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Em 1958/59, um tomaticultor da região de Salto (SP)
inventou o copinho de jornal para produção de mudas
de tomate. Para substrato foi feita uma mistura a base
de terra. A composição básica do substrato era:
17 latas de 20L de terra argilosa peneirada
17 latas de 20L de terra arenosa peneirada
17 latas de 20L de esterco de curral curtido e peneirado
1 kg de superfosfato simples
500 g de sulfato de amônia
300 g de cloreto de potássio
2 kg de calcáreo dolomítico ou
2,0 a 2,5 do adubo 4-14-8
2 kg de calcáreo dolomítico
MUDANÇA NA RELAÇÃO FÍSICA ENTRE
RAÍZES E SUBSTRATO, DEVIDO AO
RECIPIENTE
1. O pequeno volume do recipiente leva a alta concentração de
raízes, conseqüentemente a demanda por suprimento de alta O²
e remoção rápida do CO².
2. A quantidade grande de água necessária para sustentar a alta
taxa de crescimento, normalmente encontrada em condições
protegidas, precisa estar disponível dentro de um restrito volume
de substrato.
3. A profundidade pequena do recipiente, com sua porção
Superior com baixa tensão, provoca drenagem baixa, com o risco
de alagamento, especialmente em condições amenas.
4. A alta freqüência de rega pode provocar lixiviação do substrato
especialmente se for numa estrutura aberta. Bunt (1961)
SUBSTRATO
Substrato é o meio que serve de suporte às plantas e onde
desenvolvem as raízes das mudas produzidas em viveiros
de espécies ornamentais, olerícolas, frutíferas e silvícolas
(Grolli, 1991)
Como substrato entende-se o produto usado em
Substituição ao solo, para produção vegetal (Atelene N.
Kämpf, 2000)
SUBSTRATO segundo Abad Berjon e Nogueira
Murray(1998) O termo SUBSTRATO aplica-se, em Horticultura,
a todo material sólido destinado ao solo in situ,
natural, sintético ou residual, mineral ou orgânico,
que colocado em recipiente, em forma pura ou
misturada, permite a ancoragem do sistema radicular,
desempenhando o papel de suporte para as plantas.
O substrato pode intervir (material quimicamente
ativo) ou não (material inerte) no complexo processo
da nutrição mineral das plantas.
Entende-se por CULTIVO SEM SOLO aquele sistema
no qual a planta desenvolve o seu sistema radicular
em um meio (sólido ou líquido) confinado em um
espaço limitado e isolado, fora do solo.
Porque usar um substrato
. Pode ser usado em recipientes
. Pode ser transportado
. Pode ser melhorado
. Pode ser facilmente manuseado
. Pode se armazenado
. É mais adequado ecologicamente
OUTROS NOMES
misturas
misturas artificiais
compostos
meios de germinação, enraizamento
terra, quando originado do solo
OBJETIVOS DE UM SUBSTRATO
FÍSICOS – melhorar a textura, estrutura, erodibilidade, drenagem
e aeração; aumentar a capacidade de retenção d’água disponível
às plantas.
QUÍMICOS – fornecer nutrientes em formas prontamente
disponíveis ou gradativamente pela intemperização ou
decomposição, aumentar a CTC e reduzir o impacto deletério de
contaminantes.
BIOLÓGICOS – prover de M.O. os microorganismos desejáveis
e permitir a esterelização para eliminar os indesejáveis.
