ESTUDO DA VIABILIDADE DA EXTRAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM GRAMÍNEAS
E SUA APLICABILIDADE COMO INSUMO FERTILIZANTE ORGÂNICO
Marcos Benigno Sabara1,
1
Licenciado em Química – UNINCOR, 1Especialista em Gestão e Consultoria Ambiental – UNINCOR, 1Bacharel
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
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
1.1260, bairro Laranjeiras, Betim MG (19°56’42”-S, 44°07’19-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.
Tabela 1 – Resultado dos experimentos: dados analíticos
Fração solúvel em água em mg/L (para 300gr de fitomassa vegetal)
Experimento
Fosfato
K
N
Ca
104,40
154,00
5,00
58,22 14,70 126,07 25,20
2
19,40 193,87
521,67
-
73,35 39,60
-
-
3
75,7
1750,0
-
46,10 39,30
-
-
1
S
-
461,00
Mg
C
C/N
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).
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.
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
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