PREFÁCIOS
I.
Vivemos tempos de mudança: sabemos que não será possível continuar a consumir recursos de forma ilimitada. A satisfação das nossas necessidades atuais não pode comprometer os recursos necessários para a satisfação das necessidades das gerações futuras. O Planeta não nos pertence – somos apenas os seus zeladores e temos a responsabilidade coletiva de
o preservar o melhor possível para bem dos nossos descendentes. O desenvolvimento sustentável leva-nos a repensar a forma como vivemos e, como tal, a repensar as nossas cidades, que enfrentam hoje grandes desafios ambientais, sociais e económicos. A vida nos grandes centros urbanos tornou-se solitária, bastante dependente do automóvel, o que origina uma enorme quantidade de metabolitos que a cidade não consegue eliminar de forma eficiente (gases de escape, esgotos, águas pluviais, resíduos sólidos urbanos, resíduos industriais, etc.). As cidades foram desenhadas para o uso do automóvel, rodeadas de subúrbios onde gravitam os espaços comerciais de grande escala, onde os locais de trabalho estão normalmente longe do sítio onde se mora. Este alastramento da urbe criou infraestruturas de gestão muito difícil e obrigam as redes (estradas, transportes públicos, esgotos, recolha de resíduos, etc.) a estenderem-se por distâncias enormes. Será racional continuar por este caminho? A cidade em que existe um sítio onde se dorme, outro onde se trabalha e ainda outro onde se vai às compras, numa escala que quase torna impossível não usar o veículo automóvel, faz-nos perder tempo e retira-nos qualidade de vida. A explosão de movimentos de agricultura na cidade, área onde tenho desenvolvido a minha atividade profissional, reflete o anseio por outra vida, uma vida com mais escala humana, mais convívio, mais contacto com a natureza e os seus ritmos, a procura de alguma ruralidade perdida. Materializam-se as palavras do arquiteto paisagista Gonçalo Ribeiro Telles: «O homem do futuro, do século XXI, não será rural nem urbano: será as duas coisas ao mesmo tempo sem as confundir. (…) Na cidade
IX
II.
Agricultura orgânica, sustentabilidade, inovação, proteção do meio ambiente, produção mais limpa (P + L), energias renováveis, reciclagem – estão entre os mais importantes temas que estão vinculados à área do meio ambiente e que cada vez mais ocupam o centro das atenções e discussões no mundo inteiro que está em busca de um desenvolvimento socioeconômico com sustentabilidade. Portugal não é exceção e vem – através de suas inúmeras instituições de ensino e pesquisas, bem como através de iniciativas privadas com elevada capacidade de empreendedorismo – promovendo ações que objetivam a conscientização da população quanto à necessária responsabilidade socioambiental de todos. O país, nos últimos anos, tem obtido destaque no cenário internacional em virtude dos avanços no desenvolvimento e uso de novas tecnologias nas mais diversas áreas da cadeia produtiva, principalmente no que diz respeito à área de tratamento e destino adequadamente ambiental dos resíduos urbanos e industriais, obtendo, com isso, uma repercussão positiva, inclusive atraindo o interesse de outros países em obter informações sobre suas tecnologias e expertise dos seus profissionais, além de fomentar a formação de parcerias visando o desenvolvimento em conjunto de diversos projetos. O autor, Eng. Nelson Lourenço, empresário de elevada capacidade empreendedora, consultor ambiental e incansável pesquisador sobre o tema, sob a luz de seus sólidos conhecimentos e imbuído no intento de criar as necessárias alternativas que promovam um melhor aproveitamento na exploração dos recursos naturais, com ênfase nos subprodutos (resíduos) oriundos dos processos produtivos, torna oportuna e valiosa a publicação deste livro, que resulta na mais completa obra sobre Vermicompostagem já escrita em território português. Pioneiro em Portugal na área de minhocultura e vermicompostagem, o autor oferece ao leitor esta obra cuidadosamente produzida e que é fruto da expertise adquirida ao longo de sua vida acadêmica e profissional.
