideais do substrato podem variar conforme o tipo e dimensões do recipiente no qual se encontra. É o tamanho do recipiente especialmente a altura do mesmo, que define quais as propriedades a serem buscadas no substrato. Portanto, como regra geral, pode-se afirmar que o tamanho da planta define as dimensões do recipiente, enquanto a altura deste determina o tipo de substrato necessário. Na produção de espécies arbóreas, mesmo na fase de crescimento inicial, as mudas podem ter porte avantajado, por características morfológicas próprias da espécie. Em tais casos, a fase do cultivo, mais especificamente a idade dos tecidos em formação, é o que irá determinar o grau de sensibilidade da planta aos fatores externos e, por conseqüência, o nível de exigências na escolha do substrato. Por exemplo, algumas espécies de leguminosas são muito sensíveis à concentração salina do substrato na fase de plantas jovens, mas podem diminuir esta sensibilidade na fase adulta. Do que é formado um substrato? O substrato pode ser formado por um único componente, como, por exemplo: pó de coco; casca de pinus; turfa fibrosa; ou pela mistura de dois ou mais materiais, como: casca de pinus + vermiculita; turfa preta + casca de pinus + casca de arroz. Usar um componente puro ou usá-lo em mistura é uma opção a ser feita, com base nos objetivos do uso e nas características dos componentes. Quando um material apresenta uma determinada propriedade fora do padrão desejável - geralmente propriedades físicas, tais como densidade, porosidade, economia hídrica - seleciona-se um complemento para atuar como melhorador ou condicionador na mistura. Esta seleção deve ter uma justificativa técnica, mais
forte do que o simples argumento de vou usar porque está disponível, pois isso pode piorar a mistura, em vez de melhorá-la. A elaboração de uma mistura se baseia, portanto, no uso de diversos componentes, os quais podem ser classificados em três grupos (Figura 2), conforme suas funções: básicos, complementos e aditivos. 10 30 60 materiais básicos complementos aditivos Figura 2 Tipos de componentes e percentuais no volume em uma composição genérica de substrato para plantas. Os componentes básicos são aqueles materiais usados em maior porcentagem de volume (em geral 60% ou mais), com função de fornecer a estrutura do substrato. Há componentes básicos tradicionais (turfas diversas, casca de pinus, fibra e pó de coco) e alternativos (geralmente resíduos regionais). Os complementos ou condicionadores entram numa mistura em frações variáveis de até 30% do volume, conforme o aspecto que devem melhorar, como por exemplo: reduzir a densidade, aumentar a porosidade ou melhorar a capacidade de agregação de uma mistura para uso em bandejas multicelulares. Entre os condicionadores mais consagrados destacam-se a vermiculita, a perlita ou materiais de partículas finas, tipo argila e húmus. A indústria de substratos ainda dispõe de limitada diversidade de matérias primas consagradas como componentes básicos e complementos; por isso, é no uso de aditivos que os produtos mais se diferenciam, constituindo-se em importantes segredos comerciais. Aditivos são componentes usados especificamente para controlar ou melhorar funções químicas e/ou biológicas do substrato que atuam na fisiologia da planta, tais como fertilizantes, hidratantes, promotores de crescimento, compostos orgânicos específicos, organismos vivos (antagonistas) e outros. O acréscimo de aditivos é opcional. Quando usados, tais componentes integram a mistura em pequenas quantidades, geralmente abaixo de 10% do volume. Observando-se de perto os substratos, constata-se que são formados por partículas agrupadas ou isoladas e que, entre elas, há espaços. As partículas são denominadas de sólidos (S) e os espaços são os poros (P). Chama-se Razão de Vazios (Void Ratio, em inglês) o índice obtido pela divisão valor P (percentual de poros no volume) pelo valor S (percentual de sólidos no mesmo volume). Há componentes onde os sólidos predominam, como na areia, por exemplo. Em outros ocorre o inverso, com mais poros do que sólidos, e um exemplo típico é o pó de coco (Tabela 1).
