Horticultura Herbácea Geral

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Horticultura sem solo

Domingos P. F. Almeida · 2003

Apontamentos de Horticultura Geral

Faculdade de Ciências · Universidade do Porto

 

 

Designa-se por cultura sem solo, qualquer sistema de produção em que as plantas não estão ancoradas no solo. No âmbito desta disciplina, adoptaremos a seguinte classificação para as “Culturas sem Solo” (quadro 1) e utilizaremos o termo hidroponia em sentido lato, como sinónimo de cultura sem solo. Na realidade, o termo hidroponia deriva do grego e significa trabalho ou cultura (ponos) na água (hydros), pelo que, em rigor etimológico, este nome deveria ser utilizado para designar apenas a “cultura em água”. No entanto, a tecnologia e a condução das culturas é semelhante nos diferentes sistemas de cultura sem solo, pelo que muitas vezes se englobam na designação genérica de hidroponia (sentido lato).

 

Quadro 1. Classificação dos sistemas de cultura sem solo (hidroponia sentido lato).

1. Cultura em Substrato

1.1.   Lã de rocha

1.2.   Perlite

1.3.   Outros
 

2. Cultura em água (Hidroponia em sentido restrito)

2.1.   NFT (Nutrient Film Technique)

2.2.   Cultura em tanque

2.3.   Outros
 

3. Aeroponia

 

É conveniente, desde já, classificar os sistemas de cultura sem solo em 2 tipos:

1.  Sistemas abertos. São aqueles em que a solução drenada é perdida. Representam cerca de 90% dos sistemas de cultura sem solo a nível mundial. Possuem a vantagem de facilitar o controlo da nutrição e diminuir os riscos sanitários, mas aumenta o consumo de água e contribui para a poluição dos solos e águas. Uma forma de minimizar os inconvenientes dos sistemas abertos é utilizar uma sistema aberto com recolha da solução. Nesta solução de compromisso, o sistema de cultura sem solo é aberto, mas a solução é recolhida e utilizada para fertilizar outras culturas, como um pomar, por exemplo.

2.  Sistemas fechados. São aqueles em que a solução drenada é recuperada e re-utilizada no próprio sistema de cultura. Permite economia de água e de adubos e minimiza a poluição causada pela solução nutritiva. Os sistemas de cultura em água exigem sistemas fechados.

 

Principais razões para a adopção de sistemas de cultura sem solo

 

Com a intensificação dos sistemas culturais em estufa, surgem normalmente 2 tipos de factores limitantes a nível do solo: salinidade e doenças causadas por fungos do solo. A cultura sem solo permite ultrapassar estas limitações. Além disso, uma vez que a nutrição da planta pode ser controlada e os factores edáficos deixam de ser limitantes, as produtividades obtidas nestes sistemas pode ser superior, especialmente sob condições de clima controlado.

Podemos resumir as vantagens e inconvenientes da cultura sem solo, em comparação com sistemas de cultura no solo de acordo com o quadro 2.

 

Quadro 2. Vantagens e inconvenientes da cultura sem solo

Vantagens

Inconvenientes

Ausência de:
Stress hídrico
Mobilizações solo
Infestantes
Nutrição controlada
Redução das doenças do solo
Maior produtividade
Maior investimento
Curva aprendizagem
Exigência técnica
Existência de fornecedores de bens e serviços

 

 

 

Substratos e suportes de cultura

 

O solo desempenha 4 funções fundamentais na produção vegetal:

Ancoragem das plantas

Fornecimento de água

Fornecimento de nutrientes

Fornecimento de oxigénio às raízes

 

Nos sistemas de cultura sem solo o fornecimento de água e de nutrientes é assegurado pela solução nutritiva. O arejamento tem de ser assegurado, de diferentes formas, dependendo do sistema utilizado. A função de suporte ou ancoragem tem de ser assegurada por substratos ou por outros suportes de cultura e, se necessário, por tutores.

Entre os substratos mais utilizados actualmente em sistemas de cultura sem solo contam-se os seguintes:

Materiais inertes

Lã de rocha

Perlite

Areia

Outros (e.g. argila expandida)

Materiais orgânicos

Turfa

Fibra de coco

Outros sub-produtos agrícolas ou florestais, como serrim e bagaço de uva compostado

 

Em sistemas de hidroponia propriamente dita, como o NFT, o suporte das plantas é assegurado por meios mecânicos, através do prendimento de plantas baixas (e.g. alface) e da tutoragem de plantas altas (e.g. tomate, pepino).

Na escolha do substrato intervêm considerações de ordem técnica e económica. Na realidade não existe um substrato perfeito, mas sim um tipo de maneio ideal para cada tipo de substrato.