OUTROS – permitir mudanças da acidez, alcalinidade, salinidade,
e toxicidade; servir de suporte para as plantas
Fonte: Jim, C.Y. Comm.Soil Sci.Plant Anal. 27:2049, 1996
FUNÇÕES DO
SUBSTRATO
Prover água
Suprir nutrientes
Permitir troca gasosa para as raízes
Suporte para as plantas
MISTURAS COM TERRA
VANTAGENS
- nutrição mais fácil
- deficiência com micronutrientes é raro
DESVANTAGENS
- dificuldade na obtenção de solo adequado que não provoque
toxicidade após a esterelização a vapor
- continuidade de suprimento
- controle de qualidade difícil
- o solo precisa ser secado e esterelizado antes do uso
- a mistura torna-se pesada e de difícil manuseio
- torna-se mais caro para se preparar
- destruição irreparável da camada arável
- contaminação de pragas, doenças e plantas daninhas
MISTURA SEM TERRA
VANTAGENS
- maior grau de padronização, com menor variação entre os
lotes sucessivos
- não necessita de esterilização
- mais barato para se preparar
- mais leve
- maior controle do crescimento das plantas através do
controle
dos nutrientes e água
DESVANTAGENS
- controle de nutrientes é mais difícil
- maior dependência da nutrição líquida
- ausência de capacidade tampão geral, ou seja, as misturas
sem
solo parecem mostrar mudanças rápidas nos níveis gerais de
nutrientes
MATERIAIS USADOS COMO
SUBSTRATO
A. Orgânicos
Turfa, esfagno, Hypnum, serrapilheira
Casca de árvore (pinus, eucalipto, etc)
Restos de culturas (casca de amendoim, de arroz,
de café, bagacilho, torta de filtro, casca de cacao
Pó-de-serra, maravalhas e cavados de madeira
Lixo tratado, restos de limpeza de plantas
Lodo de esgoto
Esterco, material orgânico
Observação: todo material orgânico deve ser bem compostado
antes de ser usado
B. MATERIAIS MINERAIS areia (0,02 – 2,0 mm), cascalho (> 2,0 mm), argila
(< 0,02 mm)
terra (condenado)
origem rochosa (vermiculita, perlita, púmice)
lã de rocha
C. OUTROS MATERIAIS flocos de isopor (4 a 12 mm), bolinhas de isopor
espuma de poliuretano, espuma fenólica
sucatas – plásticos em geral, pneu, vidro, ete
outros materiais, como biossólidos residuais, resíduos
industriais,
públicos, podem ser usados, desde que analisados caso a caso
e
que tenham legislação normatizando o seu uso.
DENSIDADES APARENTES DE ALGUNS
MATERIAIS
. Solo limo-argiloso – 1,0 g/cm³
. Esfagno canadense:vermiculita (1:1, v/v) – 0,15 g/cm³
. Húmus de casca de pinus: esfagno canadense:areia
(1:1:1) – 0,41 g/cm³
. Solo areno-limoso:esfagno canadense:areia (1:1:1) –
1,11 g/cm³
. Espuma fenólica – 0,01 g/cm³
Fonte: Milks, Fonteno e Larson. J.Am.Soc.Hort.Sci> 114:
53 – 56, 1989.
CARACTERÍSTICAS DE UM
SUBSTRATO PARA PLANTAS
1. Ter corpo e firmeza
2. Possuir boa capacidade de retenção de água
3. Boa capacidade de arejamento
4. Boa capacidade de drenagem
5. Livre de organismos nocivos
6. Não deve ser salino
7. Não deve conter substâncias tóxicas
8. Permita a esterilização química e física
9. Ser uniforme em toda a extensão
10. Ser de manuseio fácil
11. Não deve ser muito alcalino ou ácido
12. Ser reproduzido economicamente
13. Ser encontrado facilmente
14. Sem cheiro desagradável
15. Não atraia insetos indesejáveis
16. Não conter microorganismos nocivos à planta ou pessoa
17. Facilite o manuseio
18. Facilite a limpeza
19. Possibilite o armazenamento
20. Seja leve
21. De fácil inserção de micro-estacas
22. Seja legal e registrado devidamente
23. Possua um responsável legal
NÃO É POSSÍVEL QUE ALGUM SUBSTRATO TENHA
TODAS ESTAS QUALIDADES. MAS, QUE TENHA O
MAIOR NÚMERO POSSÍVEL DELAS.
CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DAS
MISTURAS
1. % da fase sólida
2. Densidades aparente, real e das partículas
3. Porosidade total
4. Capacidade de ar
5. espaço poroso preenchido com água
6. Granulometria
A porosidade total ocupada pela água, sob diferentes tensões, pode
ser classificada em (de Boodt):
1. Volume de água gravitacional. 2. Volume de água facilmente
accessível. 3. Volume de água tampão. 4. Volume de água de difícil
acesso.