XIII
ABREVIATURAS E SIGLAS A
Alto
AF
Ácidos fúlvicos
FB
Fator de bioconcentração | Fração biodegradável
AH
Ácidos húmicos
Fc
Força de coesão
AH/AF
Relação Ácidos húmicos/Ácidos fúlvicos
FORSU
Fração orgânica de resíduos sólidos urbanos
APA
Agência Portuguesa do Ambiente
H
Humidade
AOV
Ácidos orgânicos voláteis
hab
Habitante
AOX
Compostos organohalogenados adsorvíveis
hmáx
Altura máxima
As
Área superficial
Hi
Humidade ideal pretendida
Au
Área útil de tratamento
htotal
Altura total
Aum
Área útil de um módulo
IC
Índice de conversão do nutriente
Aw
Atividade da água
IH
Índice de humificação
B
Baixo | Biomassa
IM
Índice de mineralização do azoto
BS
Branco seco
L
Lixiviados
BH
Branco húmido
L100
Lama 100% em volume
BSRH
Branco seco rehidratado
LF75-25
Lama + biomassa florestal 75-25%
c
Comprimento
em volume
CE
Comunidade Europeia | Condutividade elétrica
l
Largura
COT
Carbono orgânico total
LAS
Alquilo benzenossulfonatos lineares
C/N
Relação Carbono/Azoto
LQARS
Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva
C/P
Relação Carbono/Fósforo
M
Materiais | Médio | Quantidade de resíduos |
C-org
Carbono orgânico
d
Dias
MA
Muito alto
Dap
Densidade aparente
MB
Muito baixo
DEHP
Di(2-etilhexil)ftalato
meq
Miliequivalente
dm
Densidade de minhocas
MF
Matéria fresca
E
Emissões
MO
Matéria orgânica
| Massa do material
EP
Erro padrão
MOA
Materiais de origem antropogénica
ETAR
Estação de tratamento de águas residuais
MS
Matéria seca
ETARI
Estação de tratamento de águas residuais
Mrf
Quantidade de resíduo final
industriais
Mri
Quantidade de resíduo inicial
Fad
Força de adesão
Mra
Quantidade de resíduo anual
Fat
Força de atrito
Mrd
Quantidade de resíduo diário
XV
I AGRICULTURA CONVENCIONAL VERSUS AGRICULTURA ORGÂNICA
1. Enquadramento 1.1. Impactes ambientais associados à agricultura convencional A agricultura, enquanto atividade económica e um processo produtivo, depende do ciclo da natureza, influenciando-o, ao domesticar espécies animais e vegetais selvagens, recorrendo como fatores de produção a um conjunto de recursos naturais que lhe são essenciais – solo, água, ar e os biota – podendo apresentar efeitos negativos sobre os mesmos. Estes recursos, contudo, não existem de forma ilimitada na natureza, sendo essenciais a todos os processos que sustentam as formas de vida no Planeta e determinantes para o equilíbrio e qualidade dos ecossistemas. Protegê-los é, não só, uma condição para a viabilidade técnica e económica da atividade agrícola mas, também, o garantir da qualidade ambiental. O espaço rural sempre possuiu grande importância para a economia mundial, sobretudo a partir do momento em que a humanidade parou de caçar e pescar, começando a utilizar a terra para produção de fibras e alimentos. No início do século XX, a agricultura era maioritariamente utilizada em regime de subsistência, sendo comercializados numa pequena escala apenas os excedentes das produções. Esse modelo foi praticado até ao
1
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
nhoca permite converter o fósforo em formas mais facilmente disponíveis para as plantas, em parte devido à enzima fosfatase e a microrganismos solubilizadores do fosfato presentes nos excrementos. Apenas 5 a 10% dos resíduos digeridos pelas minhocas são convertidos – como iremos analisar – em biomassa, sendo os restantes excretados na forma de pequenas partículas (os seus excrementos), ou perdidos na forma de emissões durante o processo respiratório. Na generalidade, os agricultores consideram que a presença das minhocas no solo, incluindo as espécies exóticas, confere importantes benefícios para a manutenção da sua fertilidade (Lima & Brussaard, 2010) e redução de pragas nas culturas, suprimindo ou repelindo as mesmas, induzindo resistência biológica para que estas possam combater essas mesmas pragas. São também responsáveis pelos processos físicos (revolvimento, arejamento, aumento da porosidade e correta drenagem de água – permeabilidade), químicos (mineralização e ciclagem dos nutrientes) e microbiológicos (estímulo da atividade microbiana), tornando o solo mais habilitado para as práticas agrícolas, estimulando o crescimento das raízes. Por exemplo, de acordo com (Bhat & Kambhata, 1994; Ghabbour, 1996; Kangmin & Peizhen, 2010), a presença das minhocas melhora a penetração da água nos solos compactados em 50%. Contudo, a constante aplicação de produtos fitossanitários tem vindo a reduzir a biodiversidade das minhocas nos ecossistemas agrícolas, com reflexos na estrutura micro e macrobiana do solo, contribuindo para afetar negativamente a dinâmica das suas populações, podendo algumas evitar locais contaminados por compostos xenobióticos como pesticidas, metais pesados, e hidrocarbonetos (Loureiro et al., 2005; Rombke et al., 1996).