A seleção do substrato para um determinado recipiente está relacionada à proporção entre P e S, enquanto o bom uso do mesmo depende da forma como se maneja a relação entre P e S durante o cultivo. Portanto, quantificar o volume de sólidos e poros é uma ferramenta prática para se começar a compreender as propriedades do substrato e definir o seu uso. Tabela 1 Porcentagem de poros (P), de sólidos (S) e a Razão de Vazios (relação P/S) em alguns componentes de substrato para plantas. Amostras de componente Poros (P) Sólidos (S) Razão de Vazios % volume relação P/S Solo franco 21 79 0,26 Solo arenoso 26 74 0,35 Areia média 35 65 0,54 Solo agrícola ideal 50 50 1,00 Turfa preta 66 34 1,94 Turfa fibrosa 78 22 3,54 Casca de arroz carbonizada 85 15 5,66 (CAC) Pó de coco 95 5 19,00 De forma geral, quanto maior for o valor P/S, maiores serão os poros formados, conforme pode ser observado na Figura 3. O solo agrícola ideal é formado por 50 % de sólidos e 50 % de poros, o que corresponde à relação P/S igual a 1. Componentes minerais naturais (sem passar por processos artificiais de expansão) apresentam valores P/S menores do que 1. Em matérias-primas consideradas próprias para a composição da maioria dos substratos, a relação P/S encontra-se, geralmente, igual ou acima de 3. As funções dos poros As propriedades de retenção de água e de arejamento do substrato são características determinadas pelo tamanho dos poros presentes no material. Os poros podem ser grandes, médios ou pequenos (macro, meso e microporos), e, conforme seu tamanho, exercem funções diferentes. Por não conseguirem reter a água recebida pela irrigação, os macroporos são os primeiros a drenar e, por isso, estão relacionados diretamente com a formação do espaço de aeração do substrato, sendo os responsáveis pelo ambiente das trocas gasosas entre o substrato e a atmosfera. Os poros médios retêm água a baixas tensões, facilitando o fluxo da água disponível à planta. Nos microporos a água é retida a altas tensões, sendo por isso de acesso mais difícil à planta, que, em caso de necessidade, até podem absorver essa água, mas com gasto de energia.
A B C D Figura 3 Representação gráfica de um mesmo volume com diferentes relações entre poros e sólidos. Considerando-se os campos em branco como poros (P) e os campos pretos como partículas sólidas (S), calcula-se: Em A, P/S = 25/75 = 0,33 Em B, P/S = 50/50 = 1,00 Em C, P/S = 75/25 = 3,00 Em D, P/S = 90/10 = 9,00
O tamanhos dos poros de uma determinada amostra é uma propriedade que: a) pode ser alterada através do manejo do substrato. Por exemplo, pela compactação no recipiente, poros grandes reduzem o seu tamanho, aumentando a retenção de água e reduzindo a aeração. b) depende da estabilidade da estrutura do material, ou seja, da capacidade de resistir à deformação. A argila expandida rígida (cinasita) é um exemplo de excelente estabilidade de estrutura, mantendo-se resistente à compactação. c) será modificada em cultivos que permanecem por longos períodos num mesmo recipiente, pois as raízes crescem, ocupando os poros do substrato. A redução da macroporosidade em substratos de bandejas multicelulares, por exemplo, pode ocasionar morte das mudas por excesso de umidade no pequeno espaço das raízes. Na produção de mudas em sistema floating, tal efeito está relacionado à formação de substratos anaeróbicos, situação comumente encontrada em aquários. O monitoramento dessas propriedades durante o período de cultivo pode auxiliar na identificação de práticas de manejo a serem evitadas, a fim de promover o melhor crescimento e formação das mudas Selecionando o substrato conforme o recipiente Antes de elaborar ou adquirir um substrato, é preciso ter em mente o objetivo de seu uso: onde vou usá-lo? Em que fase do cultivo? Por quanto tempo? O fator mais marcante que diferencia o cultivo a campo do cultivo em recipiente é o próprio recipiente: a forma, o material do que é feito, a capacidade (volume interno), e, principalmente, a sua altura. A altura de um vaso define a sua força de drenagem, influenciando nos volumes de ar e água que ficarão no substrato após a irrigação. A densidade (relação massa/volume), a capacidade de retenção de água (CRA) e o espaço de aeração (EA) de um determinado substrato são características que alteram o seu valor em função das práticas culturais. Além disto, os valores de CRA e de EA de um mesmo material variam conforme a altura da coluna de água no substrato, limitada pela altura do recipiente. Por isso, a avaliação dessas propriedades deve ser realizada, na prática, diretamente no vaso a ser utilizado. Em recipientes com poucos centímetros de altura (por exemplo: bandejas de células ou caixas para semeadura) há proporcionalmente menos drenagem do que em tubetes (10 a 15 cm) e nestes, a drenagem é relativamente menor de que em vasos (15 a 20 cm), onde, por sua vez, é menor do que contêineres ou sacolas (30 cm ou mais). Os valores assim obtidos servirão de referência nas tomadas de decisão para irrigação e fertirrigação. A escolha do substrato conforme o recipiente é um passo fundamental no processo de produção com qualidade. Entretanto, tal passo pouco representará se for dado isoladamente. Substrato e recipiente se integram aos processos de irrigação e de adubação, de forma decisiva à boa produção de mudas para posterior transplante.
Esfagno (seco) Turfa de esfagno processada Turfa marrom Turfa preta Casca de pinus Pó de coco Fibras de casca de coco Vermiculita Perlita Cinasita (em três tamanhos) Casca de arroz carbonizada (CAC) Casca de arroz queimada (CAQ) Figura 4 Exemplos de alguns componentes usados na elaboração de substratos para plantas.