Avaliação da utilização de zeólitas na gestão da água, na germinação da
relva e no estabelecimento de relvados.
GUERRERO, C1,5; REBELO, L2; VALÍN, MI3,6 and PEDRAS, CMG4,6
1
University of Algarve, Campus de Gambelas 8005-139 Faro, Portugal, [email protected];
Ocean and Royal Vale do Lobo Golf Courses, Portugal, [email protected];
3
Agricultural College, Viana do Castelo Polytechnic Institute, Refóios do Lima, 4990-706, Ponte de Lima.
[email protected];
4
University of Algarve, Campus de Gambelas 8005-139 Faro, Portugal. [email protected];
5
Institute of Mediterranean Agricultural and Environmental Sciences (ICAAM), University of Évora, Portugal
6
Biosystems Engineering Institute of Agronomy, Portugal
2
Resumo
O estudo realizado no campo de golfe de Vale do Lobo (Algarve, Portugal), entre junho a dezembro de 2012,
permitiu analisar os efeitos da aplicação de zeólitas num viveiro de relva no que se refere ao balanço hídrico do
solo, à germinação e ao velocidade de crescimento para o estabelecimento do relvado.
O viveiro de 400 m2 foi dividido em duas áreas: numa das metades misturou-se zeólitas com areia, na outra foi
usado apenas areia. Para a implantação do relvado foi usado Agrostis stolonifera (var. "Alpha"). Foi avaliado:
taxa de germinação, velocidade de crescimento do relvado, comprimento das raízes, cor da folha, humidade do
solo (15 cm), temperaturas do solo (5 cm profundidade) e da superfície da relva, pH, condutividade eléctrica
(CE) do solo, azoto total do solo, biomassa e os teores foliares de N, P, K, e Na. Observou-se que a aplicação das
zeólitas não acelerou a germinação nem a velocidade de crescimento do relvado. A biomassa medida em três
parcelas de 20 m2, em cada tratamento, foi significativamente maior (p<0,01) onde se aplicaram as zeólitas. O
comprimento das raízes no primeiro e no quarto mês depois da sementeira também foi maior, mas não
significativamente diferente (p=0,057 e p=0,523, respectivamente), onde se aplicaram as zeólitas. O teor de
humidade do solo foi sempre superior no talhão onde as zeólitas foram aplicadas, no entanto estes valores só
foram estatisticamente diferentes nas amostragens de 22 junho (p<0,05), de 5 julho (p<0,05) e de 11 outubro
(p<0,01). As temperaturas do solo e da superfície do relvado foram semelhantes nas duas modalidades, sem
qualquer tendência, durante o período de observação. Os teores de azoto e da CE do solo foram baixos em ambos
os tratamentos e não mostraram qualquer diferença significativa entre eles (p=0,859, p=0,133, respectivamente).
O pH do solo aumentou com a aplicação de zeólitas e este aumento foi estatisticamente significativo (p<0,05).
Os teores foliares de N e P foram normais e o de K foi baixo. As concentrações foliares desses elementos foram
maiores onde as zeólitas foram aplicadas; só foi observada diferença significativa para o K (p<0,01). A
concentração foliar de Na foi alta em ambos os tratamentos e significativamente mais elevada onde não foram
aplicadas as zeólitas (p<0,05). A cor da folha medida com o auxílio de uma escala de cores para folhas
apresentou o valor 7 em ambos os tratamentos.
Palabras clave: Germinação, gestão da rega, golfe, sistema de rega, zeólitas
Evaluation the use of zeolites on the water management, turfgrass germination and
establishment in a golf course
Abstract
A study was conducted from June to December of 2012 to evaluate the effects of zeolites’ application in a
nursery green in Vale do Lobo Golf Course (Algarve, Portugal). The soil moisture management, turfgrass
germination and surface establishment were assessed.
