Utilizaram-se as instalações e equipamentos que integram o Horto de Química Agrícola “Boaventura de Azevedo” (fotos 2 e 3) situado na Tapada da Ajuda e gerido em comum pelo Instituto Superior de Agronomia e pelo LQARS. Esta infra-estrutura é constituída por uma estufa de vidro, um abrigo de rede e uma unidade de apoio destinada à preparação das macro- amostras de terra, pesagem e envasamento, secagem de material vegetal, desmineralização da água e outras tarefas necessárias à realização dos ensaios.
A estufa está equipada com carros porta-vasos que permitem a rotação dos vasos em conjuntos de 4 ou 16, de modo a que as plantas fiquem em igualdade de condições de luz, temperatura e humidade. Estes carros permitem, ainda, a deslocação dos vasos do interior do abrigo de vidro para o de rede onde permanecem quando as condições atmosféricas são favoráveis.
A estufa está igualmente equipada com um sistema automático de controlo da temperatura no seu interior, que funciona através da abertura e fecho de painéis na parte superior e lateral da mesma.
Fotos 2 e 3 - Vistas exteriores do Horto de Química Agrícola Boaventura de Azevedo
2.1.2 Delineamento experimental
Para cada um dos subprodutos em estudo realizaram-se 2 ensaios em vasos, utilizando dois solos de características fisico-químicas distintas.
Os ensaios foram delineados em blocos completos casualizados, com quatro repetições. Consideraram-se quatro tratamentos experimentais: uma testemunha (sem aplicação de água- ruça nem bagaço) e três níveis de aplicação de água-ruça (AR1= 80 m3/ha <> 36 ml kg-1de terra, AR2=160 m3/ha <> 72 ml kg-1de terra, AR3=240 m3/ha <>108 ml kg-1de terra)ou de bagaço (B1=55 t/ha <> 22 g kg-1de terra, B2=110 t/ha <> 44 g kg-1de terra, B3=165 t/ha <> 66 g kg-1de terra). A correspondência entre as quantidades aplicadas nos vasos e as quantidades referidas ao hectare foram estabelecidas considerando que o solo apresentava uma massa volúmica de 1,25 g cm-3 e considerando que os efeitos se fariam sentir na camada arável (0-20 cm).
Os tratamentos experimentais considerados foram os seguintes:
Utilizou-se como referência o valor máximo admissível de 80 m3/ha referido no Despacho conjunto 626/2000 (MADRT e MAOT, 2000) que regula oficialmente, no nosso país, a distribuição de água-ruças em solos agrícolas. Em relação ao bagaço, a quantidade de 55 t/ha foi seleccionada por fornecer 170 kg de N total/ha que é o valor máximo recomendado no Código de Boas Práticas Agrícolas para estrumes e compostos, como medida de prevenção contra a poluição das águas com nitratos.
2.1.3 Solos utilizados
Utilizaram-se os solos considerados nos ensaios de emergência: um Cambissolo calcárico (CMca) proveniente da zona de Santarém e um Cambissolo dístrico (CMdy) (segundo a classificação da FAO, 2006) proveniente da região de Viseu, cujas características físico químicas já se apresentaram no Quadro 30 (vd. pág. 103).
2.1.4 Água-ruça e bagaço utilizados
A água-ruça aplicada, produzida na campanha de 2002/03 num lagar particular com sistema de extracção contínuo de três fases, foi a utilizada no ensaio de emergência e no ensaio de campo em 2003. O bagaço foi proveniente do mesmo lagar, mas resultante da linha de extracção com sistema contínuo de duas fases, na campanha de 2005/06. As características analíticas destes dois subprodutos apresentam-se no Quadro 40.