Figura 1 – Minhocas epígeas pertencentes à espécie Eisenia fetida.
22
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
¤
Ciclo de vida: Uma minhoca poderá apresentar uma longevidade entre 2 a 3 anos, sobretudo as espécies epígeas. Contudo, outras espécies poderão viver entre 3 a 7 anos. Cada minhoca pertencente à espécie Eisenia fetida ou Eisenia andrei poderá produzir a cada 3 a 4 dias um casulo, formado por uma substância semelhante à quitina presente no exosqueleto dos insetos. Estes possuem uma viabilidade de eclosão de 73 a 80%, podendo conter entre 2 a 3 ovos, originando assim, cada um, após eclosão, uma minhoca recém-nascida. Estas apresentam cor branca e um comprimento aproximado de 1 mm. Após algumas semanas, adquirem a sua cor característica.
Formação Estado adulto
dos casulos
± 40-60 dias
± 4 dias ± 3 nascimentos por casulo Eclosão dos casulos ± 23 dias
Figura 3 – Ciclo de vida de uma minhoca pertencente à espécie Eisenia fetida (fonte: Lourenço, 2010).
Figura 4 – Aspeto geral dos casulos de Eisenia spp. (fonte: Lourenço, 2010).
28
V VERMICOMPOSTAGEM
(gasolina, elétricos ou diesel) diversas, bem como capacidade de trituração variável. Os modelos elétricos (figura 10) e os a gasolina são indicados para operações de pequena e média dimensão como na trituração de resíduos alimentares, papel, cartão, folhas secas ou resíduos de jardim. Os modelos a diesel, designados por «woodchippers» (figura 11), possibilitam a trituração de elevadas quantidades de resíduos agrícolas e florestais, podendo produzir em contínuo aproximadamente 5 m3 de estilha triturada por hora.
Figura 10 – Aspeto de um
Figura 11 – Aspeto de um woodchipper.
biotriturador de jardim.
– Mistura: Consiste na mistura de dois ou mais materiais com o objetivo de melhorar química, física e microbiologicamente a qualidade do substrato final. Como iremos analisar, para que a mistura seja o mais criteriosa possível, é necessário o conhecimento da densidade aparente dos materiais utilizados, sendo esta tanto maior quanto menor for a sua natureza estruturante, ou seja, quanto menor for o seu teor em celulose e lenhina, encontrando-se este parâmetro relacionado indiretamente com a porosidade total. – Adição/incorporação de elementos estruturantes: Consiste na incorporação de diversos materiais secos que contenham quantidades apreciáveis de carbono facilmente biodegradável e que apresentem carácter estruturante, e em proporções de 1/2 a 2/1 v v-1 entre o material estruturante e o
43
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
e) Crivagem do vermicomposto: Tem como objetivo a uniformização da sua granulometria, sendo os equipamentos manuais utilizados sobretudo em pequena e média escala e os equipamentos mecanizados em média e larga escala fundamentalmente quando se justifica a otimização da qualidade e a sua comercialização segundo normativos. A crivagem manual (figura 14) é um processo relativamente moroso, utilizando-se quase exclusivamente em processos domésticos. As malhas apresentam configuração circular ou quadricular com diâmetros ou espaçamentos entre 0,5 a 4 mm, de acordo com a granulometria pretendida. Quanto à crivagem mecânica, poderá realizar-se através de crivos mecânicos (figura 15), possuindo as malhas configuração circular ou quadricular com diâmetros ou espaçamentos compreendidos entre 3 e 10 mm. Os materiais indesejáveis de origem antropogénica como plástico, metal, vidro ou borracha provenientes dos RSU ou resíduos agrícolas, que apresentem granulometria superior a 2 mm, poderão ver a sua quantidade reduzida no vermicomposto recorrendo-se a crivos mecânicos. Os materiais de origem orgânica rejeitados dizem respeito aos elementos de natureza celulósica, lenhosa ou lenhocelulósica incompletamente degradados, podendo ser reincorporados na preparação de substratos, utilizados como mulching8 ou no controlo de processos de erosão.
