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HIDROPONIA



5. Aeroponia

Com o intuito de se conseguir maior produtividade e melhoria na eficiência e qualidade de produção em sistemas hidropônicos, têm se desenvolvido outros métodos alternativos de cultivo.

A aeroponia é uma técnica de cultivo sem solo que consiste em cultivar as plantas suspensas no ar, tendo como sustentação canos de PVC que podem ser dispostos no sentido horizontal ou vertical, permitindo um melhor aproveitamento de áreas e a instalação de um número maior de plantas por metro quadrado de superfície da estufa, obtendo-se, assim, um aumento direto de produtividade.

Nesse sistema não é utilizado nenhum tipo de substrato, sendo que as raízes, protegidas da luminosidade dentro dos canos, recebem a solução nutritiva de forma intermitente ou gota a gota, de acordo com esquema previamente organizado. Há casos de aeroponia, nos quais, a solução nutritiva é nebulizada ou pulverizada sobre as raízes.

5.1 Aeroponia Horizontal

Segundo Teixeira (1996), aeroponia horizontal consiste fundamentalmente em cultivar as plantas em tubos de plásticos (PVC) de 12 a 15 cm de diâmetro, em cujo interior passa a solução nutritiva. Os tubos são colocados com inclinação de 1-3%. A solução entra pela parte mais alta do tubo saindo pela outra extremidade. As mudas são colocadas, nos tubos de PVC, em perfurações de 3-4 cm de diâmetro e no espaçamento indicado à cultura. Os tubos, (Figura 09), são colocados em grupos formando linhas seguidas. Os grupos são colocados um em cima dos outros, a 1 m de distância, como se fossem andaimes. O apoio é feito em estruturas metálicas ou de madeira, de preferência, móveis.

Instalação Aeropônica Horizontal
Figura 09 – Instalação Aeropônica Horizontal

O principal inconveniente na utilização deste sistema está na impossibilidade da exploração de culturas que necessitem de sustentação, como é o caso do tomate, pimentão, pepino e outros, isto limita o seu uso no caso de rotação de cultura.

5.2 Aeroponia Vertical

Neste sistema se cultivam plantas em colunas (tubos de PVC de quatro polegadas), de cerca de 2 m de comprimento. Esses tubos recebem perfurações para adaptação das mudas. As colunas são dispostas paralelamente, deixando-se espaços de 1,40 m entre elas, formando grupos. Entre os grupos se deixa o espaçamento de 1,80 m. Maneja-se a formação de grupos de modo que a luminosidade e a temperatura sejam as desejáveis para boa produtividade.

A solução nutritiva entra pelo alto da coluna, passa ao longo da mesma, é recolhida na parte inferior, é filtrada e retorna ao reservatório. O processo inclui, como nos anteriores, bomba para recalque da solução, “timer” programador e reservatório de solução nutritiva. A Figura 10 ilustra o método. (Teixeira, 1996).

Esquema da Instalação de Hidroponia Vertical
Figura 10 – Esquema da Instalação de Hidroponia Vertical

Utilizada na Europa desde a década de 70, a técnica foi adaptada à realidade brasileira pelos agrônomos Flávio Fernandes e Pedro Roberto Furlani, pesquisadores da Estação Experimental de Agronomia de Jundiaí do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Comparando a hidroponia vertical aos sistemas tradicional e de hidroponia em bandejas horizontais, segundo os pesquisadores, os resultados obtidos, tanto em produtividade como sanidade são melhores, o que compensa os custos de implantação e produção mais altos. Ocupando espaços iguais na estufa, a produção na hidroponia vertical foi 100% superior à da horizontal e 120% maior do que a de canteiro. Em um plantio comercial com hidroponia vertical realizado em Jundiaí (SP) os agrônomos do IAC observaram também redução nos gastos de água e energia, enquanto a aplicação de defensivos agrícolas teve queda de até 90%.