Quadro 40 - Características analíticas da água-ruça e bagaço utilizados – Ensaios em vasos
Subprodutos Subprodutos
Parâmetros
Água-ruça Bagaço Parâmetros Água-ruça Bagaço
Matéria seca (%) 0,7 30,5 Cloretos (Cl-) (%) − 0,3
pH* 5,3 4,8 Cobre total (Cu) (mg kg-1 )
2 29
Condutividade eléctrica* dS m-1
5,8 2,9 Zinco total (Zn) (mg kg-1)
0,7 25
Material orgânica (%) 0,6 96,1 Manganês total (Mn) (mg kg-1)
− 17
Azoto total (N) 0,01 1,0 Níquel total (Ni) (mg kg-1)
0,6 <0,25
C/N 35 53 Crómio total (Cr) (mg kg-1)
0,04 <0,25 Azoto amoniacal (N) (%) nd − Cádmio total (Cd) (mg kg-1)
0,02 <0,10 Azoto nítrico (N) (%) 0,01 0,03 Chumbo total (Pb) (mg kg-1)
0,3 <1,0 Fósforo total (P2O5 ) (%) 0,005 0,5 CQO * (mgO2/l) 17 737 46 098
Potássio total (K2O) (%) 0,01 3,4 CBO (mgO2/l) 5 196 10 432
Cálcio total (CaO) (%) 0,04 1,5 Fenóis totais * (mg/l) 39,5 347
Magnésio total (MgO) (%) 0,004 0,3
Nota: No bagaço os resultados estão reportados à matéria seca, excepto os assinalados com * que se referem ao material original; nd – não detectado
2.1.5 Cultura ensaiada
Foi utilizada a mesma planta teste dos ensaios de emergência ou seja a cevada (Hordeum vulgare L. hexastichon) var. Sereia, cujas sementes foram fornecidas pela Estação de Melhoramento de Plantas de Elvas.
2.1.6 Instalação e condução dos ensaios
As macro-amostras de terra utilizadas, colhidas na camada superficial dos solos (0-20 cm), foram previamente secas ao ar, destorroadas e passadas num crivo de plástico de 1,0 cm.
Uma vez que a legislação aplicável não permite o espalhamento das águas-ruças em solos agrícolas antes de Março, o que já é muito tarde para semear a cevada, optou-se por realizar a aplicação e mistura cuidadosa da água-ruça com a terra, em Junho e a sementeira só em Outubro. Houve, portanto, um período de incubação nos vasos de cerca de 4 meses.
Com o bagaço, uma vez que não há legislação específica para a utilização deste produto no solo, e de modo a não atrasar o ensaio, optou-se por um período de apenas 30 dias, como segurança, entre a sua aplicação e a sementeira.
Após a incorporação dos subprodutos nas quantidades previstas para cada tratamento experimental, aplicou-se água desionizada a todos os vasos, de modo a obter-se um teor de humidade correspondente a 70% da capacidade de campo, e deixou-se a terra a incubar.
Um dia antes da data de sementeira, ou seja a 23 de Outubro de 2003 no caso dos ensaios com água-ruça e a 6 de Fevereiro de 2006 nos ensaios com bagaço, retirou-se uma amostra de terra representativa de cada vaso, que se analisou quimicamente e, posteriormente, realizou-se a fertilização química.
Nos ensaios em vasos torna-se necessário adaptar as recomendações de fertilização baseadas na análise do solo e nas necessidades das culturas no campo, uma vez que estas indicam sempre níveis de nutrientes a fornecer ao solo muito baixos em relação ao que é necessário para se obter a resposta de crescimento óptima nos vasos. Assim, estabeleceu-se uma fertilização de base, procurando evitar a introdução de outros factores limitantes ao desenvolvimento da cultura, proporcionando-lhe condições de boa nutrição, e, tendo em conta
a experiência de realização de numerosos ensaios no Horto de Química Agrícola. Essa fertilização foi igual em todos os tratamentos experimentais.
Para veicular os diferentes nutrientes utilizaram-se reagentes com um grau de pureza pro analise (p.a.). No Quadro 41 referem-se os produtos utilizados e as quantidades de nutrientes fornecidas por vaso (vasos de polietileno com capacidade para 1,5 dm3).
