Plásticos Biodegradáveis para - AGROBIOFILM...Designer da Capa & interior: Joana Cordeiro...

Plásticos Biodegradáveis para Cobertura de Solo

Desenvolvimento de mulch biodegradável Agrobiofilm® para:

Culturas de Ciclo Curto

Culturas de Ciclo Longo

Culturas Perenes

O projecto Agrobiofilm é co-financiado pelo 7º Programa Quadro da União Europeia (FP7-SME-2007/2013), gerido pela Research Executive Agency (http://ec.europa.eu/research/rea), ao abrigo do acordo de subvenção nº 262257.

PREFÁCIO Prof. António Monteiro, Presidente da Sociedade Internacional de Ciências Hortícolas

INTRODUÇÃO

Paulo Azevedo, Coordenador do projecto Agrobiofilm, Director Geral da SILVEX

Plásticos Biodegradáveis para Cobertura de Solo

Copyright © Silvex 2013

Título: Plásticos Biodegradáveis para Agricultura. Desenvolvimento de Plásticos Biodegradáveis de Cobertura de Solo para Culturas de Ciclo Curto, Culturas de Ciclo Longo e Culturas Perenes

Publicado inicialmente: 2013Autores: Consórcio AgrobiofilmDesigner da Capa & interior: Joana CordeiroImpressão: Digital Printing Services

Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, armazenada num sistema de recuperação ou transmitida de qualquer forma ou por qualquer meio, eletrónico, mecânico, fotocópia, gravação ou de outra forma, sem a prévia autorização por escrito do autor dos textos e seus editores.

www.agrobiofilm.eu

Índice

AGRADECIMENTOS

PREFÁCIO

Prof. António Monteiro, Presidente da Sociedade Internacional de Ciências Hortícolas

INTRODUÇÃO

Paulo Azevedo, Coordenador do projecto Agrobiofilm, Director Geral da SILVEX

CAPÍTULO 1. MULCH: DO POLIETILENO AO BIODEGRADÁVEL

1. Introdução2. Limitações do mulch convencional de Polietileno3. Plásticos fotodegradáveis e oxo-degradáveis4. Plásticos biodegradáveis para cobertura de solo

CAPÍTULO 2. EXISTIRÁ REALMENTE UMA COMPETIÇÃO ENTRE BIOPLASTICOS E ALIMENTAÇÃO?

CAPÍTULO 3. PROJECTO AGROBIOFILM®

1. Consórcio 2. Objectivos3. Matéria-prima4. Inovação e estado da arte 5. Plano de Trabalho

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CAPÍTULO 4. ENSAIOS DE CAMPO COM MULCH AGROBIOFILM®

1. Culturas de ciclo curto - melão e pimento1.1 Introdução1.2 Aplicação do mulch & plantação 1.3 Crescimento vegetativo e colheita1.4 Conclusões

2. Culturas de ciclo longo – morango2.1 Introdução2.2 Aplicação do mulch & plantação 2.3 Crescimento vegetativo e colheita2.4 Conclusões

3. Culturas perenes – videira3.1 Introdução3.2 Aplicação do mulch & plantação3.3 Efeito do Mulch nas características do solo3.4 Comportamento do Agrobiofilm® ao longo do tempo na vinha3.5 Crescimento vegetativo da videira3.6 Efeito do Agrobiofilm® na Produção e qualidade da uva3.7 Formação e poda da vinha 3.8 Desenvolvimento radicular3.9 Conclusões3.10 Ensaio realizado em Portugal

CAPÍTULO 5. OPÇÕES PARA TRATAMENTO DOS RESÍDUOS DE MULCH FILM

1. Remoção e eliminação do Mulch de Polietileno2. Incorporação ao solo do Mulch Agrobiofilm 3. Biodegradação no solo do Mulch Agrobiofilm

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CAPÍTULO 6. AVALIAÇÃO DO CICLO DE VIDA DO MULCH AGROBIOFILM

1. Introdução2. Resultados e Discussão2.1 Impacto ambiental da cultura de Pimento2.2 Impacto ambiental da Vinha2.3 Impacto ambiental da cultura de Melão2.4 Impacto ambiental da cultura de Morango2.5 Agrobiofilm® vs Mulch de Polietileno: resumo da ACV3. Conclusões

CAPÍTULO 7. IMPORTÂNCIA DA AGRICULTURA BIOLÓGICA - INCENTIVOS DA UE À UTILIZAÇÃO DE MULCH BIODEGRADÁVEL

1. Introdução2. Tendências de mercado3. Controlo de infestantes em Agricultura Biológica4. Medidas Agro-ambientais da União Europeia

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Agradecimentos

Este manual é o resultado do trabalho levado a cabo durante três anos de intensa investigação, realizada em três Países, por uma equipa multidisciplinar de investigadores e utilizadores finais.

Em Portugal, gostaríamos de agradecer especialmente à Professora Elisabeth Duarte e sua equipa do Instituto Superior de Agronomia, bem como à própria Universidade de Lisboa, pela contribuição, apoio e empenho com este projecto. Estamos, também, particularmente gratos ao Professor António Monteiro pelo seu entusiástico apoio.

Em Espanha, agradecemos à nossa especialista na cultura do morango, Eng. Magdalena Torres, do Centro Tecnológico ADESVA e sua equipa, responsáveis pelo trabalho de investigação em plantas de ciclo longo em estufa. A sua dedicação e valiosos contributos estão claramente reflectidos nesta publicação.

Em França, tivemos a sorte de ter o empenho da Professora Emmanuelle Gastaldi e sua equipa da Universidade de Montpellier II. O trabalho inovador apresentado neste livro muito beneficiou da persistente e exaustiva investigação do seu grupo de trabalho. Estamos-lhes gratos pelo trabalho meticuloso e contribuição detalhada ao longo de todo o projecto.