A 400 m2 nursery was used where zeolites were mixed with sand in half of that area to make an Agrostis
stolonifera (var. "Alpha") rootzone. Turfgrass was seeded and germination rate, lawn establishment speed, root
length, turfgrass leaf color, soil moisture content (15 cm), soil rootzone temperature (5 cm) and turfgrass surface
temperature were compared in both areas. It was also evaluated some soil chemical parameters, such as pH,
Ref. Nº C0563
electrical conductivity, and nitrogen; clip biomass production, N, P, K, and Na foliar contents were also
evaluated. According to the results, it was observed that the application of zeolites did not sped up germination
and the lawn speed establishment. Biomass production measured in a three plots of 20 m 2 mowed area in each
treatment was significantly higher (p<0.01) where zeolites were applied. Root length at the first and fourth
month after turfgrass seeding were also higher with zeolites, but not significantly different (p=0.057 and
p=0.523, respectively). During the six months of observations the soil moisture content had been slightly higher
where zeolites were applied, however this slightly higher values were only statistically different on June 22
(p<0.05), July 5 (p<0.05) and October 11 (p<0.01). Soil temperature measured at 5 cm depth and turfgrass
surface temperature were similar for both cases, without any tendency, during the observation period. Soil
nitrogen content and soil CE were low in both treatments (with and without zeolites), and did not show any
significantly differences between them (p=0.859 and p=0.133, respectively). Soil pH increased with the
application of zeolites and this increase was statistically significantly (p<0.05). Foliar content of N and P were
normal and K was low; the foliar content of these elements were higher where zeolites were applied, however it
was only observed significantly differences between treatments for the K content (p<0.01). Foliar content of Na
was high in both treatment and significantly higher where no zeolites were applied (p<0.05). Turfgrass leaf
colour measured with a leaf colour chart of the University of California showed the same value (7) in both
treatments.
Keywords: Germination, Irrigation management, Golf course, Irrigation system, Zeolites
Introdução
Os relvados desportivos e, nomeadamente, os relvados dos greens dos campos de golfe são
construídos com pelo menos 95% de areia (USGA, 1993). Esta promove um espaço poral amplo,
permitindo bom arejamento do solo e consequentemente boas superfícies de jogo. Contudo, tem como
desvantagens a fraca adsorção de iões (nutrientes) e a baixa capacidade de retenção de água para as
plantas. Para melhorar seu o desempenho é usual a utilização de materiais (correctivos) orgânicos e/ou
minerais, tais como turfa, composto, argilas calcinadas, zeólitas, entre outras (Ok et al., 2003;
Nektarios et al., 2004; Hejduk et al., 2012). A turfa, mesmo sendo comum a sua utilização, mineralizase gradualmente, podendo afectar quer a adsorção de catiões, a capacidade de retenção de água, quer
ainda a velocidade de percolação desta no perfil do solo (Bigelow et al., 2001). Esta tendência
associada à oferta e preço da turfa tem levado à realização de estudos com a utilização de
correctivos/condicionadores de solo inorgânicos como alternativa à utilização de turfa (Bigelow et al.,
2001).
As propriedades químicas e físicas dos solos dos relvados são extremamente importantes quer no
estabelecimento dos relvados, quer durante a sua manutenção, em especial quando estes são sujeitos a
tráfego intenso. Para maximizar o crescimento radicular deverá existir um equilíbrio no sistema soloágua-ar, o que faz com que nos greens dos campos de golfe, sujeitos a intenso tráfego, as propriedades
físicas que optimizam o arejamento sejam extremamente importantes.
Os condicionadores do solo inorgânicos têm especialmente interesse em zonas onde os recursos
hídricos são escassos e o clima seja quente e seco. O clima Mediterrâneo, caracterizado com invernos
moderados e verões muito quentes e secos, torna os relvados exigentes em água, especialmente os
relvados de estação fresca. A incorporação de condicionadores do solo poderá minimizar o stress
hídrico estival nos relvados e, em especial, reduzir os custos com o consumo de água e energia
associados à rega. As zeólitas, para além de manterem condutividade hidráulica e velocidade de
infiltração elevadas, permitem aumentar a capacidade de troca catiónica do solo e, assim, os nutrientes
serão disponibilizados durante mais tempo.