Mesmo adotando cuidados sanitários como a proteção dos canteiros com plástico, o que impede o contato direto dos frutos com o solo, dificilmente os produtores conseguem evitar a contaminação e o desgaste da terra nos cultivos tradicionais de morango. Os frutos próximos ao chão também estão sujeitos ao ataque de pragas e doenças e até o próprio peso do morango pode prejudicar sua sanidade e apresentação. Uma nova técnica, entretanto, pode resolver parte desses problemas. Trata-se do cultivo hidropônico de morango em estruturas verticais. Nos casos em que foi necessário fazer o controle de pragas e doenças, apenas as plantas atacadas receberam pulverização. Outra grande vantagem da nova técnica é que os morangos podem ser colhidos em estágio mais avançado de maturação, o que garante frutos mais saborosos. Além disso, as perdas são menores e o trabalho de colheita muito mais fácil que no sistema tradicional. As mudas formadas junto à planta-matriz, suspensas no ar, também podem ser utilizadas para novos plantios, o que não ocorre nos cultivos convencionais por causa do risco de contaminação do solo.

Na hidroponia vertical as mudas de morango são plantadas em compridas sacolas ou tubos de polietileno cheios com casca de arroz carbonizada e irrigadas com uma solução nutritiva. De acordo com os pesquisadores, a casca de arroz funciona como suporte para as plantas fixarem as raízes e também para reter o alimento líquido. As medidas mais indicadas são altura de 2 metros e diâmetro de 20 centímetros. O espaçamento é de 1 metro entre cada tubo e de 1 metro entre as fileiras. Geralmente são 28 mudas por tubo, sete grupos de quatro mudas planadas diametralmente. Para introduzir as mudas deve-se fazer pequenos orifícios em X no plástico. O substrato precisa estar encharcado (apenas com água) e as plantinhas colocadas num ângulo de 45 graus. A irrigação com a solução hidropônica varia de acordo com o estágio de desenvolvimento da planta, com volume de 3 a 6 litros diários por tubo. Com o tempo, o produtor sabe dimensionar, sem desperdício, a quantidade necessária. Outro cuidado é garantir que todas as mudas recebam raios solares em quantidades iguais. (www.vivaverde.agr.br).

6. Sistema DFT (Deep film technique) ou Floating ou Piscina

O sistema de piscinas é muito usado para a produção de mudas, como por exemplo, de alface. Nessa piscina são colocadas as bandejas de isopor, deixando correr uma lâmina de solução nutritiva (aproximadamente de 4 a 5 cm) suficiente para o desenvolvimento do sistema radicular das mudas, mantendo o substrato úmido e permitindo a absorção dos nutrientes.

Segundo Furlani et. al. (1999), no sistema DFT não existem canais, mas sim uma mesa ou caixa rasa nivelada onde permanece uma lâmina de solução nutritiva. O material utilizado para sua construção pode ser madeira, plástico ou fibras sintéticas (em moldes pré-fabricados).

A altura da lateral da caixa de cultivo deve ser de 10 a 15 cm, dependendo da lâmina desejada, que normalmente varia de 5 a 10 cm. O suporte da mesa também pode ser de madeira ou de outro material, como descrito para as bancadas do sistema NFT. Para a manutenção da lâmina de solução, deve-se instalar um sistema de alimentação e drenagem compatível, ou seja, a drenagem sempre maior ou igual à entrada de solução, para manter constante o nível da lâmina.

No sistema DFT as raízes das plantas permanecem submersas na solução nutritiva por todo o período de cultivo, por isso a oxigenação da solução merece especial atenção, tanto no depósito quanto na caixa de cultivo. A instalação de um “venturi” na tubulação de alimentação (Figura 11) permite eficiente oxigenação na lâmina de solução.

Para as mesas pré-fabricadas em material plástico ou fibras de vidro e com revestimento interno não é necessária a impermeabilização, mas naquelas feitas de madeira deve-se cobrir o fundo e as laterais com dois filmes plásticos, sempre o preto por baixo e o de polietileno tratado contra radiação UV por cima, para conferir resistência aos raios solares.

