Corretivos Orgânicos em Alface

A indústria vinícola gera resíduos orgânicos ricos em nutrientes, como bagaço de uva, borras de vinho, engaços e lamas das águas residuais, representando um problema ambiental. Em média, são produzidos 196 L de águas residuais, 0,1 kg de lamas e 1,6 kg de borras por hectolitro de vinho (Da Ros et al., 2017). A pesquisa se insere na perspectiva de economia circular, buscando reutilizar esses resíduos como corretivos orgânicos do solo. A variabilidade dos resíduos vinícolas exige sua completa caracterização antes do uso ou tratamento (Bustamante et al., 2008a). O setor vinícola em Portugal produz anualmente cerca de sete milhões de toneladas de subprodutos (Marçal, 2014), destacando a necessidade de gestão adequada destes resíduos para evitar problemas ambientais e aproveitar seu potencial como fonte de nutrientes e matéria orgânica para o solo (Bertran et al., 2004). A reutilização desses resíduos fecha o ciclo resíduos-recursos (Oliveira e Duarte, 2016), contribuindo para a sustentabilidade da indústria.

A compostagem é um tratamento biológico de resíduos orgânicos que os transforma em composto utilizável na produção vegetal. Microrganismos estabilizam o material, tornando-o admissível para mistura com o solo e destruindo sementes de infestantes e microrganismos patogênicos (Brito, 2006). O composto melhora as características físicas do solo, como agregação e retenção de água, reduzindo a erosão (Luís, 2016). Os termos estabilização e maturação são distintos: a estabilização se refere à atividade microbiana, menor em compostos com carbono mais estável; a maturação envolve o grau de estabilização e a ausência de substâncias fitotóxicas. Para substratos hortícolas, são necessários compostos muito maturados, enquanto para corretivos de solo, compostos menos maturados podem ser usados, desde que aplicados com antecedência (Brito, 2017). Fatores como a razão C/N, umidade, oxigênio e dimensão das partículas afetam a compostagem, sendo crucial atingir temperaturas termófilas para eliminar patógenos (Brito, 2017). Um pH baixo indica falta de maturação (Brito, 2006), enquanto o composto fresco apresenta alta condutividade elétrica e pode causar fitotoxicidade (Radovich e Arancon, 2011; Gaind, 2016).

O biochar, um produto da combustão incompleta de biomassa, melhora as características físico-químicas da mistura de compostagem, reduzindo emissões de gases de efeito estufa e amônia, aumentando a atividade microbiana e a disponibilidade de nutrientes (Chen et al., 2017; Xiao et al., 2017). Sua razão C/N varia muito (70 a 364), dependendo da temperatura de obtenção (Da Ros et al., 2017; Palviainen et al., 2018). A adição de biochar aumenta o teor de carbono na pilha de compostagem (Kopeć et al., 2017). Embora benéfico a curto prazo, seus efeitos a longo prazo no solo e meio ambiente são pouco conhecidos (Wu et al., 2017). Pode liberar contaminantes orgânicos e inorgânicos, afetando a produtividade das culturas e a vida do solo, e em algumas situações, causar emissão de CO2 (Qadeer et al., 2017).

O estudo utilizou compostos produzidos com lamas e engaços de uva em diferentes proporções (1:1 e 1:1,5, peso a peso), com e sem biochar. Três experimentos foram conduzidos, variando apenas o tempo de compostagem (6, 12 e 18 semanas). Alface foi cultivada em vasos, com doses crescentes de compostado (0, 20 e 40 t ha⁻¹) em quatro blocos casualizados. Foram avaliados o peso fresco de folhas e raízes, e o teor de nutrientes nas alfaces. A metodologia incluiu a análise de parâmetros como pH, razão C/N e condutividade elétrica dos compostos. Os bioensaios com plantas permitiram avaliar diretamente a qualidade do composto e seu efeito no crescimento vegetal (Chukwujindu et al., 2006). A escolha da alface como planta teste se justifica pela adaptação a diversos climas e facilidade de cultivo em Portugal (Maroto, 2002; Lopes e Simões, 2006; Almeida, 2006). A implantação da cultura foi realizada por transplantação, com plantas de 4 a 6 semanas (Starkeayres, 2014).

