Agrociência

Cultura da alface com águas residuais tratadas

1Instituto Politécnico de Beja – Escola Superior Agrária de Beja 2Centro de Biotecnologia Agrícola e Agro-Alimentar do Alentejo (CEBAL)

Introdução
A reutilização de águas residuais na agricultura é de grande importância para reduzir a poluição dos recursos hídricos provocada pelos efluentes, para fazer face à escassez dos recurso hídricos e também para aproveitamento dos nutrientes nelas contidos, uma vez que alguns dos efluentes tratados são ricos em azoto, fósforo, matéria orgânica, etc., podendo ser utilizados como fertilizantes (Fasciolo et al., 2002), reduzindo-se desta forma a aplicação de adubos nas culturas (Jiménez-Cisneros, 1995).
É importante haver um conhecimento preciso da composição química das águas residuais para que não haja contaminação das culturas ou das águas subterrâneas, uma vez que podem ter composições diferentes da água normalmente utilizada na rega (Pereira et al., 2002).
A utilização da água residual para a rega tem benefícios diretos para o meio ambiente e para os agricultores, minimizando as emissões de carbono e reduzindo os custos de energia (Dawson & Hilton, 2011).
O sistema hidropónico NFT (Nutrient Film Technique) tem sido um dos mais utilizados na cultura da alface pela sua eficácia na produção desta cultura e pelo facto de ser um dos mais práticos em termos de utilização (Cometti, 2003).
Em ensaios realizados com a cultura, verificou-se que o uso de águas residuais como solução nutritiva num sistema NFT, conduziu à formação de maior área foliar e consequentemente de um teor mais elevado de peso fresco (Sandri et al., 2007).
Estudos sobre o efeito da fertirrega com águas residuais tratadas da indústria de laticínios e de matadouros indicaram que esta técnica teve uma contribuição significativa para o aumento da produtividade média da alface conduzida em estufa (Rodrigues et al., 2011).

Material e métodos
Realizou-se um ensaio no período de março a maio, no Centro Hortofrutícola da Escola Superior Agrária de Beja, com o objetivo de avaliar os efeitos da utilização de três substratos (argila expandida, perlite, e fibra de coco) na cultura em substrato da alface (Lactuca sativa L.) num sistema NFT (Nutrient Film Technique), com recurso a uma solução nutritiva obtida de um efluente de água residual de queijaria, pré-tratada através de processos de precipitação química básica + neutralização natural, os quais permitiram a remoção parcial de matéria orgânica, sólidos suspensos totais, gorduras e alguns nutrientes.
Utilizou-se a cultivar batávia ‘Loura de Paris’.
Foi ainda objetivo deste ensaio avaliar o desempenho do sistema hidropónico na remoção de nutrientes da solução nutritiva de forma a permitir a sua descarga em meio hídrico.
O sistema NFT utilizado consistiu numa técnica de fluxo laminar de nutrientes, composto por um tanque onde se colocou a solução nutritiva, por um sistema de bombagem, por canais de cultivo e por um sistema de retorno ao tanque. A solução nutritiva foi bombada até aos canais e escorria por gravidade, formando uma fina lâmina de solução nutritiva que regava as raízes.
O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições.
Foi efetuada a transplantação das plântulas de alface para pequenos vasos de polietileno, perfurados na base, com 4 cm de diâmetro na base e 7 cm de diâmetro superior na parte superior e uma altura de 8 cm, que continham o substrato.
A circulação da solução nutritiva realizava-se de 15 em 15 minutos (15 minutos a circular e 15 minutos sem circulação) no período diurno, das 07:00 horas até às 19:00 horas. No período noturno efetuaram-se duas regas de 15 minutos, uma delas às 23:00 horas e outra às 03:00 horas.
A bomba utilizada no sistema tinha um caudal de 10,4 litros por minuto.
Foi feita a renovação da solução quinzenalmente, de acordo com os protocolos descritos por Moraes (1997) e Martinez (2002) citados por Genúncio et al. (2006).
Foi realizada a contagem do número de folhas e medido o diâmetro do repolho e o índice de clorofila das alfaces ao longo do ciclo da cultura. Após a colheita, foram ainda observados os seguintes parâmetros: peso fresco e seco da parte aérea.
Fez-se uma análise à solução nutritiva, após cada ciclo de rega, no sentido de se verificar a possibilidade da sua utilização como água de rega ou da sua descarga no meio ambiente. Foram analisados vários parâmetros: pH, condutividade elétrica, potencial redox, nitratos, nitritos, azoto amoniacal, cloretos, cálcio, fosfatos, sódio, potássio, magnésio e CQO (carência química de oxigénio).
No final de cada ciclo foi também avaliada a eficiência de remoção média para cada um dos parâmetros monitorizados, de acordo com a seguinte expressão: % de remoção=[(Ci–Cf)/Ci]x100, onde Ci é a concentração média inicial e Cf é a concentração média final.