Na Dinamarca, aos Professores John Hermansen, Kai Grevsen e restante equipa da Universidade de Aarhus, agradecemos a valiosa contribuição relacionada com a Análise do Ciclo de Vida (ACV), que acreditamos ser pioneira nesta área.

O trabalho de campo e atitude positiva dos utilizadores finais permitiram ter, nesta obra, a válida perspectiva dos agricultores de Portugal, Espanha e França. Agradecemos à Eng. Flávia Damas (Hortofrutícolas Campelos), Olivier Mandeville (Châteaux Vaissière) e António Garrido Mora (EAGM).

Por último, gostaríamos de aproveitar a oportunidade de agradecer, pessoalmente e em nome do consórcio ao Eng. Carlos Rodrigues (agrónomo da SILVEX com mestrado em Horto-fruticultura e Viticultura), que cumpriu a árdua tarefa de ser o coordenador científico do projecto, pelo seu valioso trabalho e dedicação ao projecto Agrobiofilm.

Hernani de Magalhães Jørn Johansen Andrew Marsden Director da Silvex Director da Biobag Director da ICSE

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Prefácio

O uso de filmes de plástico (polietileno) como mulch está largamente disseminado em horticultura, especialmente em frutas e hortaliças de elevado valor. No entanto, à utilização destes filmes, estão associados impactos ambientais negativos e reconhecidos problemas de sustentabilidade.

O projecto FP7 denominado “Agrobiofilm - Desenvolvimento de filmes biodegradáveis melhorados para actividades agrícolas” testou uma solução alternativa e abriu caminho para a substituição dos filmes em plástico convencional por filmes biodegradáveis. A equipa do projecto superou algumas das barreiras técnicas que impedem a utilização, em larga escala, dos mulch film biodegradáveis. Os ensaios realizados permitiram obter conhecimento sobre optimização das características do material, metodologias, efeito no comportamento das culturas, bem como nas condições e tempo necessário para a biodegradação.

A mudança de filmes convencionais para biodegradáveis constitui um desafio complexo, que envolve componentes técnicas, comerciais e socio-económicas. Esta alteração foi atingida com sucesso, através da abordagem holística utilizada neste projecto, que envolveu PMEs e instituições de I&D.

Fiquei satisfeito com o sucesso resultante da colaboração entre equipas de investigação, produtores de filmes e utilizadores finais. Todos se mostraram fortemente empenhados em atingir os objectivos inovadores traçados inicialmente.

Este manual elenca os resultados obtidos no projecto, incluindo instruções sobre a utilização de mulch films biodegradáveis. As principais secções desta publicação tratam da evolução de mulch de PE para biodegradável, da descrição do projecto, da utilização de Agrobiofilm® em diversas culturas e testes de biodegradação.

Considero esta publicação muito útil, recomendando-a especialmente para decisores políticos, produtores de filmes e agricultores que desejem fazer parte desta nova era de mulch films sustentáveis.

Concluo, congratulando os líderes do projecto e os editores deste manual pelo ensejo de trazerem para discussão pública um tema tão relevante.

António A. Monteiro

Presidente da ISHS - Sociedade Internacional de Ciências Hortícolas

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Introdução

Em Fevereiro de 2012, a União Europeia adoptou uma nova estratégia para direccionar a economia europeia no sentido de uma utilização mais sustentável dos recursos renováveis.

A comissária para a investigação, inovação e ciência - Máire Geoghegan-Quinn - afirmou: ”A Europa necessita de fazer a transição para uma economia pós-petróleo. Uma maior utilização de recursos renováveis deixou de ser apenas uma opção, é uma necessidade. Temos de efectuar a transição de uma sociedade baseada em produtos de origem fóssil para outra realidade baseada em produtos bio. O motor desta transição passa pela investigação e inovação. Esta mudança é benéfica para o nosso ambiente, segurança alimentar e energética, bem como para a competitividade da Europa no futuro”.

Há cerca de três anos, quando Silvex e Biobag começaram a trabalhar em conjunto, apercebemo-nos imediatamente que os plásticos biodegradáveis e compostáveis para utilização agrícola constituíam uma grande oportunidade para deixar a nossa marca neste negócio, particularmente no Sul da Europa. O desenvolvimento de mulch films biodegradáveis, apoiado em sólidos conhecimentos científicos, que possam contribuir positivamente para mudar as práticas agrícolas no sentido de uma agricultura sustentável, foi desde logo considerado uma ideia de negócio muito interessante.

Em 2011, consumiram-se na União Europeia cerca de 136.000 toneladas de mulch film convencional de polietileno. A utilização de mulch film biodegradável não atingiu mais do que uma minúscula parte desse valor - entre 1 a 2%. Como bem sabemos, mais cedo ou mais tarde, a utilização intensiva de plásticos de origem fóssil terá um impacto devastador nas comunidades locais. De facto, já há regiões onde a terra deixou de ser produtiva, ou ainda pior, terrenos que deixaram de ser utilizados para a agricultura, em resultado da contaminação com resíduos de plástico. Existem também, muitos proprietários que já se recusam arrendar os seus terrenos a agricultores que utilizem mulch de plástico convencional.

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O projecto Agrobiofilm, co-financiado pela União Europeia (FP7-SME-2010- Agrobiofilm® GA262257) enquadra-se nos objectivos da UE, tal como descrito nas palavras da Comissária Máire Geoghegan-Quinn. Neste manual, apresentamos os resultados de três anos de trabalho, levado a cabo essencialmente por investigadores de universidades e centros de investigação. Com a validação do nosso mulch biodegradável e compostável, registado com a marca Agrobiofilm®, acreditamos ter criado um produto que é, claramente, uma alternativa credível ao mulch plástico de origem fóssil e não compostável.