Este trabalho visou avaliar num campo, em condições reais, o efeito da aplicação de zeólitas na
germinação e no estabelecimento do relvado dum green e, ainda, analisar a variação do teor de
humidade do solo durante o seu estabelecimento.
Ref. Nº C0563
Material e Métodos
O estudo da incorporação das zeólitas ao topsoil num green foi realizado no campo de golfe de Vale
do Lobo (Figura 1), sul de Portugal.
PF
PT
Figura 1. Local do ensaio, Vale do Lobo. PF – Parte Frente green (sem zeólitas); PT – Parte Trás green (com
zeólitas)Fonte: Google Earth, 2006.
A incorporação do condicionador de solo (zeólitas, comercializado com a designação de FERTISOL)
foi efectuada nos 15 cm superficiais, numa das metades (PT) da área total de 400 m2 . A restante área
do green não levou zeólitas (PF). A sua incorporação foi feita em junho de 2012, numa única
aplicação de 12,5 kg/100 m2 (Figura 2). A fertilização de fundo foi feita em toda a área de ensaio. Os
adubos/quantidades aplicadas: 3,0 kg/100 m2 de Floranid 19:5:10 (+2 Mg); 2,5 kg/100 m2 de adubo
orgânico Bosk Master 6:2:0 (Figura 2), foram incorporados ao solo conjuntamente com as zeólitas,
com o auxílio de um cultivador rotativo (Figura 3). A sementeira (Figura 3) foi efectuada com uma
espécie/variedade de relva: Agrostis stolonifera, var. palustris, cultivar Pinehurst (Jacklin Seed) –
nome comercial ALFA.
Figura 2. Aplicação de zeólitas e fertilizante no solo
Figura 3. Incorporação de zéolitas no solo; sementeira
O ensaio decorreu de junho a dezembro de 2012. Com um infiltrómetro de duplo anel foi avaliado a
taxa de infiltração da água no solo em ambos os talhões (PT, PF) com base em três leituras aleatórias
por cada talhão, e em duas modalidades: pós a incorporação e antes da sementeira. Na determinação
da variação do teor de humidade do solo (15 cm) foi utilizada uma sonda TDR portátil, e foi calculada
a diferença média entre as duas modalidades. Foram igualmente recolhidos os valores das
temperaturas do solo (5 cm profundidade) e da superfície da relva com o auxílio de um termómetro de
infra vermelhos, o pH e a condutividade eléctrica (por potenciometria) e o teor de azoto total do solo
(método de Kjeldahl); nas plantas, a taxa de germinação, velocidade de crescimento do relvado até ao
seu estabelecimento, comprimento das raízes, cor da folha (com a utilização de uma carta de cores
para folhas, da Universidade California, Davis), a biomassa (corte da relva com máquina de corte
helicoidal a 3,5 mm de altura) e os teores foliares de N (Kjeldahl), P (por colorimetria), K e Na (ambos
por emissão de chama).
Ref. Nº C0563
Tabela 1. Caracterização físico-química das zeólitas
PARÂMETOS FÍSICOS
PARÂMETROS QUÍMICOS
Densidade real
1,85
Matéria mineral (%) 94,2
Densidade aparente
1,08
P (%) 0,059
Porosidade (%, m/m)
49,4
K (%) 1,59
Cap. Máx para a água (%, m/m)
44,9
Ca (%) 1,01
Granulometria (%)
Na (%) 3,33
Partículas com dimensão > 2,00 mm
Partículas com dimensão entre 1,00 e 2,00 mm
40,0
51,9
Fe (%) 0,16
Mn (mg.kg-1) 162,8
Partículas com dimensão entre 0,50 e 1,00 mm
Partículas com dimensão < 0,50 mm
7,29
0,81
Cu (mg.kg-1)
Zn (mg.kg-1)
Humidade (%)
3,73
13,8
12,0
Os valores dos parâmetros analisados foram submetidos a uma análise de variância (ANOVA) e as diferenças
foram consideradas significativas quando p<0,05 (Zar, 1999).