Observou-se um aumento significativo no peso fresco das folhas de alface com o incremento da dose de compostado, considerando a média de todos os compostos e experimentos. Este resultado é provavelmente devido à maior disponibilidade de nitrogênio e outros nutrientes presentes nos compostos, além de uma possível melhoria na fertilidade física do solo. Entretanto, essa relação positiva entre a dose de compostado e o peso fresco da alface não foi tão evidente nos compostos com biochar ou com maior teor de engaços, especialmente quando se consideraram apenas os compostos menos maturados (6 semanas de compostagem). Em resumo, a maturação do composto se mostrou um fator crucial para o sucesso da aplicação, impactando diretamente o crescimento da alface. A maior produtividade foi observada no tratamento LE40 (composto com maior proporção de lamas e sem biochar, em uma dose de 40 t ha⁻¹), sendo significativamente superior a todos os outros tratamentos. Para doses de 20 t ha⁻¹, não foram observadas diferenças significativas entre os diferentes tipos de compostos.

A absorção e acumulação de nitrogênio (N) nas folhas de alface não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos. Já a acumulação de fósforo (P) aumentou significativamente (p < 0,05) para os tratamentos com aplicação de 40 t ha⁻¹ de compostos, bem como para o tratamento LEEB20 (composto com lamas, engaços e biochar em dose de 20 t ha⁻¹), comparado ao controle. A maior acumulação de P foi observada no tratamento LEE40, sendo significativamente superior aos tratamentos com 0 e 20 t ha⁻¹, e também ao tratamento LE40. Em relação ao potássio (K), no primeiro ensaio (6 semanas de compostagem), o aumento da dose de aplicação (de 0 e 20 para 40 t ha⁻¹) do composto LE resultou em diferenças significativas na absorção de K pelas folhas da alface. O mesmo se observou para o composto LEEB, com aumento na acumulação de K com o aumento da dose. No entanto, para os compostos LEB, LEE e LEEB, o efeito da dose (20 e 40 t ha⁻¹) não foi significativamente diferente em todos os ensaios.

Os compostos apresentaram valores de pH alcalinos (7,5 a 9,3), sem grandes variações entre os tipos de compostos ou tempos de compostagem. Este resultado pode ser explicado pela degradação de ácidos formados nos primeiros dias de compostagem e pela produção de amônia durante a mineralização do nitrogênio. O solo utilizado possuía pH ácido (4,5 a 5,1). A alcalinidade dos compostos pode ter minimizado a acidez do solo, aumentando a solubilidade dos macronutrientes e contribuindo para o aumento da produtividade da alface. Os valores de pH dos compostos, especialmente os compostos de lamas e engaços, se enquadram nos valores reportados por Bertran et al. (2004) e Fernández et al. (2010). Os compostos com biochar mostraram pH ligeiramente superior ao dos compostos sem biochar, como esperado, considerando o pH do biochar reportado por Mimmo et al. (2014). A razão C/N diminuiu ao longo do tempo de compostagem, sendo os valores finais (18 semanas) semelhantes aos reportados por Sempiterno (2016). Essa diminuição decorre das maiores perdas de carbono mineralizado (CO2) em relação às perdas de nitrogênio. O composto LEEB (lamas, engaços e biochar) apresentou razão C/N superior, devido às características dos materiais originais, com o engaço apresentando razão C/N mais elevada que as lamas (Paradelo et al., 2013), e o biochar possuindo uma razão C/N muito alta (Mimmo et al., 2014; Yargicoglu et al., 2015).