Figura 14 – Aspeto de um crivo manual.
8
Figura 15 – Aspeto de um crivo mecânico.
Aplicação de um ou mais materiais de natureza orgânica animal ou vegetal em avançado estado de decomposição em locais onde exista coberto vegetal, estimulando o desenvolvimento da planta e prevenindo a erosão e a lixiviação de nutrientes. Poderão ser aplicados igualmente materiais não orgânicos como o filme plástico.
48
V VERMICOMPOSTAGEM
Os crivos em malha circular permitirão uma remoção mais segura de algumas minhocas que se encontrem presentes no vermicomposto, contrariamente aos de natureza quadrangular, que poderão ferir e inviabilizar as mesmas para os processos subsequentes. É frequente na horticultura familiar optar-se pela eliminação da operação de crivagem, aplicando-se o vermicomposto apresentando materiais acima da granulometria exigida, sobretudo os de natureza celulósica e lenhocelulósica (figura 16).
Figura 16 – Amostra de vermicomposto não crivado.
Caso se proceda à utilização do vermicomposto para produção de extrato ou chá, este deverá ser crivado em malhas compreendidas entre 0,5 a 2,0 mm, de modo a que a dimensão das partículas crivadas facilite a extração dos nutrientes. Na preparação de substratos de cultivo em algumas culturas, para facilitar o arejamento das raízes e a correta drenagem de água, é frequente o vermicomposto – quando aplicado a 100% – não ser crivado, evitando-se potenciais situações de compactação. Durante a crivagem de uma amostra de vermicomposto, obtiveram-se os seguintes valores de materiais recolhidos, correspondendo cada uma das fases a um diâmetro distinto de malha (quadro 17).
49
V VERMICOMPOSTAGEM
¤
Escala unitária: Definida pela área superficial de substrato em m2, tratado por unidade de tempo (dia, semana, mês ou ano).
Figura 17 – Processo de vermicompostagem com minhocas à superfície.
5.5. Sistemas utilizados 5.5.1. Vermidigestores e vermicompostores Características gerais: Nos vermidigestores, os resíduos são tratados em compartimentos de tratamento. Consoante a sua tipologia, os compartimentos de tratamento poderão apresentar configuração estática ou dinâmica. A grande maioria dos vermidigestores possuem compartimentos estáticos, sendo os compartimentos dinâmicos fundamentalmente característicos dos sistemas utilizados em vermicompostagem doméstica em meio urbano ou numa pequena escala, denominados aqui por vermicompostores (não abordados neste manual), e sistemas de vermicultura vertical constituídos por caixas verticais sobrepostas, processo a que daremos especial relevo no Capítulo VI. Relativamente aos sistemas de compartimento estático, estes poderão ser divididos em compartimento semipirâmide e compartimento uniforme, sendo a secção de deposição do vermicomposto fechada ou aberta. Na configuração estática, os resíduos são tratados num único compartimento, podendo este ser subdividido por módulos, sendo o vermicomposto separado das minhocas após deposição num compartimento específico e independente. Contrariamente, nos sistemas com
51
V VERMICOMPOSTAGEM
¤
Figura 25 – Enchimento de um canteiro
Figura 26 – Colocação das minhocas
com substrato.
à superfície do substrato.
Método B: No interior de um canteiro vazio, é inserido um substrato de sobrevivência contendo as minhocas. Os substratos orgânicos são posteriormente colocados de modo periódico e de acordo com a capacidade de tratamento do sistema. Tal como no método A, a quantidade de minhocas incorporada no canteiro determinará a capacidade de tratamento inicial e a rapidez com que se atingirá a capacidade de tratamento no estado estacionário.