Mesa de “floating” mostrando as opções de drenagem e alimentação laterais ou de fundo.
Figura 11 – Mesa de “floating” mostrando as opções de drenagem e alimentação laterais ou de fundo.

7. Nutrição Mineral das Plantas

Um dos princípios básicos para produção vegetal, tanto no solo como sobre sistemas de cultivo sem solo (hidroponia) é o fornecimento de todos os nutrientes de que a planta necessita.

O solo que sustenta as raízes das plantas também é importante para fornecer oxigênio, água e minerais. Ele é formado por partículas de minerais e material orgânica, e apresenta poros e microporos que ficam cheios de água e ar. Nesta água estão dissolvidos sais formando a solução do solo, que leva os nutrientes para as plantas.

Em um meio sem solo, as plantas também deverão suprir as mesmas necessidades, assim, para entender as relações das plantas em um sistema hidropônico deve-se ter em conta as relações que existem entre seu crescimento e o solo.

Se no meio em que a planta crescer houver um desequilíbrio de nutrientes, sua produção será limitada. Por exemplo, se o pimentão tiver à sua disposição uma quantidade de fósforo muito menor do que ele precisa para produzir bem, não adianta ter níveis adequados dos outros nutrientes ou acrescentar mais destes, enquanto não for corrigida a deficiência de fósforo. O pimentão não produzirá de acordo com o seu potencial, isto vale para qualquer fator essencial ao crescimento das plantas, como a água, por exemplo. Não adianta adubar bem a planta, se não houver água suficiente para o seu crescimento. Daí a necessidade de fornecer todos os elementos de que as plantas necessitam, feita de acordo com as exigências de cada cultura.

7.1 Elementos Essenciais

Diversos elementos químicos são indispensáveis para o crescimento e produção das plantas, num total de dezesseis elementos, sendo eles:

Carbono
C
Magnésio
Mg
Hidrogênio
H
Manganês
Mn
Oxigênio
O
Ferro
Fe
Nitrogênio
N
Zinco
Zn
Fósforo
P
Boro B
Potássio
K
Cobre
Cu
Enxofre
K
Molibdênio
Mo
Cálcio
Ca
Cloro Cl

Segundo Alberoni (1998), entre os elementos citados, existe uma divisão, conforme sua origem:

Essa divisão, entre macro e micro, leva em consideração a quantidade que a planta exige de cada nutriente para o seu ciclo.

As plantas têm, em sua constituição, em torno de 90 a 95% do seu peso em C, H, O. Mas esses elementos orgânicos, não constituem problemas, pois provêem do ar e da água, abundantes em nosso sistema. Diante disso, deve-se dar grande ênfase para os elementos minerais, que são os que irão compor a solução nutritiva.

Segundo Furlani et. al. (1999), recentemente, o níquel (N) entrou para o rol dos elementos essenciais por fazer parte da estrutura molecular da enzima urease, necessária para a transformação de nitrogênio amídico em mineral. Todavia, a quantidade exigida pelas plantas deve ser inferior à de molibdênio.

Além desses nutrientes, outros elementos químicos têm sido esporadicamente considerados benéficos ao crescimento de plantas, sem contudo atender aos critérios de essencialidade. Como exemplo, pode-se citar o sódio (Na) para plantas halófitas, o silício (Si) para algumas gramíneas e o cobalto (Co) para plantas leguminosas fixadoras de nitrogênio atmosférico.

De acordo com a redistribuição no interior das plantas, os nutrientes podem ser classificados em três grupos: móveis (NO3, Nh2+, P, K e Mg) intermediários (S, Mn, Fe, Zn, Cu e Mo) e imóveis (Ca e B). Essa classificação é muito útil na identificação de sintomas de deficiência de um determinado nutrientes. Por exemplo, os sintomas de falta de N e de B ocorrem em partes mais velhas (folhas velhas) e mais jovens da planta (pontos de crescimento) respectivamente.