O peso fresco da alface foi semelhante entre os três experimentos, com produções próximas às de Brito et al. (2014) e Solaiman et al. (2019) em experimentos de vasos, embora inferiores às de MADRP/INIAP (2005) em campo. Nos tratamentos com compostos de 12 e 18 semanas de compostagem, o peso fresco foi significativamente superior ao controle. Com o aumento da aplicação de compostado (de 0 para 20 e de 20 para 40 t ha⁻¹), houve aumento significativo na produção, exceto para o composto LE no terceiro ensaio. Esses resultados concordam com Brito et al. (2014), que observou aumento na produção de alface com doses crescentes de compostos de resíduos sólidos urbanos. Para compostos de 6 semanas, o aumento de produção com a dose não foi significativo para a maioria dos compostos, exceto para o LE, indicando a importância da maturação do composto. O tratamento LE40 possivelmente disponibilizou maior quantidade de nitrogênio mineral, resultando na maior produção de alface. Com compostos de 12 semanas, doses crescentes de LEB e LEEB levaram a aumentos significativos, mas não para LE e LEE, sugerindo que doses menores podem ser suficientes ou que o aumento da dose não foi suficiente para causar um aumento significativo no peso fresco.

A percentagem de nitrogênio (N) no peso seco das plantas foi semelhante em todos os ensaios e àquela obtida por Delibacak e Ongun (2016) em campo. Com compostos de 6 semanas, doses maiores resultaram em menor acumulação de N em LEE40 e LEEB40, possivelmente devido à fitotoxicidade ou imobilização de N do solo. A acumulação de fósforo (P) aumentou significativamente com doses crescentes de compostos, especialmente nos compostos de 12 e 18 semanas, mostrando uma relação positiva entre a dose e a acumulação de P (Villas Bôas et al., 2004; Brito et al., 2014). A acumulação de potássio (K) foi significativamente maior com o aumento da dose de compostado LE no primeiro ensaio, e também para LEEB. Para LEB, LEE e LEEB, o efeito da dose não foi significativo em todos os ensaios. Os teores de K foram superiores aos relatados por Brito et al. (2014, 2017), possivelmente devido ao teor de K nos engaços (Bertran et al., 2004). Em compostos com 12 a 18 semanas, doses crescentes de compostado levaram a aumentos crescentes de produção. O efeito da proporção lamas/engaços não foi consistente nos três ensaios, mas em média, o composto LE (mais rico em lamas e sem biochar) resultou em maior peso fresco.

O estudo se baseia em diversas referências bibliográficas que abordam temas relacionados à compostagem de resíduos orgânicos, especificamente de resíduos da indústria vinícola, e ao cultivo de alface. Autores como Brito, Bertran, Ruggieri, Da Ros, Oliveira e Duarte, Bustamante, Paradelo, Harmon, Grigatti, Brinton e Evans, Chukwujindu, Barker, Marçal, Luís, Gaind, Chen, Shukla, Misra, Radovich e Arancon, Kopeć, Wu, Qadeer, Maroto, Lopes e Simões, Almeida, Starkeayres, Crohn, Power e Prasad, Delibacak e Ongun, Villas Bôas, e Kutu e Masowa são citados, fornecendo embasamento teórico para a pesquisa e permitindo comparações com outros estudos. As referências incluem artigos científicos em periódicos especializados, comprovando a base acadêmica do trabalho e a relação com estudos prévios na área. A citação de Marçal (2014) destaca a produção anual de sete milhões de toneladas de subprodutos na indústria vinícola portuguesa, contextualizando a relevância do estudo para a gestão de resíduos no país. A inclusão de trabalhos sobre o cultivo da alface (Greene, Ripado) reforça a escolha da cultura como teste para avaliar a eficácia dos compostos como corretivos orgânicos do solo. A diversidade de autores e publicações demonstra uma revisão bibliográfica abrangente, fundamentada e atualizada.