 

 

A água

 

O conhecimento da composição química da água a utilizar é essencial na condução de culturas sem solo. No quadro 3 constam análises a amostras de água de Vairão, Entre-Douro e Minho e do Patacão, Algarve.

 

Quadro 3. Resultados da análise química da água em 2 regiões.

Parâmetro

Vairão

Patacão

pH

6,6

7,6

HCO3- (ppm)

9

404

CEe (dS/m)

0,26

0,87

Ca2+ (ppm)

15

97

Mg2+ (ppm)

10

32

 

As concentrações de nutrientes, especialmente cálcio e magnésio podem ser apreciáveis, devendo ser tidas em consideração na formulação da solução nutritiva. A condutividade eléctrica da água também deve ser tida em atenção.

O teor em bicarbonatos determina o poder tampão da água. O ião bicarbonato é o ião predominante no equilíbrio do CO2 a pH entre 4,0 e 8,3.

 

HCO3- + H+ <-> H2O + CO2

 

Pretende-se que a solução nutritiva possua algum poder tampão, mas não um teor em bicarbonatos excessivo que dificulte a acidificação da solução.

 

 

A solução nutritiva

 

Nos sistemas de cultura sem solo a solução nutritiva deve aportar todos os nutrientes necessários às plantas. Existem publicadas diversas receitas para a composição de soluções nutritivas. Algumas, como a solução de Hoagland, derivam dos trabalhos de fisiologia vegetal e podem ser consideradas de uso geral, ou pontos de partida para a optimização da solução nutritiva para determinada cultura.

Para as principais culturas hortícolas existe experimentação de diversas regiões do mundo que conduziu à optimização da composição de soluções nutritivas. Nos casos mais complexos, a composição da solução nutritiva varia de acordo com o estado de desenvolvimento da cultura.

No anexo 1 apresentam-se algumas receitas de soluções nutritivas.

 

 

Equipamento básico

 

O equipamento básico para uma instalação de cultura sem solo consiste em:

2 tanques para solução nutritiva concentrada

1 tanque para ácido ou base para regular o pH

Injectores

Sensor de condutividade eléctrica e sensor de pH

Controlador

 

 

Regras gerais para misturar fertilizantes

 

Usar fertilizantes solúveis de qualidade.

O cálcio (nitrato de cálcio) e o fósforo (fosfato de potássio) ou enxofre (sulfato de magnésio) não se misturam no mesmo tanque.

Dissolver os fertilizantes individualmente em água morna antes de adicionar aos tanques.

Encher o tanque de água antes de adicionar os fertilizantes, para evitar precipitação. Agitar sempre.

Usar luvas e máscara sobre boca e nariz.

Quando se usam injectores (50-200 vezes concentração) é necessário utilizar 2-3 tanques. Se a solução tiver a concentração final ou uma concentração até 15 vezes superior à concentração final, um tanque para a mistura dos nutrientes é suficiente.

 

Quadro 4. Adudos que se colocam em cada um dos taques

Tanque A

Tanque B

Tanque C

Nitrato de cálcio

Nitrato de potássio (1/2)

Nitrato de amónio

Ácido nítrico

Quelato de ferro

Nitrato de potássio (1/2)

Sulfato de potássio

Sulfato de magnésio

Fosfato monopotássio

Ácido fosfórico

Bicarbonato de potássio*

Restantes micronutrientes

Ácido (fosfórico, nítrico) ou base (bicarbonato de potássio, hidróxido de potássio)

 

 

 

Condução das culturas em  sistemas de cultura sem solo

 

A condução de culturas sem solo difere da condução das culturas no solo. Em geral, a condução das culturas é baseada na regulação da condutividade eléctrica da solução nutritiva.

A produção dos transplantes faz-se geralmente por sementeira em cubos de lã de rocha. Após a transplantação deve-se colocar o gotejador no cubo durante 4-5 dias; depois afasta-se o gotejador do pé da planta.

Logo após a transplantação é necessário regar com frequência; quando as raízes penetrarem os blocos pode-se reduzir a rega para 8-10 vezes por dia.

Cada período de rega deve durar o suficiente para originar 15-30% de drenagem. Em climas mediterrânico e sob condições de elevada evapotranspiração pode ser necessário drenar até 50% da solução nutritiva.

É necessário monitorizar o pH e CE do substrato com regularidade e procurar manter o pH a 5,8-6,4 e a CE a 2,2-3,5 dS/m.

A variação da condutividade eléctrica provoca alterações no comportamento das plantas e o produtor deve tirar partido desses efeitos.