Resultados e Discussão
Verificaram-se diferenças significativas entre os substratos para os parâmetros: peso fresco e peso seco da parte aérea, número de folhas e diâmetro do repolho, apresentando a fibra de coco, os valores mais elevados (quadro 1).

O tipo de substrato influenciou a produtividade da cultura da alface. Contrariamente, Carneiro et al. (2000) não obtiveram influência dos substratos no peso da matéria seca da parte aérea e no número de folhas, na avaliação de cinco diferentes substratos na cultura de pepino.
Foi com a fibra de coco que se obtiveram os melhores resultados. Farias et al. (2011), também obtiveram resultados mais elevados em fibra de coco na cultura hidropónica em NFT de rúcula quando utilizaram os substratos, casca de arroz carbonizado e fibra de coco.
Visualmente pôde-se constatar que o substrato com mais dificuldade em reter a solução nutritiva foi a argila expandida. Contrariamente, o que mais água e nutrientes, reteve foi a fibra de coco, o que demonstrou ser uma vantagem, uma vez que o ensaio foi realizado no período de primavera-verão, uma época quente e com maiores necessidades de água.
A composição do substrato influenciou os parâmetros analisados, possivelmente pelo espaço poroso e capacidade de retenção de água apresentados nos diferentes substratos (Smiderle et al., 2001).
Torna-se desta forma claro que a escolha do substrato é muito importante na utilização de determinadas soluções nutritivas em culturas em substrato.
Para além de se verificar a possibilidade de produzir alfaces utilizando uma solução nutritiva proveniente de uma água residual pré-tratada, houve também interesse em observar se as alfaces produzidas no sistema hidropónico NFT teriam uma dupla função: retirarem os nutrientes da solução em quantidade suficiente para se desenvolverem e, simultaneamente, ao retirarem esses nutrientes, funcionarem como um sistema de afinação para a solução, permitindo as suas descargas no meio ambiente no final de cada ciclo.

Analisando o comportamento da solução nutritiva à entrada e saída do sistema (quadro 2) verifica-se que houve uma remoção elevada de nitratos, nitritos e azoto amoniacal. O sódio e os cloretos também sofreram remoção, mas numa percentagem menor (15,2% e 12,1%, respetivamente), o potássio apresentou uma remoção no valor de 41,8 %. Também se verificou a remoção de 23,9 % de matéria orgânica (quadro 3).
Relativamente à variação dos outros parâmetros analisados (quadro 3), verificou-se uma subida do pH e do potencial redox e uma descida da condutividade elétrica e do SAR.

As percentagens de remoção, em princípio estarão relacionadas com as quantidades dos nutrientes absorvidos pelas plantas, mas também se podem dever a fenómenos de evapotranspiração (Batista, 2010).
Para se verificar a possibilidade da descarga desta solução em meio hídrico, ou da sua utilização como água de rega, compararam-se os parâmetros analisados com o estipulado no Decreto-lei nº 236 de 1 de agosto de 1998 (quadro 4).

Relativamente à possibilidade de utilizar a solução nutritiva à saída do sistema, como água de rega, os nitratos não são um problema porque a solução apresenta um valor muito baixo (3,8 mg L-1). No entanto, o teor de cloretos é muito elevado (291,7 mg L-1) relativamente ao valor máximo recomendado que é de 70 mg L-1. Se considerarmos os valores máximos admissíveis não há qualquer limitação para que a solução possa ser usada como água de rega (quadro 4).
No que respeita à descarga das soluções no meio ambiente após a saída do sistema, verifica-se que a solução, não apresenta qualquer limitação relativa a este parâmetro (quadro 4).
Desta forma, podemos concluir que as águas residuais provenientes de queijarias, após tratamento, permitiram o desenvolvimento de alfaces em substrato e que no final de cada ciclo podem ser descarregadas no meio ambiente, resolvendo-se, desta forma, um problema preocupante, que é o da grande quantidade de subprodutos de queijarias, que são descarregados no meio ambiente, sem tratamento, constituindo uma grande fonte de poluição.