Esta credibilidade foi definitivamente alcançada, pelo valioso trabalho realizado pelos nossos parceiros académicos, que nos permitiram ir além do estado da arte e a quem agradecemos toda a dedicação dada ao projecto. É nossa convicção, que este projecto é um bom exemplo de como a cooperação entre empresas/”economia real” e universidades/investigação científica deve ser realizada.

Este manual tem, também, por objectivo fornecer factos e exemplos reais que possam ser usados por todos os interessados, ajudando a alterar as actuais práticas agrícolas por outras mais sustentáveis, contribuindo para minimizar o impacto ambiental da actividade agrícola.

Durante o projecto enfrentamos muitos desafios e estamos seguros que continuaremos a faze-lo no futuro. Sabemos também que vamos continuar a melhorar o nosso conhecimento sobre a produção de mulch films biodegradáveis, tornando-os cada vez mais sustentáveis e económicos.

Paulo Azevedo

Coordenador do Projecto Agrobiofilm, Director Geral da SILVEX

CAPÍTULO 1 Mulch: Do Polietileno ao Biodegradável

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CAPÍTULO 1

Mulch: Do Polietileno ao Biodegradável

1. IntroduçãoO termo “plástico” tem origem na palavra grega “plastikos” que pode ser traduzida como “capaz de ser moldado em diferentes formas”. Os plásticos utilizados actualmente são feitos com matérias-primas de origem inorgânica e orgânica, tais como, carbono, silício, hidrogénio, azoto, oxigénio e cloro. Estes materiais são extraídos principalmente de petróleo, carvão e gás natural (Seymour, 1989, cit. in Kasirajan & Ngouajio, 2012).

Os plásticos para cobertura de solo, também chamados de mulch, estão disponíveis comercialmente como factor de produção agrícola desde a década de 60 do século passado (Lamont, 2005). Actualmente, para a cobertura do solo com plástico sob a cultura (mulching) recorre-se tanto a filmes transparentes como coloridos. A técnica de “mulching” proporciona diversos efeitos benéficos para as culturas, tais como: regulação da temperatura do solo; efeito herbicida, controlando as infestantes; redução de perda de água por evaporação, aumentando a eficiência do uso da água; prevenção da lixiviação de agroquímicos; proteção das folhas e frutos de doenças do solo; proteção dos frutos do contacto directo com o solo; evita a formação de crostas na camada superior do solo (Briassoulis & Dejean, 2010); redução de utilização de herbicidas e pesticidas; proteção contra geada.

Estes benefícios conduzem ao incremento do rendimento e melhoria dos parâmetros qualitativos das culturas. No entanto, o uso massivo de plásticos agrícolas gera uma série de desafios e inconvenientes, maioritariamente relacionados com a gestão do seu destino no fim-de-vida, como discutiremos adiante.

A crescente importância dos plásticos em agricultura, especialmente em horticultura, foi destacada num relatório recentemente publicado. Segundo este relatório, em 2011, a nível europeu (27 países da UE, Suíça e Noruega) utilizaram-se 545.000t de filmes agrícolas (figura 1.1). Os filmes para silagem representam o maior segmento, com 45% do volume total, enquanto os filmes para estufa (estufas clássicas, túneis, cobertura directa) representam cerca de 30%. Em filme para mulch gastaram-se 136.250t, equivalendo a 25% do total.

18 Agrobiofilm®

Figura 1.1 - Mercado de filmes agrícolas na Europa – adaptado de Applied Market Information (AMI, Bristol/ UK; www.amiplastics.com). Números apresentados incluem a UE 27, bem como a Suíça e Noruega.

Na Europa, o mercado encontra-se distribuído da seguinte forma (AMI Plastics 2010; AMI Plastics 2011; CIPA, 2006):

a. Países Nórdicos

A Escandinávia tem uma quota de mercado de 7% do total da UE, com cerca de 18% desse valor em mulch, a que correspondem 6.600t. b. Alemanha, Reino Unido e Benelux

Alemanha com quota de 11% do total da UE, ≈34% em mulch – 20.000t; Benelux com quota de 6% do total da UE, ≈28% em mulch – 9.000t; Reino Unido com quota de 7% do total da UE total, ≈15% em mulch –5.700t.

Filmes Agrícolas:Consumo Europeu em 2011 por país (total: 545,000t)

© 2012 Plastics Information Europe Fonte: Applied Market Information

Outros 16%

Polónia 3%

Benelux 6%

Reino Unido 7%

Escandinávia 7%França 9%

Itália 21%

Espanha 20%Alemanha 11%

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c. Região Mediterrânica

Esta região é responsável por metade do consumo europeu de filme agrícola:

Espanha com quota de mercado de 20%, sendo ≈32% em mulch - 35.000t; Itália com quota de mercado de 21%, sendo ≈25% em mulch - 28.600t; França com quota de mercado de 9%, sendo ≈18% em mulch - 8.000t; Portugal utiliza mulch em 23.000ha, o que corresponde a cerca de 4.500t.

2. Limitações do Mulch Convencional de Polietileno

A principal desvantagem da grande expansão na utilização de plásticos em horticultura (e agricultura em geral) está relacionada com o destino dos resíduos plásticos e o seu impacto ambiental amplamente reconhecido como negativo.

De facto, apenas uma pequena percentagem da incessante e crescente quantidade de resíduos agrícolas (milhares de toneladas produzidas todos os anos) é reciclada.