 

Baixa condutividade:

Favorece absorção de nutrientes

Favorece crescimento vegetativo

Durante a instalação e crescimento inicial

 

Elevada condutividade

Favorece produção de frutos

Usar em tempo encoberto e no Inverno

Aumentar durante a produção de frutos

 

 

Registos diários

A cultura sem solo é uma tecnologia de produção tecnicamente evoluída. Uma boa condução das culturas deve ser baseada em registos regulares de diversos parâmetros. Os seguintes parâmetros devem ser registados diariamente:

 

Regas

Duração (minutos por rega)

Frequência (regas por dia)

Solução recolhida nos gotejadores

Volume (litros)

pH

Condutividade

Solução drenada

Volume (litros)

pH

Condutividade

Calcular % de drenagem

Dados climáticos

 

 

ANEXO 1-Soluções nutritivas de uso geral para hidroponia

 

 

Solução de Hoagland

Sais

Solução 1

Solução 2

Stock

Final

Stock

Final

g/L

mL/L

g/L

mL/L

Ca(NO3)2.4H2O

236.2

5

236.2

4

KNO3

101.1

5

101.1

6

KH2PO4

136.1

1

115.0

1

MgSO4.7H2O

246.5

2

246.5

2

Micronutrientes

 

1

 

1

 

 

Solução de micronutrientes Hoagland

Sais

Stock (g/L)

H3BO3

2.86

MnCl2.4H2O

1.81

ZnSO4.7H2O

0.22

CuSO4.5H2O

0.08

H2MoO4.H2O

0.02

Quelato de Ferro

1 g/L Fe

 

 

Solução de Johnson (concentração final)

Sais

g/1000 L

 

Nutrientes

ppm

Ca(NO3)2.4H2O

457.7

 

N

105

KNO3

251.3

 

P

33

KH2PO4

142.9

 

K

138

MgSO4.7H2O

251.3

 

Ca

85

FeDTPA

23.8

 

Mg

25

H3BO3

1.3

 

S

33

MnSO4

0.794

 

Fe

2.3

ZnSO4.7H2O

0.106

 

B

0.23

CuSO4.5H2O

0.026

 

Mn

0.26

H2MoO4.H2O

0.013

 

Zn

0.024

 

 

 

Cu

0.01

 

 

 

Mo

0.007

 

 

Solução de Jensen (concentração final)

Sais

g/1000 L

 

Nutrientes

ppm

Ca(NO3)2.4H2O

500

 

N

106

KNO3

203.7

 

P

62

KH2PO4

272.5

 

K

156

MgSO4.7H2O

494.7

 

Ca

93

FeDTPA

25.4

 

Mg

48

H3BO3

2.646

 

S

64

MnCl2.4H2O

2.381

 

Fe

3.8

ZnSO4.7H2O

0.397

 

B

0.46

CuCl2.2H2O

0.132

 

Mn

0.81

H2MoO4.H2O

0.053

 

Zn

0.09

 

 

 

Cu

0.05

 

 

 

Mo

0.03

 

 

Solução nutritiva para o tomate (Hochmuth, 1990)

Nutrientes

Até 1º cacho

1-2

2-3

3-5

Após 5º cacho

(ppm)

N

70

80

100

120

150

P

50

50

50

50

50

K

120

120

150

150

200

Ca

150

150

150

150

150

Mg

40

40

40

50

50

S

50

50

50

60

60

Fe

2,8

2,8

2,8

2,8

2,8

Cu

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

Mn

0,8

0,8

0,8

0,8

0,8

Zn

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

B

0,7

0,7

0,7

0,7

0,7

Mo

0,05

0,05

0,05

0,05

0,05

 

 

Solução para pepino (Hochmuth, 1991)

Sais

Até 1º fruto

Após 1º fruto

g/100 L

g/100 L

Ca(NO3)2.4H2O

68

136

KNO3

20

20

KH2PO4

27

27

MgSO4.7H2O

50

50

FeEDTA

2.5

2.5

Stock de micronutrientes

15 mL

15 mL

 

 

Stock de micronutrientes para pepino

Sais

g/500 mL

H3BO3

8.33

MnCl2.4H2O

7.50

ZnSO4.7H2O

1.31

CuCl2.2H2O

0.41

MoO3

0.17

 

 

Concentração final de nutrientes para pepino

Nutrintes

Até 1º fruto

Após 1º fruto

N

133

240

P

62

62

K

150

150

Ca

130

260

Mg

50

50

S

70

70

Fe

2.5

2.5

B

0.44

0.44

Mn

0.62

0.62

Zn

0.09

0.09

Cu

0.05

0.05

Mo

0.03

0.03

 
 
 

Copyright Domingos Almeida