Resultados e Discussão
. Solo
Os valores médios para a taxa de infiltração da água foram de 312 cm/h para a parcela PF e de 286
cm/h para a parcela PT. Com a incorporação de zeólitas verificou-se uma diminuição da velocidade de
taxa de infiltração da água, estatisticamente não significativa (p=0,490).
A modalidade PT (Figura 4) apresenta sempre valores médios do teor de humidade do solo a 15 cm
superiores, com diferenças em 4 das amostragens estatisticamente diferentes (p<0,05).
As temperaturas do solo e da superfície da relva não registaram diferenças significativas entre os dois
tratamentos (Figura 5), sendo a da superfície da relva sempre mais baixa que a do solo (à profundidade
de 5 cm), com excepção em meados de agosto e inicio de outubro.
O solo foi sujeito à avaliação de quatro parâmetros químicos, nomeadamente o pH, a CE e as
concentrações de matéria orgânica (MO) e de azoto total, em amostras colhidas antes da incorporação
dos fertilizantes e das zeólitas e 10 dias depois desta (Tabelas 2 e 3). Relativamente ao pH, verificouse uma subida dos valores em ambos os talhões, presumindo-se que tenha sido resultado da aplicação
quer dos fertilizantes, quer da água de rega (o green não era regado há alguns meses). Contudo, o
valor de médio de pH do solo do talhão PT (7,66) foi significativamente superior (p<0,05) do que o do
PF (7,28). Na CE verificou-se um ligeiro decréscimo entre as duas amostragens, não se verificando
diferenças significativas com a incorporação de zeólitas (p=0,133). A concentração da matéria
orgânica do solo sofreu uma descida em ambos os talhões, provavelmente pela maior oxigenação que
as operações de preparação do solo devem ter promovido. A concentração de azoto manteve-se baixa e
não sofreu oscilações; entre tratamentos não se verificaram diferenças significativas (p=0,859).
Figura 4. Variação do teor de humidade do solo
(junho a dezembro 2012). Amostragens com letras
diferentes apresentam diferenças significativas
(p<0,05).
Ref. Nº C0563
Figura 5. Temperaturas (°C) do solo (PFs e PTs) e
da superfície da relva (PFr e PTr) durante o ensaio
(junho a dezembro 2012).
Tabela 2. Parâmetros avaliados antes da incorporação dos fertilizantes e das zeólitas
Amostra
pH
CE (dS/m)
M.O. (%)
N (%)
PF (sem zeólitas)
6,66
0,337
0,39
0,04
PT (com zeólitas)
6,86
0,336
0,48
0,03
Tabela 3. Parâmetros avaliados após 10 dias da incorporação dos fertilizantes e das zeólitas
Amostra
PF (sem zeólitas)
pH
7,28
CE (dS/m)
0,206
M.O. (%)
0,11
N (%)
0,04
PT (com zeólitas)
7,66
0,217
0,22
0,04
. Relvado
A germinação ocorreu ao fim de 5 dias e sem variações entre tratamentos (Figuras 6 e 7).
Figura 6. Vista parcial do green; área mais perto:
PT (8 dias após a sementeira).
Figura 7. Vista parcial do green; área mais perto:
PF (8 dias após a sementeira).
A velocidade de crescimento até ao estabelecimento do relvado foi semelhante entre os dois
tratamentos. A cobertura total do solo acorreu passados 90 dias (Figuras 8 e 9).
Figura 8. Estabelecimento do relvado: PT
(28 e 90 dias após a sementeira)
Figura 9. Estabelecimento do relvado: PF
(28 e 90 dias após a sementeira)
A avaliação da cor da relva, com o auxílio da Leaf Color Chart da Universidade da Califórnia,
registou a escala de cor 7, em ambos os talhões (Figuras 16 e 17).