Cobertura dos resíduos: Uma vez que os canteiros serão instalados maioritariamente ao ar livre, para além de impedir a penetração da luz solar no substrato, é importante reduzir as perdas de água por evaporação (figura 27) devendo os canteiros ser cobertos com palha, folhas secas ou cartão. Estes materiais poderão igualmente ser cobertos com plástico preto como realizado nos vermidigestores, tendo em atenção que, nesta situação, os canteiros deverão encontrar-se em local inteiramente protegido de luz solar. Tal como nos vermidigestores, a cobertura de materiais secos que se encontra sobre o substrato deverá ser renovada sempre que necessário. Recolha do vermicomposto: A separação do vermicomposto das minhocas, nestes sistemas, é efetuada quer de forma vertical quer de forma horizontal. Quando forem atingidos 35 cm de altura de vermicomposto, é removida a barreira amovível, iniciando-se a distribuição de substrato na secção vazia a uma altura de 0,1 m, tendo em atenção que o vermicomposto na outra metade e o substrato adicionado deverão encontrar-se em contacto para permitir a migração das minhocas (figura 28).
59
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
Figura 27 – Cobertura da superfície
Figura 28 – Procedimento de adição de resíduos
de um canteiro com palha.
numa das metades de um canteiro.
As minhocas irão gradualmente migrar da metade original (contendo vermicomposto) para a que contém substrato. Será necessário adicionar substrato periodicamente, sobre o vermicomposto produzido, de acordo com a capacidade de tratamento existente. As populações que se encontrem perto do substrato adicionado migrarão mais rapidamente em comparação com as que se encontram na periferia ou próximo das paredes, tornando maior o tempo de retenção do vermicomposto na unidade. Admitindo-se uma densidade de minhocas de 5 kg m-2, o quadro 18 indica as diversas capacidades de tratamento de resíduos e produção de vermicomposto em função da área superficial de tratamento. O vermicomposto poderá ainda ser removido por camadas, permitindo que as minhocas migrem progressivamente para zonas mais profundas deste, até que sejam atingidos 10% de vermicomposto remanescente. Este servirá para sobrevivência das minhocas enquanto novo substrato não for adicionado. Neste método, não é necessária a divisão do canteiro em metades. Quadro 18 – Características dos canteiros em função da área superficial.
10 11
Total
Útil
Capacidade de tratamento (kg dia-1)
0,5
0,5
0,35
1,25
0,75
3
0,5
0,35
7,5
4,5
1,0
5
0,5
0,35
12,5
7,5
1,5
15
0,5
0,35
37,5
22,5
h (m)
l útil10 (m)
As11 (m2)
1,0
0,5
3,0
1,0
5,0 10,0
c (m)
Vermicomposto produzido (kg dia-1)
Corresponde à metade da largura total de um canteiro, medida na longitudinal. Corresponde à altura máxima de resíduos que poderão ser colocados, a partir da qual será necessário o início do processo de separação das minhocas do vermicomposto.
60
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
5.7.2. Vermicomposto O vermicomposto é o principal produto da vermicompostagem, podendo ser produzido em menor escala na vermicultura. Da ingestão dos resíduos por parte das minhocas, aproximadamente 60% são expulsos na forma de excrementos e materiais não ingeridos por estas. Fora do trato digestivo das minhocas e em estado avançado de decomposição, os dejetos originam o vermicomposto, rico em nutrientes, fauna microbiana, hormonas de crescimento vegetal e enzimas.
Figura 30 – Amostra de vermicomposto.
O vermicomposto apresenta elevadas taxas de mineralização (em particular azoto amoniacal e nítrico), sendo para o autor entendido como o material enriquecido com os excrementos das minhocas, em conjunto com matéria orgânica decomposta mas não ingerida por estas, contendo, nas condições adequadas de humidade, intensa atividade microbiana. Alguns autores, grande parte da população em geral e até a grande maioria dos vermicultores denominam o vermicomposto de «húmus de minhoca». Contudo, o termo encontra-se cientificamente incorreto, podendo, pelo facto de apresentar um teor em matéria orgânica entre 30 e 70% e esta conter húmus na sua constituição, levar a esta incorreta interpretação. O vermicomposto, como matéria sólida, não poderá ser aplicado na forma foliar, embora possa ser convertido na forma dos subprodutos como o lixiviado, o extrato ou o chá de vermicomposto. O vermicomposto poderá ainda ser preparado fisicamente para uma aplicação mais eficaz, sendo a peletização uma solução que permite uma utilização ainda mais prolongada dos nutrientes por parte da cultura. Para identificação do vermicomposto poderão ser utilizados critérios científicos e empíricos (quadro 22).
68
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
resíduos encontrar-se-ão em diferentes estágios de decomposição, apresentando aspeto heterogéneo devido à estratificação.