Em cultivos hidropônicos a absorção é geralmente proporcional à concentração de nutrientes na solução próxima às raízes, sendo muito influenciada pelos fatores ambientes, tais como: salinidade, oxigenação, temperatura, pH da solução nutritiva, intensidade de luz, fotoperíodo, temperatura e umidade do ar (Adams, 1992 e 1994 apud Furlani et. al. 1999).

Cada um dos macronutrientes e dos micronutrientes exerce pelo menos uma função dentro do ser vegetal e a sua deficiência ou excesso provoca sintomas de carência, ou de toxidez, característicos. A tabela 01 resume alguns dos papéis desempenhados pelos nutrientes na vida da planta. As tabelas 02 e 03 mostram os sintomas típicos de deficiência e de excesso, respectivamente. (Teixeira, 1996).

Nutrientes Funções
Nitrogênio
Participa das proteínas, ácidos nucleicos e das clorofilas; é ligado à formação de folhas.
Fósforo
Participa dos nucleotídeos, ácidos nucléicos e de membranas vegetais. Interfere no metabolismo das plantas como fonte de energia. É importante para o enraizamento, floração e frutificação.
Potássio
Ativador enzimático, atua na fotossíntese (formação de açúcares). Translocação de açúcares nas plantas, influencia na economia de água e na resistência ao acamamento, a pragas, a doenças, ao frio e à seca.
Cálcio Constituinte da parede celular, ajuda na divisão celular, atua como ativador enzimático.
Magnésio Integra a molécula da clorofila, é ativador enzimático e aumenta a absorção de Fósforo.
Enxofre Constituinte das proteínas e clorofila, de vitaminas e óleos essenciais, importante para fixação de Nitrogênio.
Boro Participa do processo de síntese do ácido indolacético (hormônio vegetal), dos ácidos pécticos (parede celular), dos ácidos ribonucleicos, das proteínas e do transporte de açúcar nas plantas.
Cloro Participa do processo fotossintético
Cobre É ativador enzimático; influencia na respiração, na fotossíntese e no processo de fixação nitrogenada.
Ferro Ativador enzimático; importante na síntese da clorofila e dos citocromos, influencia a respiração, fotossíntese e fixação do Nitrogênio.
Manganês Ativador enzimático e participa da fotossíntese e da respiração (como ativador enzimático).
Níquel Ativador da encima urease (que faz a hidrólise da uréia nas plantas).
Zinco Ativador enzimático, síntese do ácido indolacético.


Tabela 02 – Sintomas visuais gerais de deficiência nutricional em vegetais (adaptado de MALAVOLTA, 1980)

1 – Sintomas iniciais em folhas mais velhas.

1.1 – Com verde clara (esmaecida) na folha, abrangendo nervuras e limbo. Com a evolução da carência passa a clorose seguido de seca e queda das folhas.

........................................................................................................ NITROGÊNIO

1.2 – Inicialmente diminuição do crescimento da planta, desenvolvimento de cor verde escura, seguida de manchas pardas, pardo amareladas, pardo avermelhadas. Porte reduzido, pouco enraizamento .............................................................. FÓSFORO

1.3 – Clorose em margens e pontas das folhas que, com o progresso da deficiência, evolui para queimadura; atingindo toda a folha ................................... POTÁSSIO

1.4 – Clorose interneval mantendo-se as nervuras verdes .......................... MAGNÉSIO

2 – Sintomas iniciais em folhas mais novas

2.1 – Morte de pontas de crescimento, internódios curtos, superbrotamento (tufos de folhas), folhas deformadas e pequenas ......................................................... BORO

2.2 - Folhas flácidas, por vezes gigantes, clorose reticulada................................. COBRE

2.3 – Clorose interneval com reticulado fino, evoluindo para folha toda amarela ..................................................................................................................... FERRO

2.4 – Clorose interneval com reticulado grosso ......................................... MANGANÊS

2.5 – Folhas pequenas, internódios curtos e superbrotamento e, por vezes, clorose ..................................................................................................................... ZINCO

2.6 – Folhas deformadas, com morte de pontos de crescimento e clorose nas pontas .................................................................................................................. CÁLCIO

2.7 – Cor verde clara na folha. Clorose generalizada ...................................... ENXOFRE

3 – Sintomas iniciais em folhas recém-maduras ou folhas mais novas.