Conclusões
De acordo com os resultados obtidos e nas condições de realização do ensaio, é possível retirar as seguintes conclusões.
O peso fresco e seco da parte aérea, o número total de folhas e o diâmetro do repolho apresentaram os valores mais elevados no substrato de fibra de coco, talvez por se tratar do substrato a com maior capacidade de retenção de água e consequentemente maior capacidade de reter nutrientes.
A argila expandida, de acordo com os resultados obtidos, não é adequada para o cultivo em substrato, comparativamente com a fibra de coco e a perlite.
O sistema hidropónico NFT com a cultura da alface revelou ter uma dupla ação, para além das plantas retirarem os nutrientes em quantidade suficiente para se desenvolverem, funcionou como um sistema de afinação da solução nutritiva proveniente de uma água residual de queijarias, pré-tratada, de forma a que esta pudesse ser descarregada no meio ambiente no final de cada ciclo, sem causar poluição.

Referências
Batista, L. M. M. (2010). Construção e instalação de zonas húmidas para tratamento de efluentes de aquacultura Disponível em: http://www.repository.utl.pt. Consultado a: 25/01/2016;
Carneiro Jr., A.G.; Seno, S.; Ferreira Filho, H.F. Avaliação de cinco diferentes substratos para o cultivo de pepino fora do solo. Horticultura Brasileira. Brasília.
Cometti, N. N. (2003). Tese: Nutrição Mineral da Alface (Lactuca sativa L.) em Cultura Hidropônica – Sistema NFT. Disponivel em: http://www.niltoncometti.com.br. Consultado a: 25/11/2016;
Dawson, C.J. & Hilton, J. (2011). Fertiliser availability in a resource-limited world: production and recycling of nitrogen and phosphorus. Disponível em: http://www.sciencedirect.com. Consultado a:30/11/2016.
Farias, V. D. S, Sampaio, I. M. G., Gusmão S. A. L., (2011) Cultivo de rúcula em hidroponia NFT, submetido a diferentes substratos de produção de mudas e densidades de semeadura. Disponível em:http://www.proped.ufra.edu.br. Acedido a: 15/01/2015.
Fasciolo, G.E., Meca, M.I., Gabriel, E., Morábito, J. (2002). Effects on crops of irrigation with treated municipal wastewaters. Water Science and Technology Disponível em: http://www.iwaponline.com. Consultado a: 30/11/2016.
Genúncio G. C.; Majerowicz N.; Zonta E.; Santos A. M. Gracia D.; Ahmed C. R. M; Silva M. G. (2006). Crescimento e produtividade do tomateiro em cultivo hidropônico NFT em função da concentração iônica da solução nutritiva. Disponivel em: http://www.scielo.br. Consultado a: 20/01/2015.
Jiménez-Cisneros, B. (1995). Wastewater reuse toincrease soil productivity. Water Science and Technology. Disponível em: http://www.sciencedirect.com. Consultado a: 30/11/2016.
Pereira, L.S., Oweis, T., Zairi, A. (2002). Irrigation management under water scarcity. Disponível em: http://www.researchgate.net. Consultado a: 30/11/2016.
Rodrigues, M. B. Vilas Boas, M. A., Sampaio, S.C., Reis, C. F. Gomes, S. D. (2011). Efeitos de fertirrigações com águas residuárias de lacticínio e frigorífico no solo e na produtividade da alface. Disponível em: http://www.periodicos.ufra.edu.br. Consultado a: 30/11/2016.
Sandri, D., Matsura, E. E., Testezlaf, R. (2007). Desenvolvimento da alface Elisa em diferentes sistemas de irrigação com água residuária. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental;
Smiderle, O. J.; Salibe, A. B.; Hayashi A. H.;Minami K. (2001) Produção de mudas de alface, pepino e pimentão em substratos combinando areia, solo e Plantmax. Disponível em: http://www.scielo.br. Acedido a: 15/01/2015.

Publicado na Voz do Campo n.º 206 (julho 2017)