5.8.2. Tratamento dos resíduos em contínuo Na qualidade de reação exotérmica, a atividade dos microrganismos na presença de oxigénio, água e nutrientes gera calor, sendo a quantidade de substrato determinante para que a temperatura se possa elevar. Para o mesmo tipo de materiais e restantes condições idênticas, espessuras de substrato entre 0,5 e 2,5 cm dificilmente permitirão atingir temperaturas superiores a 25-30 °C. Espessuras superiores às indicadas levarão a que seja perdido menos calor por condução, convecção ou radiação, levando as minhocas a migrar para a periferia – com menor temperatura, para evitar condições termofílicas baixas. Este fenómeno provocará um decréscimo nas taxas de tratamento, uma vez que determinadas regiões do substrato – as centrais, acabarão por apresentar menos minhocas. Quanto menor a altura de substrato e maior a área de tratamento, para um mesmo volume maior a quantidade de calor perdida, o que facilita as temperaturas mesofílicas. A presença de minhocas à superfície poderá significar a necessidade de adicionar novamente substrato.
Figura 37 – Presença de minhocas e vermicomposto à superfície do papel e cartão.
Nesta fase, o vermicomposto apresentará um aspeto granular, solto, uniforme e, frequentemente, com diversos casulos de minhocas. Contudo, o vermicomposto poderá ser produzido à superfície em condições de elevada humidade do substrato tendo as minhocas se mantido durante vários dias, ou semanas, próximo da superfície, produzindo excrementos unicamente nesta zona, e deixando resíduos em anaerobiose em profundidade.
78
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
¤
Constante de digestão k1: -1
0,5 kg de substrato ingerido por kg de minhocas dia , equivalendo a 50% do seu peso diariamente, ainda que Ndegwa (1999) tenha reportado que as minhocas ingerem diariamente 75% do seu peso em resíduos. ¤
Constante de produção de vermicomposto k2: -1
0,6 kg de excrementos produzidos por kg de substrato ingerido dia . É ainda possível a partir do produto de k1 por k2 determinar k3, representando esta cons-1
tante 0,3 kg de vermicomposto produzido por kg de minhocas dia , recorrendo-se para o efeito à expressão (12): k3 = k1* k2 = 0,3
(12)
A utilização destas constantes permitirá determinar a quantidade de materiais tratados e de vermicomposto produzido por unidade de tempo ou unidade de área, de acordo com as escalas, capacidades de tratamento e capacidades de produção de vermicomposto. A figura 42 exemplifica, para um processo em contínuo, a quantidade de material hipoteticamente perdido e o respetivo ganho em vermicomposto para uma população fixa de minhocas, sendo que na figura 43 se analisa a evolução de uma hipotética população de minhocas aos 30, 60 e 90 dias de processo, admitindo-se uma população de 1800 minhocas adultas por cada kg de biomassa existente.
370 g de minhocas ± 670 minhocas 60 dias Material decomposto dia-1: 185 g
Vermicomposto produzido dia-1: 111 g
¤ 9,78 kg ¤ 17 888 minhocas
¤ 14,57 kg ¤ 26 486 minhocas
¤ 19,35 kg ¤ 35 183 minhocas
90 dias
30 dias
Figura 42 – Quantidade de material decomposto e de
Figura 43 – Evolução de uma hipotética população de minhocas
vermicomposto produzido.
aos 30, 60 e 90 dias de processo.
102
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
a permitir a duplicação das populações entre cada 60 a 90 dias, dependendo da época do ano. Densidades mais baixas do que as indicadas reduzirão bastante a frequência de acasalamento, tornando pouco rentável o processo. Contrariamente, densidades mais elevadas impossibilitarão que as populações se dupliquem com a devida celeridade e que cada indivíduo atinja o peso ideal entre 0,5 e 1,0 g no estado adulto. Na vermicultura, o conceito de «unidade de tratamento» é substituído pelo conceito de «unidade matriz», uma vez que se origina o desenvolvimento de populações segundo uma população inicial. Tal como na vermicompostagem, é produzido vermicomposto, embora como segundo objetivo, possuindo frequentemente um maior valor fertilizante em função do maior tempo de retenção na unidade devido sobretudo ao maior período para mineralização, bem como à menor relação C/N exigida para os substratos. Na vermicultura é frequente recorrer-se ao L para quantificação das minhocas recolhidas. Tendo em conta que na vermicompostagem 1 kg de minhocas no estado adulto apresentará como vimos, aproximadamente 1800 indivíduos, na vermicultura, 1 L de volume apresentará aproximadamente 1300 indivíduos, numa variação em peso de 0,55 para 0,7 g, respetivamente. Tal como na vermicompostagem, em Portugal, são utilizadas as espécies Eisenia fetida ou Eisenia andrei (figura 45).