Devido à necessidade de mobilização e preparação do solo antes da instalação de cada cultura, os filmes mulch são usados somente durante um ciclo, sendo removidos do solo no fim de cada ciclo de cultura. A reciclagem destes filmes agrícolas seria demorada e cara, devido ao elevado custo da mão-de-obra. Além disso, estes filmes estão contaminados com pesticidas, com resíduos quer de solo quer da cultura, o que, para tornar a reciclagem viável, implicaria uma pré-lavagem com elevado consumo de água e energia.

Acompanhando os benefícios da crescente utilização de plásticos em agricultura, verifica-se um efeito nocivo no que se refere aos problemas que advêm da dificuldade de gerir os milhares de toneladas de resíduos produzidos anualmente.

Quantidades imensas de resíduos plásticos permanecem nas explorações agrícolas (figura 1.2A) ou levados para zonas não cultivadas (pinhais, zonas incultas) o que leva à proliferação de verdadeiras lixeiras nas imediações dos campos agrícolas. Noutros casos, fruto da acção negligente de alguns agricultores, estes resíduos plásticos são queimados a céu aberto (figura 1.2B).

20 Agrobiofilm®

Estas situações podem contribuir para a libertação no meio ambiente de substâncias poluentes e perigosas, cujo impacto ambiental é naturalmente muito negativo (Graci et all., 2008; Briassoulis, 2007). Outro destino não autorizado para estes resíduos passa pelo seu enterramento numa zona não produtiva da exploração agrícola. Esta prática representa uma séria ameaça à qualidade do solo (levando à sua contaminação de forma irreversível) e, possivelmente, à segurança alimentar dos produtos obtidos nessas explorações.

Estas práticas não são autorizadas e são objecto de controlo por parte dos organismos oficiais de cada país. São também consideradas ilegais ao abrigo de legislação Europeia (Directiva 99/31 EC e Directiva 2000/76 EC).

A degradação estética da paisagem em regiões cuja beleza natural é amplamente reconhecida resulta noutro impacto ambiental negativo, especialmente se o turismo natural é economicamente relevante na região. É o caso, por exemplo, de algumas regiões francesas onde se utiliza mulch de polietileno na vinha.

Figura 1.2 – Resíduos de plásticos (PE) agrícolas abandonados (A) ou queimados (B) no campo.

Em resumo, a grande desvantagem do mulch convencional de polietileno é a necessidade da sua remoção do solo no final de cada ciclo da cultura e gestão dos resíduos resultantes (que sempre leva a problemas ambientais). A agricultura tem vindo a sofrer a pressão da sociedade em geral para que seja, cada vez mais, uma actividade sustentável, pelo que os investigadores e engenheiros procuram alternativas “amigas do ambiente” ao mulch de plástico convencional.

Os filmes biodegradáveis para cobertura do solo (mulch) estão entre tais alternativas, sendo considerados como “alternativas verdes” ao PE, uma vez que são parcialmente produzidos com matéria-prima renovável de origem vegetal.

A B

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A percentagem de matéria-prima de origem renovável tem vindo a aumentar consistentemente, o que permite reduzir, cada vez mais, a dependência de recursos não renováveis (por exemplo, petróleo e gás). Estamos também cientes de que há esforços para que a fonte da matéria-prima renovável se baseie sem biomassa de culturas perenes com reduzidas necessidades de água, fertilizantes e fitofármacos. É o caso do projecto da parceria Novamont & Eni em Porto Torres (Sardenha), com utilização de plantas de cardo (www.matrica.it).

3. Plásticos Foto-degradáveis e Oxo-degradáveis

Plásticos foto-degradáveis são aqueles em que as reacções químicas de degradação são induzidas pela radiação solar (Kasirajan & Ngouajio, 2012).

O problema associado a estes plásticos é, também, o uso incessante de recursos não renováveis (à base de petróleo) e a sua incapacidade para, no solo, se decomporem totalmente em dióxido de carbono e água devido à ausência de luz (Halley et al., 2001; Zhang et al., 2008). Há mais de 20 anos que os mulch foto-degradáveis são ensaiados (Hemphill, 1993, cit in Kasirajan & Ngouajio, 2012). Os resultados têm sido muito diversos, com muitos filmes a apresentarem degradação precoce (Greer & Dole, 2003; Halley et al., 2001). Por outro lado, no caso das culturas de porte prostrado, uma vez que as mesmas cobrem completamente o solo, reduzem ou anulam a exposição do mulch à radiação UV inibindo a sua degradação. Também nas regiões que naturalmente recebem pouca radiação solar, a degradação deste tipo de mulch é bastante reduzida (Greer & Dole, 2003).

Os plásticos oxo-degradáveis são feitos a partir de polímeros baseados em petróleo, tais como o polietileno (PE), mas contêm aditivos (normalmente sais metálicos) que aceleram a sua degradação 1 quando expostos ao calor e/ou radiação.

1. A degradação de plásticos oxo-degradáveis ocorre através de um processo químico denominado “degradação oxidativa” onde as moléculas são quebradas em fragmentos mais curtos, por acção do oxigénio, luz UV e/ou calor.