Quando a mistura atinge a saturação em água, diz-se que está na
Capacidade de recipiente(em contraposição à capacidade de campo)
RETENÇÃO DA UMIDADE PELA
TERRA MELHORADA COM AREIA E
VERMICULITA
TENSÃO, EM
ATMOSFERA
% DE RETENÇÃO DE UMIDADE
terra:areia (3:1)(v/v)
terra:vermiculita:areia (2:2:1)(v/v/v)
Saturação
0,333
0,666
1,000
4,000
7,750
28
15
8
7
6
4
47
24
10
9
6
4 Fonte: Dunhan,,C.W. 1967. Proc. Amer.Soc.Hort.Sci.90: 462-466
PARA DESENVOLVIMENTO
DE UM SUBSTRATO
Objetivo
a) Cultivado em vaso
Material disponível e quantidade
Mercado
Estrutura de apoio
b) Produção de Mudas
c) Para Canteiros
Tempo para desenvolvimento e
pesquisa
Local de produção
Capital
PARA DESENVOLVIMENTO
DE UM SUBSTRATO
Métodos para Formulação
de Substrato
1) Método Empírico – mistura pura e simples
dos componentes
2) Método experimental de misturas básicas e
testes biológicos
3) Método de POKORNY (1993) – Análises
químicas e físicas + necessidades da cultura,
faz-se as combinações dos componentes
com a ajuda do computador
4) Método BROWN e POKORNY (975) e
POKORNY e HENRY (1984) –
Baseado no estudo da densidade de cada
mistura retida em cada peneira
5) Método ELIZABETE SALVADOR (2000)
Métodos para Formulação
de Substrato
Materiais Simples Utilizados nas Misturas:
- Areia
- Casca de arroz carbonizada
- Casca de pinus
- Húmus de minhoca
- Perlita
- Turfa convencional
- Turfa cultivada
- Vermiculita
- Torta de filtro Oliver
- Casca de eucalipto
Desenvolvimento de Substrato
Método de Elizabete Salvador
Foram
feitas 136
misturas
Análises Físicas de Algumas
Misturas
Água
Misturas Porosidade Espaço de Facilmente Disponível
(%) aeração (%) Disponível (%) (%)
CP 77,5 24,8 18,1 20,1
VE 79,3 26,6 16,4 18,0
HU 77,7 26,3 17,6 19,8
TU 78,8 27,5 17,2 19,7
CE 73,3 14,6 21,5 25,1
TV 75,6 18,7 19,7 21,9
CH 74,1 17,0 18,6 17,8
TC 77,0 20,6 16,1 17,8
HV 76,6 21,9 16,4 19,9
Análises Físicas do Substrato
de Areia: Vermiculita
Densidade Porosidade Espaço de Água (%)
(g.cm-3) Total (%) Aeração %
Facilmente disponível
Disponível
0,15 87,5 57,8 8,9 11,1
0,35 83,3 40,6 10,4 13,1
0,55 77,6 26,9 16,4 18,8
0,75 75,1 19,5 17,4 19,8
0,95 72,6 12,8 23,7 26,0
Qualidade Comercial de Gloxinas
Cultivadas em Substratos de
Diferentes Densidades
Tratamento Plantas Plantas Plantas
Especiais Comuns Fracas
0,15 g.cm3 54,29% 20,00% 25,71%
0,35 g.cm3 60,00% 17,14% 22,86%
0,55 g.cm3 94,29% 5,71% 0,0%
0,75 g.cm3 88,57% 2,86% 8,57%
0,95 g.cm3 80,00% 11,43% 8,57%
Qualidade Comercial de Gloxinas
Produzidas em Substratos Diferentes
SUBSTRATOS CLASSE DE PLANTAS(%)
ESPECIAIS COMUNS FRACAS
CP 0 32 68
VE 71 27 2
HU 21 21 58
TU 16 32 52
TE 27 43 30
CP – Casca de pinus: húmus de minhoca: perlita VE – Vermiculita:
humus de minhoca: perlita HU – Turfa convencional: casca de
eucalipto TU – Turfa cultivada: casca de arroz carbonizada TE -
Testemunha (usado pelo produtor)
Qualidade Comercial de Lysianthus
Cultivado em Substratos de
Densidades Diferentes
Densidade Classes de plantas (%)
g.cm-3 Especial Comum segunda
0,15 20 60 20
0,35 50 30 20
0,55 20 80 0
0,75 80 20 0
0,95 60 40 0
Qualidade Comercial de Lisianthus
Cultivado em Diferentes Substratos
SUBSTRATOS CLASSE DE PLANTAS(%)
ESPECIAL COMUM SEGUNDA
TV 90 10 10
CH 0 10 90
TC 80 20 0
TE 90 10 0
TV – Turfa cultivadora: vermiculita
CH – Casca de pinus: húmus de minhoca
TC – casca de eucalipto: turfa convencional: areia
TE – Testemunha
Algumas Regras Básicas
Para se Fazer uma Mistura
1) O volume da mistura é menor que a soma
dos volumes dos componentes da mistura.