3.1 – Amarelecimento em manchas ou generalizadas, folhas deformadas por má formação no limbo .......................................................................................... MOLIBDÊNIO

4– Sintomas iniciais em folha s mais velhas ou mais novas.

4.1 – Murcha, clorose e bronzeamento das folhas ................................................ CLORO

Nutrientes Funções
Nitrogênio
Em geral, não-identificados. Atraso e redução de floração e frutificação e acamamento.
Fósforo
Em geral, não-identificados. Atraso e redução de floração e frutificação e acamamento.
Potássio
Indução de deficiência de Cálcio e/ou Magnésio provavelmente
Cálcio Indução de deficiência de Magnésio e/ou Potássio provavelmente.
Magnésio Indução de deficiência de Potássio e/ou Cálcio provavelmente.
Enxofre Clorose interneval em algumas espécies.
Boro Clorose interneval em algumas espécies.
Cloro Necrose das pontas e margens, amarelecimento e queda das folhas.
Cobre Manchas aquosas e depois necróticas nas folhas. Amarelecimento das folhas, da base para o ápice, seguindo a nervura central.
Ferro Manchas necróticas nas folhas, manchas amarelo-parda
Manganês Deficiência de Ferro induzida, depois manchas necróticas ao longo do tecido condutor.
Níquel Manchas amarelas globulares do ápice da planta.
Zinco Indução de carência de Fósforo e ou Zinco.

7.2 A água

Em cultivo sem solo, a qualidade da água é fundamental, pois nela estarão dissolvidos os minerais essenciais, formando a solução nutritiva que será a única forma de alimentação das plantas. Além da água potável e de poço artesiano, pode-se utilizar água de superfície e água recolhida de chuvas. (Lejeune e Balestrazzi, 1992 apud Castellane e Araújo, 1995).

Quanto melhor a qualidade da água menos problemas. A análise química (quantidade de nutrientes e salinidade) e microbiológica (coliformes fecais e patógenos) é fundamental. O recomendável é enviar amostras para empresa que costuma fazer análise para produtores hidropônicos.

Os parâmetros que devem ser considerados são: cabornatos, sulfatos, cloretos, sódio, ferro, cálcio, magnésio e micronutrientes (Cl ativo, Mn, Mo, B, Zn, Cu).

Se a água contém boa quantidade de Ca ou B, por exemplo, este valor deve ser descontado no momento de adicionar os adubos na solução. Tem-se recomendado que este desconto deve acontecer quando o valor de um dado macronutriente ultrapassar a 25% do que seria adicionado a solução (formulação), e 50% para os micronutrientes. (www.labhidro.cca.ufsc.br).

Em hidroponia a condutividade elétrica deve ser inferior a 0,5 mS/cm, com uma concentração total de sais inferior a 350 ppm. (Hanger 1986 apud Castellane e Araújo 1995). Entretanto, Maroto (1990) apud Castellane e Araújo (1995), considera que o ideal é menos que 200 ppm de sais totais, com cloro e sódio livres inferiores a 5 e 10 ppm, respectivamente. Quando for utilizada no sistema NfT, Lejeune e Balestrazzi (1992) apud Castellane e Araújo (1995), consideram ser a água de boa qualidade quando seus teores máximos de Ca, Mg, SO4 e HCO3 estão abaixo de 80, 12, 48 e 224 mg/l, respectivamente. Para ferro, boro, flúor, zinco, cobre e manganês, os teores máximos permitidos são, respectivamente: 1, 12; 0,27; 0,47; 0,32; 0,06 e 0,24 mg/l.

Dependendo da região, a água pode apresentar características que interferem na solução nutritiva, como:
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