22 Agrobiofilm®

A utilização de aditivos aquando da extrusão de plásticos é uma prática bastante comum no mercado e bastante popular em aplicações com elevado impacto ambiental, como é o caso dos sacos de compras distribuídos (quase sempre) gratuitamente. Estas soluções alternativas com aditivos são muitas vezes publicitadas como “degradáveis”, “oxo-degradáveis” ou “oxo-biodegradáveis”, invocando redução do impacto ambiental, quando comparadas com os plásticos comuns sem aditivos. No Reino Unido, em 2010, o Ministério do Ambiente, Alimentação e Assuntos Rurais (Department for Environment, Food and Rural Affairs -DEFRA) publicou um relatório baseado num estudo levado a cabo pela Universidade de Loughborough que avaliou o impacto ambiental dos plásticos oxo-degradáveis ao longo do seu ciclo de vida. O principal objectivo deste estudo foi rever a literatura publicada e, em ligação com os principais intervenientes, entender o que acontece aos polímeros e aos sais metálicos quando o material oxo-degradável se começa a degradar. Além disso, pretendeu-se avaliar se esta degradação tem um efeito benéfico ou prejudicial sobre o meio ambiente, comparando-o com o dos plásticos convencionais sem aditivos.

O estudo também analisou as supostas provas que o marketing relacionado com os plásticos oxo-degradáveis reivindica, avaliando em que condições e prazos estes materiais se degradam.

O relatório final2 (DEFRA, 2010) concluiu que a incorporação de aditivos nos plásticos de polietileno, com o objectivo de acelerar a sua degradação, não melhora os efeitos ambientais dos plásticos visto que:

2. http://randd.defra.gov.uk/Document.aspx?Document=EV0422_8858_FRP.pdf

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1. O tempo necessário para que os plásticos oxo-degradáveis se degradem e depois sofram biodegradação não pode ser previsto com precisão, uma vez que depende das condições ambientais a que estão sujeitos.

Embora seja admissível que os plásticos oxo-degradáveis comecem a degradar-se passados 2 a 5 anos (nas condições do Reino Unido), não é claro quanto tempo será necessários para que se estes materiais se biodegradem. Os plásticos oxo-degradáveis não são compostáveis e o termo “biodegradável” aplicado a estes plásticos é potencialmente confuso para os consumidores, na hora de escolherem o destino final dos mesmos.

2. Os plásticos oxo-degradáveis podem ter consequências indesejáveis, quer no ambiente, quer nas instalações em que são eliminados. O teor de aditivos metálicos contidos nos plásticos é baixo e não parece susceptível de aumentar significativamente a sua concentração natural no ambiente.

No entanto, há uma preocupação com a possibilidade de insectos e animais poderem engolir fragmentos destes plásticos e, logo, ingerirem os aditivos. Os plásticos oxo-degradáveis não são apropriados para inclusão em sistemas convencionais de reciclagem e há evidências que sugerem que não se degradam em condições anaeróbias.

3. A melhor forma para, no fim de vida, eliminar os plásticos oxo-degradáveis é incinera-los, ou se esta opção não for possível, enterra-los num aterro. Ambas as opções tornam irrelevante a característica “degradável” dos plásticos oxo-degradáveis.

De acordo com Kasirajan & Ngouajio (2012), os mulch oxo-degradáveis comportam-se da mesma forma que os foto-degradáveis uma vez que a parte enterrada não sofre degradação e necessita de ser exposta à luz e ao ar uma vez que a sua degradação resulta de fenómenos oxidativos.

Uma alternativa a estes plásticos foto-degradáveis/oxo-degradáveis passa pela utilização de filmes biodegradáveis produzidos a partir de amido de milho e outros polímeros biodegradáveis (Martin-Closas et al., 2003), uma vez que estes são degradados pela acção da humidade e dos microrganismos do solo, decompondo-se totalmente em dióxido de carbono e água (Albertsson & Huang, 1995). É o caso do mulch biodegradável Agrobiofilm®.

24 Agrobiofilm®

4. Mulches Biodegradáveis

Os plásticos biodegradáveis estão hoje presentes em vários sectores da economia, mas a sua utilização na agricultura é muito diminuta. Em 2007, o uso total de plásticos biodegradáveis na Europa era cerca de 30.000 t, representando somente 0,06% do mercado global (Plasticseurope, 2007; Briassoulis & Dejean, 2010).

A prática de uma agricultura ambientalmente sustentável exige uma alternativa estratégica aos mulch de polietileno - a utilização de matérias-primas biodegradáveis de origem vegetal. No projecto Agrobiofilm usamos uma formulação recente de Mater-Bi® (da empresa Italiana Novamont), que se caracteriza pela utilização de um elevado teor de recursos renováveis de origem vegetal.

A utilização de mulch biodegradável tem uma vantagem prática imediata: no fim do ciclo da cultura podem ser enterrados no solo juntamente com os resíduos (folhas, caules, frutos) da cultura. Assim, evita-se a dispendiosa e pouco eficaz tarefa de recolher os resíduos de plástico do solo (obrigatória, no caso do mulch PE). Os materiais biodegradáveis decompõem-se no solo, pela acção de microrganismos tais como bactérias, fungos e algas. Como resultado desta biodegradação, os materiais biodegradáveis transformam-se em água, biomassa e dióxido de carbono.

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CAPÍTULO 2Existe realmente concorrência entre bioplásticos e alimentação?

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CAPÍTULO 2

Existe realmente concorrência entre bioplásticos e alimentação?

Na última década, o desenvolvimento de biocombustíveis gerou um debate, a nível mundial, sobre o uso de biomassa de origem agrícola em utilizações industriais. Em 2007, o forte aumento do preço de bens agrícolas foi associado ao crescente desenvolvimento da indústria de biocombustíveis. No entanto, de acordo com diversos analistas, como por exemplo Ganapini (2013), este aumento de preço ficou a dever-se a outros factores:

O aumento dramático dos preços do petróleo, que levou a um aumento significativo do preço dos cereais, devido aos custos mais elevados com fertilizantes, armazenamento, transporte e distribuição;

Crescente procura em países em desenvolvimento, particularmente na Índia e China; Alteração dos hábitos alimentares em países emergentes (maior consumo

de carne);

Especulação nos mercados;

Colheitas reduzidas em diversos países;

Crescente aumento da população mundial.