Figura 45 – Aspeto de minhocas Eisenia fetida.
Para uma quantidade hipotética e crescente de minhocas, admitindo-se uma quantidade de resíduo fixo, a disponibilidade por alimento seguirá uma proporcionalidade inversa, ou seja, para uma maior densidade de minhocas, a disponibilidade por alimento por minhoca
122
VI VERMICULTURA
processo de migração, dando lugar à recolha do vermicomposto no local original onde se encontravam.
Figura 50 – Caixas plásticas com substrato para atração sobre caixas de vermicultura.
As caixas deverão ser preenchidas a um mínimo de 80% da sua capacidade, e distribuídas à superfície, centradas com espaçamentos de 1 m, nas situações em que a unidade apresente uma área superficial superior a 1 m2. Após 10 a 15 dias, as caixas são removidas, devendo conter grande parte das minhocas anteriormente existentes no vermicomposto. Tal como nas caixas plásticas verticais, o espaçamento dos orifícios deverá encontrar-se compreendido entre 4 e 7 mm, de modo a que a migração das minhocas seja o mais rápida possível. A presença de minhocas suspensas nos orifícios permitirá verificar que se encontram em processo de migração.
6.4.2. Caixas perfuradas inseridas no vermicomposto Neste método, o substrato é inserido em caixas perfuradas (figura 51) a um mínimo de 80% da sua capacidade. Estas deverão ser inseridas até ao topo do vermicomposto e centradas com espaçamentos de 1 m, em situações em que a unidade apresente área superior a 1 m2. Após 10 a 15 dias, as caixas são removidas, devendo conter grande parte das minhocas anteriormente existentes no vermicomposto.
129
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
Figura 51 – Caixas plásticas com substrato para atração, notando-se as minhocas em processo de migração.
Tal como nos métodos anteriormente descritos, o espaçamento dos orifícios deverá estar compreendido entre 4 e 7 mm para uma migração mais efetiva das minhocas, não esquecendo que nesta situação as minhocas também migrarão para as paredes laterais da caixa.
6.5. Soluções de mercado para as minhocas Os primeiros trabalhos com vista à avaliação do grau de efetividade das minhocas como fonte de proteína para alimentação animal foram efetuados por Lawrence & Millar (1945), cabendo posteriormente a Sabine (1978), os trabalhos envolvendo a alimentação de galinhas e suínos. Para além do fornecimento para outras explorações, a pesca de água doce foi uma das soluções para comercialização das minhocas produzidas durante os anos 80 face à sua baixa tolerância à salinidade da água salgada18, admitindo-se também que as minhocas possam apresentar propriedades organoléticas e quimiorrecetoras para os peixes (Hansen & Czochanska, 1975; Tacon et al., 1983; Bouguenec, 1992). Alguns produtores que praticam vermicultura possuem apenas como objetivo a produção de farinha de minhoca como subproduto para alimentação de galinhas e suínos, fornecimento para piscicultura ou criação de aves e crustáceos para posterior alimentação animal, sendo a sua produção um segmento de mercado em expansão. É considerada um complemento alimentar com elevado teor energético, vitamínico, proteico e em ácidos gordos (Hansen & Czochanska, 1975), apresentando características que, segundo Hilton (1983); Tacon et al. 18
A salinidade média da água salgada é de aproximadamente 35 ppm.