Quadro 41 - Reagentes utilizados e quantidades de nutrientes fornecidas por vaso
Quantidade de nutrientes fornecidos (mg/vaso) Nutrientes Reagentes
Ensaios com água-ruça Ensaios com bagaço
NH4NO3 * Azoto Ca(NO3)2 .4H2O ** 100 x 3 = 300 200 x 3 = 600 Magnésio MgSO4.7H2O 60 60 Fósforo KH2PO4 130 130 Potássio KH2PO4 e K2SO4 250 400 Manganês MnSO4.4H2O 10 10 Zinco Zn SO4.7H2O 10 10 Cobre CuSO4.5H2O 2 2 Boro NaB4O7.10H2O 1 1
* utilizado no Cambissolo calcário; ** utilizado no Cambissolo dístrico
Tal como foi referido, a fertilização foi efectuada um dia antes da sementeira, com excepção da aplicação do azoto que foi fraccionada em três aplicações (à sementeira, ao afilhamento e ao encanamento), de modo a manter o nível de disponibilidade deste nutriente no solo o mais constante possível. Os reagentes foram cuidadosamente misturados com a terra. Nos ensaios com bagaços, realizados posteriormente, fizeram-se algumas correcções à adubação efectuada nos ensaios com água-ruça, nomeadamente em termos de azoto e de potássio, como se pode verificar pelos valores apresentados no quadro referido. Tal foi necessário pois, em relação ao azoto, temia-se uma imobilização temporária deste nutriente com a aplicação do bagaço, de acordo com o observado em trabalho experimental anterior (Sempiterno et al., 2004; Sempiterno e Fernandes, 2006). No que diz respeito ao potássio, aumentou-se a quantidade aplicada, porque se verificou o aparecimento de sintomas característicos da deficiência neste nutriente nas plantas dos ensaios com água-ruça e os teores encontrados no grão, num dos ensaios, eram relativamente baixos, de acordo com as tabelas de Abreu et al. (2000).
Fotos 4 e 5 – Vista geral de duas fases dos ensaios de cevada
A sementeira foi realizada colocando 25 sementes em cada vaso, a uma profundidade constante de 1,5 cm, após correcção do teor de humidade do solo para 80% da capacidade de campo. Os vasos foram dispostos por blocos e tratamentos experimentais casualizados nos carros porta-vasos. Sempre que as condições atmosféricas o permitiram, foram transferidos para o abrigo de rede. Uma semana depois da sementeira efectuou-se o desbaste, deixando 17 plantas por vaso.
Durante os ensaios, a terra foi mantida a 70-80% da capacidade de campo. O controlo da quantidade de água a fornecer foi feito através de pesagens diárias dos vasos, utilizando-se água desionizada nas operações de rega. Procedeu-se também, diariamente, à rotação dos vasos, em grupos de 4, e, semanalmente, à rotação em grupos de 16. Esta operação teve por finalidade garantir a todos os vasos idênticas condições de luminosidade, exposição e temperatura (Foto 4).
Os ensaios deram-se por concluídos quando a cultura chegou ao fim do seu ciclo, ou seja, quando o grão apresentava uma consistência vítrea (Foto 5). A colheita das plantas efectuou- se rés-terra procedendo-se de seguida à separação das espigas da palha, à contagem do número de espigas por vaso, e à posterior pesagem e secagem a 65ºC em estufa de ventilação forçada durante 48 horas, a que se seguiu nova pesagem. O grão foi posteriormente pesado, separadamente, e todo o material vegetal (grão e palha) foi analisado quimicamente.
2.2
Métodos de caracterização laboratorial
2.2.1 Solos
Os métodos físico-quimicos utilizados na análise das terras foram os constantes do Quadro 12 (vd. pág. 77 e 78). As análises foram efectuadas no início dos ensaios, antes de se efectuar a sementeira, em amostras previamente secas a 37ºC, destorroadas e crivadas em crivo de aço inoxidável de 2 mm de malha.
2.2.2 Água-ruça e bagaço
Os métodos analíticos utilizados na análise dos subprodutos resumidamente descritos no Quadro 13 (vd. pág. 79) foram os que se encontram em uso no LQARS e no Laboratório do Departamento de Química Agrícola e Ambiental do ISA (CQO, CBO e fenóis).