Uma vez que a matéria-prima utilizada na produção de bioplásticos é total ou parcialmente de fontes renováveis, cultivadas em terrenos agrícolas, é importante responder à seguinte questão: “Estarão os terrenos agrícolas originalmente utilizados para produzir alimentos a ser amplamente utilizados na produção de bens não alimentares (energia, materiais, etc.)?”

Um estudo 1 publicado pela associação “European Bioplastics” abordou essa questão e concluiu que no ano 2011, a nível mundial, a terra necessária para produzir matéria-prima suficiente para todos os bioplásticos seria somente 0,006% da área agrícola mundial (figura 2.1).

3. http://en.european-bioplastics.org/wp-content/uploads/2013/publications/EuBP_FactsFigures_bioplastics_2013.pdf

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Figura 2.1: Terra necessária para produzir bioplásticos em 2011 e em 2016 (adaptado de Bioplastics-facts and figures, 2013).

Esta percentagem é ligeiramente variável em função de vários factores, como sejam: cultura utilizada para produzir a matéria-prima e sua produtividade; percentagem utilizada na produção do bioplástico; volume de mercado que é substituído pelos bioplásticos. No entanto, a escala do valor apresentado permanecerá inalterada, mesmo tendo em consideração o aumento previsível da produção de bioplásticos num futuro próximo. Estima-se que, em 2016, a percentagem de terra arável afecta à produção de bioplásticos suba para 0,022%.

Uma vez que o projecto Agrobiofilm está, principalmente, focado no mercado Europeu e que o mulch film é uma das três principais categorias de plásticos agrícolas (os outros são silagem e estufas), consideramos importante apresentar outro cenário.

Superfície terrestre mundial13,4 biliões ha = 100%

Superfície agrícola mundial5 biliões ha = 37%

SUPERFÍCIE AGRÍCOLA MUNDIALPastagens3,5 biliões ha = 70%*Terra Arável1,4 biliões ha = 30%*

Alimentação1,29 biliões ha = 27%*Materiais100 milhões ha = 2%*Biocombustível55 milhões ha = 1%*

Bioplásticos2011: 300.000 ha = 0,006% *2016: 1,1 milhões ha = 0,022% *

*Em relação à superfície agrícola mundial.

Fonte: European Bioplastics / Institute for Bioplastics and Biocomposites (October 2012) / FAO

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Neste cenário, vamos calcular a área de terra arável necessária para produzir matéria-prima de forma a substituir todo o mulch PE por mulch biodegradável Agrobiofilm®.

Considerando os dados apresentados pela AMI (2011), as actividades agrícolas são responsáveis pelo consumo de 545.000 t/ano de plásticos em estufas, silagem e mulch. O mulch representa cerca de 25%, o que corresponde a 136.250 t/ano.

Para produzir 136.250 t/ano, e considerando que a matéria-prima utilizada para produzir Agrobiofilm® seria 100% proveniente de amido de milho (o que não é), a percentagem de terra arável necessária para cobrir toda esta procura seria 0,006%.

Os cálculos a efectuar são simples! Assumindo uma taxa de 100% para a conversão de matéria-prima em produto final, então, para produzir 136.250 t de mulch Agrobiofilm® necessitaríamos de 136.250 t de amido. Se considerarmos que o grão de milho contém 66% de amido (Ganapini, 2013), podemos concluir que 1,0 t de amido (peso seco) é extraída de cerca de 1,5 t de milho (peso seco). Então, para produzir 136.250 t de amido (peso seco), necessitamos de 206.440 t de milho (peso seco). Considerando que o milho produz uma média de 6,6 t/ha1, esta quantidade de milho seria colhida em 31.278 hectares.

Este valor é cerca de 0,006% do total de terra arável na Europa (474,8Mh) 2. Para melhor compreensão, esta diminuta percentagem pode ser visualizada como um bago de uva em comparação com a Torre Eiffel.

Apesar de não ter sido tomado em conta nos cálculos apresentados, é um facto que os mulch Agrobiofilm® são, em média, 40 a 50% mais finos que os correspondentes em PE (no melão o PE tem 25-30 microns enquanto o Agrobiofilm® é produzido somente com 12-15 microns; no morango utiliza-se PE com 30-35 microns e Agrobiofilm® com 18-20 microns). Este facto traduz-se numa redução da quantidade anual de mulch e poderíamos, em verdade, reduzir as nossas estimativas (relativamente ao total de 136.250 t/ano) em 30 a 40%.

Este simples cálculo permite demonstrar que, mesmo considerando os cenários mais exigentes, a percentagem de terra arável necessária para produzir matéria-prima renovável, suficiente para produzir mulch biodegradável capaz de substituir todo o mulch PE utilizado na Europa, é irrelevante e não pode ser considerada como uma ameaça à produção de alimentos.

4. http://faostat.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor.5. http://en.worldstat.info/Europe/Land.

4

5

CAPÍTULO 3 Projecto Agrobiofilm

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CAPÍTULO 3

Projecto Agrobiofilm

Em virtude da abordagem holística deste projecto, reuniu-se um grupo de entidades capazes de produzir filmes biodegradáveis, de acordo com as características pré-definidas pelos técnicos e agricultores e com capacidade para testar todos os mulch produzidos. Todos os ensaios são realizados em condições reais com agricultores, respeitando as suas práticas, cabendo aos investigadores das Universidades e Centro de Investigação o delineamento e execução dos ensaios, bem como a recolha de resultados, sua análise e tratamento.