Figura 16. Cor do relvado: PT
Figura 17. Cor do relvado: PF
Outras medições de campo efectuadas foram a produção de biomassa e a o comprimento médio das
raízes. A produção média de biomassa foi significativamente maior (p<0,01) no talhão PT com valor
médio de 2,54 kg/100 m2 em relação ao talhão PF (1,98 kg/100 m2). O comprimento médio das raízes
na amostragem de julho foi superior, mas não significativamente diferente (p=0,057), no talhão PT
(12,7 cm) do que no talhão PF (6,3 cm). Em outubro, também não se verificaram diferenças
Ref. Nº C0563
significativas, contudo o comprimento médio das raízes entre os dois tratamentos foi similar: PT, 16,0
cm e PF, 14,8 cm.
Os clips do corte de julho foram sujeitos a uma análise foliar de macronutrientes (N, P e K) e de sódio.
As concentrações de N (p=0,074) e P (p=0,678) não foram estatisticamente diferentes entre os dois
tratamentos. A concentração média de K foi estatisticamente superior nos clips do talhão PT, com
excepção do sódio (Tabela 4).
Tabela 4. Teores de azoto, fósforo, potássio e sódio nos clips de relva
N (%) P (%) K (%) Na (%)
PF
PT
3,60
3,70
0,47
0,48
1,60
1,74
0,50
0,45
Conclusões
A incorporação de zeólitas, em metade da área de um green do campo de golfe em Vale do Lobo mostrou ter
afectado essencialmente o teor de humidade do solo e este, provavelmente, afectou a produção de biomassa e o
comprimento das raízes da relva durante a fase de estabelecimento do relvado. Ao longo de todo o ensaio, as
medições do teor humidade do solo mostraram que o talhão PT continha mais 3 a 5 pontos percentuais de água
no solo do que o talhão PF, o que pode traduzir-se numa economia de água (e de energia) na ordem de 11,9 %.
A incorporação de zeólitas no solo melhorou consideravelmente a quantidade de água retida no solo, sem alterar
a velocidade de infiltração da mesma, uma das propriedades físicas do solo que os critérios da USGA (1993)
recomendam para os greens. A estrutura porosa das zeólitas, foi capaz adsorver uma variedade de catiões, tais
como Na+, K+, Ca2+, Mg2+ e outros, como o NH4+, também pode permitir a troca por outros iões existentes na
solução do solo e assim “reter” os que são adsorvidos, libertando gradualmente os elementos nutritivos que as
plantas necessitam. Neste sentido, foi observado nos clips de relva do talhão PT uma maior concentração foliar
de potássio (que foi aplicado nos fertilizantes), em detrimento da concentração do sódio, outro catião
monovalente, muito comum na composição das zeólitas e, em especial das utilizadas. O potássio aplicado na
operação de sementeira poderá ter sido adsorvido pelas zeólitas, em troca com o sódio existente nas mesmas.
Esta adsorção poderá ter possibilitado a posterior libertação para a solução do solo, ficando disponível para as
plantas. Esta retenção de nutrientes e fácil capacidade de troca é mencionada por Ok et al. (2003) que indicam
que a utilização de zeólitas poderá permitir a manutenção de relvados, com elevada qualidade, com uma menor
frequência de aplicação de fertilizantes.
Agradecimentos
À empresa unipessoal Ana Antunes, Lda, pelo suporte financeiro e cedência de zeólitas para a
realização do ensaio e aos responsáveis pela manutenção do campo de golfe de Vale do Lobo, pela
cedência da área de ensaio e apoio na instalação e manutenção do green.
Bibliografia
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Nektarios, P.A., Nikolopoulou, A.-E. & Chronopoulos, I., 2004. Sod establishment and turfgrass growth as
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Ok, C.-H., Anderson, S.H. & Ervin, E.H., 2003. Amendments and Construction Systems for Improving the
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United States Golf Association, Green Section Staff, 1993. Specifications for a method of putting green
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Zar, J.H., Biostatistical Analysis. 3rd Ed.. Prentice-Hall International, Inc., New Jersey, U.S.A., 1999.
Ref. Nº C0563