2) A mistura de 3 componentes é superior a de
dois componentes.
3) A argila não deve passar de 17% do volume
total.
4) O componente orgânico não pode ser
facilmente decomponível.
5) Um dos componentes deve possuir alta capacidade de retenção de água.
6) Se um dos componentes é areia ou vermiculita,
a sua participação não deve ser superior a 50%.
7) A maioria dos materiais orgânicos é hidrófoba.
8) Sempre que possível, deve ser usado materiais
leves.
Algumas Regras Básicas
Para se Fazer uma Mistura
9) A vermiculita ou perlita pode substituir o
esterco.
10. É sempre interessante que um dos
componentes seja orgânico. No mínimo, 1/3
do volume da mistura deve ser derivado do
húmus de alta qualidade ou material
semelhante
Algumas Regras Básicas
Para se Fazer uma Mistura
11. Nem sempre é fácil fazer com que os
componentes se misturem e permaneçam
como tal, neste caso, o umedecimento
leve ajuda a resolver o problema.
12. A mistura deve ter excelentes
características físicas, onde a relação
umidade/ar deve chegar próximo a 50/50
em volume.
Algumas Regras Básicas
Para se Fazer uma Mistura
ADUBAÇÃO NO SUBSTRATO
- Substrato e/ou soluções nutritivas desbalanceados podem
causar deficiência de certos elementos:
excesso de NH4 causa deficiência de Ca, Cu, Mg
excesso de NO3 causa deficiência de K
excesso de Ca causa deficiência de P,K,Fe, Mn,
NH4,Zn,B,Cu
excesso de P causa deficiência de Fe e/ou Mn
- A faixa de disponibilidade de nutrientes, conforme o pH,
deve ser obedecida
- A relação entre os nutrientes deve ser considerada:
N:K:Mg:: 1:!:1:0,5
Mn:Cu:: 1:2 ou 1:5
Fe:Cu:: 10:1
a. todos os nutrientes necessários durante o período de
produção da muda
b. todo o P necessário para o período de produção de muda
c. baixos níveis de K e N, para permitir que a muda atinja o
estágio cotiledonar antes das adubações de cobertura
iniciarem
d. não usar adubos em pó ou soluções nutritivas concentradas
em substrato seco
e. as soluções nutritivas devem ser usadas para controlar o
crescimento das mudas. O tipo de solução nutritiva
depende da espécie, adubação feita na base, freqüência e
manejo adotados
O QUE O SUBSTRATO DEVE
CONTER
ADUBAÇÃO MÍNIMA PARA
SUBSTRATO
1. Calcáreo dolomítico para achar o nível de pH
desejado
2. Superfosfato
3. Mistura de micronutrientes
4. Agente molhante ser for o caso
5. N e K suficiente para as primeiras semanas
PADRÕES FÍSICO-QUÍMICOS DE
SUBSTRATOS AGRÍCOLAS
Espaço poroso total – 85% (De Boodt & Verdonck, 1972)
Água facilmente disponível – 20 – 30% ( De Boodt & Verdonck)
Capacidade de tampão hídrico – 4 a 10% (De Boodt &
Verdonck)
Relação porcentual de ar – água- 1:1 , a uma sucção hídrica
entre 10 a 20 cm (Verdonck et al, 1974)
Espaço após a drenagem – 5 a 120% (Conover, 1967 e Furuta,
1969)
pH – 5,5 a 6,5 (pasta saturada) (Conover & Poole, 1974,
Walters et al, 1970)
Sais solúveis ou EC - < 22,3 mS/cm (pasta saturada) (Warncke
1983)
Professor Titular
KEIGO MINAMI
Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz
Departamento de Produção Vegetal
Universidade de São Paulo
Avenida Pádua Dias, 11,
Piracicaba - SP
CEP 13418-900
Caixa Postal 09
Tel. 0**19-3429-4190 Ramal 216
Fax 0**19 – 3429 – 4116
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Agradece a Presença de Todos