As PMEs industriais (SILVEX e BIOBAG) tinham a capacidade de produzir e comercializar o mulch biodegradável, mas necessitavam de ser assistidos com o desenvolvimento tecnológico necessário para ultrapassar algumas barreiras científicas. Assim, a aquisição de conhecimento científico interdisciplinar e a colaboração com vários académicos e investigadores era essencial. Esta combinação de entidades formou uma cadeia de valor que reuniu agricultura (sector primário) e indústria (sector secundário) na partilha de conhecimento, sendo os resultados permanentemente monitorizados pelos académicos e investigadores.

1. O Consórcio

O consórcio Agrobiofilm era constituído por PMEs industriais, Universidades e Centros de Investigação e utilizadores finais. As PMEs responsáveis pela produção e comercialização do mulch eram as seguintes:

SILVEX – Indústria de Plásticos e Papéis, S.A. A SILVEX é uma PME Portuguesa, fabricante de plásticos convencionais, reciclados e biodegradáveis que se encontra estrategicamente comprometida com o desenvolvimento de produtos sustentáveis (www.silvex.pt);

34 Agrobiofilm®

BioBag International AS A BioBag é uma PME Norueguesa, líder mundial na produção e comercialização de plásticos certificados como biodegradáveis e compostáveis (www.biobagworld.com);

ICS Environnement A ICSE é uma PME Francesa com vasto conhecimento do mercado de produtos biodegradáveis (www.biobag-france.com)

Os investigadores das instituições de I&D foram cuidadosamente seleccionados, tendo por base não só os seus conhecimentos individuais e mútua complementaridade, mas também a sua capacidade e experiência anterior em projectos de cooperação com parceiros industriais.

As instituições de I&D participantes no consórcio foram:

Instituto Superior de Agronomia O Instituto Superior de Agronomia (ISA) é, em Portugal, a maior e mais qualificada escola de graduação e pós-graduação em Ciências Agrárias, sendo o seu know-how reconhecido nacional e internacionalmente. Com mais de 160 anos de experiência, adapta o seu ensino à evolução tecnológica e à realidade do País, apostando na qualidade e modernização do mesmo (www.isa.utl.pt);

Asociación para el Desarrollo del Sistema Productivo Vinculado a la Agricultura Onubense (ADESVA) O centro tecnológico ADESVA disponibiliza serviços de investigação, desenvolvimento e inovação para empresas da indústria agro-alimentar, promovendo a cooperação e disseminação do conhecimento (www.citadesva.com);

Unité Mixte de Recherches “Ingénierie des Agropolymères et Technologies Émergentes” (IATE/UM2) A Unidade Mista de Investigação IATE é especializada em polímeros biodegradáveis, fazendo parte da Universidade de Montpellier II (umr-iate.cirad.fr);

Aarhus University A Universidade Dinamarquesa de Aarhus é especialmente dedicada à agroecologia, horticultura e estudos de impacto ambiental, como análise do ciclo de vida (www.au.dk/en/).

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Por fim, do consórcio faziam também parte os seguintes utilizadores finais (organizações de produtores e empresários agrícolas):

Hortofrutícolas Campelos S.A. - A Hortofruticolas Campelos é uma organização de produtores reconhecida para produção de frutas e produtos hortícolas. Iniciou a actividade em 1996 com o objectivo de adaptar a produção hortofrutícola às exigências dos mercados, de modo a concentrar a oferta, reduzindo os custos de produção e promovendo técnicas de produção respeitadoras do meio ambiente (www.hcampelos.pt);

Olivier Mandeville - O Château Vaissière está localizado na comuna de Azille, entre Narborne e Carcassonne no coração do Languedoc e está na família desde 1776. São cerca de 300ha de vinha, grande parte dos quais com aplicação de mulch plástico (www.chateauvaissiere.fr);

Explotaciónes Agrarias Garrido Mora - Agricultor Espanhol na região de Huelva (Moguer).

Tendo por base a história e o perfil geral dos parceiros do consórcio, estes constituem um grupo equilibrado, capaz de atingir os objectivos científicos e tecnológicos a que se propuseram. Cada um dos parceiros tem um determinado interesse estratégico, actuando em conjunto para se complementarem. No caso das PMEs não se verificou qualquer conflito de interesses, o que permitiu solidificar uma cadeia de valor e, na fase pós-projecto, formar uma joint venture para explorar os resultados obtidos no projecto em diversos mercados. Relativamente aos investigadores das instituições de I&D, a partilha de conhecimentos em diversas áreas do saber, nomeadamente com especialistas em horticultura, viticultura, polímeros, análise do ciclo de vida e ambiente, foi desde o início do projecto visto como uma necessidade para envolvimento transversal de todos os parceiros.

2. Objectivos

O principal objectivo do consórcio era melhorar os mulch films produzidos com matéria-prima biodegradável e adaptar as diversas soluções encontradas a diferentes culturas e condições edafo-climáticas. A forma de atingir este desiderato passava, também, pela optimização dos processos produtivos, recorrendo a tecnologia de ponta para que o produto final pudesse ser viável tanto do ponto de vista técnico como económico.

36 Agrobiofilm®

O produto final (as diversas soluções de mulch Agrobiofilm®) deviam também proporcionar um efeito positivo no rendimento das culturas e qualidade dos frutos, no controlo de pragas e doenças, na preparação e fertilização do solo.