130
VII DESCRIÇÃO DETALHADA DOS PRODUTOS E SUBPRODUTOS
Os menores valores de relação C/N foram obtidos no vermicomposto, indicando o seu maior grau de maturação comparativamente ao composto. Contudo, os compostos poderão igualmente apresentar uma fração considerável de resíduos lenhocelulósicos. Quanto aos metais pesados, todos os fertilizantes registaram valores inferiores com base no mesmo Decreto-Lei. Quadro 53 – Comparativo entre dois vermicompostos (V1 e V2) e dois compostos (C1 e C2). Parâmetro
Unidade
Metais pesados
Outros parâmetros
C1
C2
%
42,5
66,7
33
56,03 ± 3,70
C-org total
%
24,65
38,69
18,5
26,54 ± 3,17
N-total
%
2,41
5,07
1
2,76 ± 0,3 nd
-1
N-NO3
mg kg
470
990
50
N-NH4+
mg kg-1
1,26*103
2,17*103
5,2
nd
Fósforo total (P2O5)
mg kg-1 / %
6,80*103
2,08*103
0,6
1,36 ± 0,27
Potássio total (K2O)
mg kg-1 / %
280
195
0,83
5,10 ± 0,28
Cálcio total (CaO)
mg kg-1 / %
1,1*103
1,52*103
5,25
9,21 ± 3,55
Magnésio total (MgO)
mg kg-1
815
995
5700
5200 ± 500
Enxofre (S)
mg kg-1
nd
nd
0,022
nd
Cádmio total (Cd)
mg kg-1
0,22
0,12
0,2
0,4 ± 0,14
Chumbo total (Pb)
mg kg-1
19,3
6,25
16,0
28,76 ± 10,03
Crómio total (Cr)
mg kg-1
58,7
30,1
17,5
11,76 ± 6,02
Ferro total (Fe)
mg kg-1
nd
nd
8,6
nd
-1
Manganês (Mn)
mg kg
nd
nd
218,5
nd
Níquel total (Ni)
mg kg-1
42,2
14,2
12,5
61 ± 41
Mercúrio total (Hg)
mg kg-1
0,035
0,025
0,4
0,07 ± 0,02
109
77
67,5
122,50 ± 27,81 9,0*10 – 8,9*103
Zinco total (Zn) Microbiologia
V2
Matéria orgânica
-
Matéria orgânica e nutrientes
V1
mg kg
-1
-1
Escherichia coli
NMP g
55
<1
620
Salmonella spp.
N.° 25 g-1
Ausência
Ausência
Ausência
Ausência
Humidade
%
49,9
49,8
30
22,51 ± 11,5
pH
Escala de Sorensen
7,7
6,62
8,5
8,19 ± 0,74
Condutividade elétrica
mS cm-1
4,6
4,52
1,8
3,02 ± 0,24
Relação C/N
–
10,23
7,63
18
12,58 ± 5,07
Com exceção do pH, da condutividade elétrica e dos parâmetros microbiológicos, todos os valores se encontram reportados à matéria seca.
147
MANUAL DE VERMICOMPOSTAGEM E VERMICULTURA PARA A AGRICULTURA ORGÂNICA
sensíveis à compactação e eventualmente salinidade, aconselha-se a mistura com areia, turfa de germinação ou perlite23, numa relação de 3:1 em volume, sobretudo em recipientes de volume superior a 10 L. Este método permitirá evitar a compactação e o decréscimo dos teores em oxigénio, em parte por o vermicomposto apresentar elevada superfície específica e capacidade de retenção de água (Lourenço, 2010).
Figura 62 – Aplicação do vermicomposto
Figura 63 – Aplicação do vermicomposto
na germinação de espinafre (Spinacia oleracea).
na germinação de manjericão (Ocimum basilicum).
Figura 64 – Aplicação do vermicomposto na germinação de tomilho (Thymus, spp.).
23
Material de origem vulcânica, proporcionando arejamento e adequada drenagem de água, nas condições em que se justifique. Em germinação, e sob condições consideradas como normais, a sua mistura com o vermicomposto não se justifica.
178
VIII APLICAÇÃO DOS FATORES DE PRODUÇÃO
VO 75-25
VO 50-50
VO 25-75
O100
Figura 70 – Plantas de tomilho nas diferentes modalidades no final do ensaio (fonte: Lourenço, 2010).
A presença do vermicomposto não incrementou o crescimento da cultura devido possivelmente à menor tolerância desta relativamente ao aumento de densidade e redução da porosidade total provocados pela presença deste material orgânico, tendo influenciado inversamente a biomassa, concentração e rendimento em óleos da planta (Lourenço, 2010). A figura 71 regista a variação do peso da parte aérea em função da percentagem de vermicomposto nas modalidades. y = 0,000x2 - 0,174x + 9,327 (n=34, r2 = 0,507***)
Parte aérea (g)
20 16 12 8 4 0 0
20
40
60
80
100
Percentagem de vermicomposto Figura 71 – Relação entre a percentagem de vermicomposto e o peso
da parte aérea. Significativo para p<0,001 (fonte: Lourenço, 2010).
191