O consórcio pretende aproveitar esta oportunidade para reforçar liderança no mercado, através do desenvolvimento e demonstração de diversas soluções em mulch film biodegradável Agrobiofilm® que devem satisfazer três requisitos principais:

Ser ambientalmente sustentável;

Estar adaptado ao itinerário tecnológico das diversas culturas, nomeadamente poder ser aplicado com as alfaias utilizadas pelos agricultores no mulch PE e respeitar os métodos de cultivo usuais;

Devem proporcionar um desempenho da cultura semelhante ou ainda melhor do que o obtido com mulch de PE.

Para além dos objectivos directos do projecto Agrobiofilm, os resultados obtidos são um contributo importante para a promoção de práticas agrícolas de elevada rentabilidade e ambientalmente sustentáveis junto dos agricultores que estão, constantemente, a enfrentar uma série de desafios e ameaças à estabilidade económica do sector.

O projecto poderá também aumentar a competitividade das PMEs industriais, que na posse do conhecimento mais actual, poderão desenvolver mulch film biodegradáveis mais competitivos e, portanto, alargar a aplicabilidade destes produtos inovadores a novos mercados.

3. Matéria-prima

A matéria-prima utilizada neste projecto - Mater-Bi® - é produzida pela empresa Italiana Novamont, sendo caracterizada pelo elevado conteúdo em recursos renováveis, quando comparada com outras disponíveis no mercado. Em termos químicos, a matéria-prima Mater-Bi® é um co-poliéster alifático/aromático com matriz de amido. A inovação da nova formulação do polímero utilizado, levanta novas questões sobre optimização do processo produtivo e sua aplicabilidade em agricultura.

37

A resposta a estas questões só pode advir de intenso e extenso trabalho de investigação e demonstração. Ao longo de 3 anos, no âmbito do nosso projecto foi possível avaliar a influência do mulch film biodegradável (referido, nesta obra, como ABF ou Agrobiofilm®) no comportamento agronómico de diversas culturas, escolhidas por representarem grupos com requisitos diferenciados no que se refere às características do mulch film (nomeadamente, propriedades mecânicas e durabilidade). Assim, procedeu-se à instalação de diversos ensaios de campo (em Portugal, Espanha e França) em culturas de ciclo curto com porte prostrado (melão), culturas de ciclo curto de porte erecto (pimento), culturas de ciclo longo (morango) e culturas perenes (videira).

4. Inovação e Estado-da-arte

O objectivo geral do projecto Agrobiofilm® pode definir-se como sendo o desenvolvimento de filmes biodegradáveis, testados cientificamente e validados ao longo dos 36 meses do projecto, de tal forma que no final do mesmo se possa generalizar a sua aplicação a outras culturas e outras condições edafo-climáticas. As propriedades destes inovadores mulch films baseados em amido foram melhoradas, quer relativamente aos de PE, quer a outros biodegradáveis existentes no mercado (como por exemplo, formulações mais antigas de Mater-Bi®).Os objectivos iniciais eram:

Agrobiofilm® estará mais bem adaptado às necessidades do agricultor, uma vez que é produzido de acordo com os requisitos de cada cultura, de forma a que o ciclo de vida da cultura e do mulch coincidam (contrariamente ao PE em que, para qualquer cultura, se utiliza um recurso com ciclo de vida de centenas de anos);

Agrobiofilm® será mais eficiente na modulação da transmissão e reflexão da radiação solar, devido à utilização de corantes específicos. Além da cor preta, foram também testadas outras cores: preto/branco; prata/branco/preto; prata/preto; verde e transparente (no caso de camadas de cores diferentes, a primeira refere-se à cor da camada externa e a última à da camada interna em contacto com o solo);

38 Agrobiofilm®

Agrobiofilm® será um produto ambientalmente sustentável e com perfil de biodegradação no solo diferenciado para culturas anuais (enterrado no solo após última colheita) e culturas perenes (permanece na superfície do solo durante vários ciclos);

Agrobiofilm® estará orientado para ser, tanto em termos energéticos como económicos, mais competitivo relativamente a outros mulch biodegradáveis. Objectivo a atingir pela redução da espessura, pela incorporação de reciclado da própria produção e pela optimização dos parâmetros de produção industrial;

Agrobiofilm® será, pelo menos, tão eficiente como outros filmes biodegradáveis e filmes de polietileno no que se refere ao controlo de infestantes e de pragas e doenças, à eficiência do uso água de rega, ao rendimento, à qualidade dos frutos e à antecipação da colheita.

A capacidade de comprovar estas características vai permitir demonstrar aos agricultores todos os benefícios da utilização de Agrobiofilm®.

5 - Plano de Trabalho

O plano de trabalho para o projecto Agrobiofilm consiste em sete módulos de trabalho (MT), representados esquematicamente na figura 3.1.

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MT1 - Gestão do projecto

MT4 - Desenvolvimento de novas formulações

MT5 - Instalação dos ensaiosde campo

MT6 - Monitorização dos ensaiosde campo

MT7 - Integração de conhecimentosMT

3 -

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Figura 3.1 - Plano de trabalho do projecto Agrobiofilm.

O MT1 assegura a coordenação entre todos os participantes e consiste, basicamente, na gestão global do projecto com tarefas tão diversas como alocação e controlo de recursos, alterações ao plano de trabalhos, agendamento de reuniões e gestão do fluxo de comunicação entre parceiros e entre o coordenador e a UE.

As actividades das instituições de I&D estão repartidas pelas MT3, MT4, MT5, MT6 e MT7, sendo que MT5 diz respeito a actividades de demonstração e as restantes a actividades de investigação e desenvolvimento.

A análise exaustiva das exigências das culturas e dos agricultores, a identificação das limitações tecnológicas na produção do mulch, a selecção e aplicação de metodologias comuns foram algumas das tarefas incluídas na MT3.

A essência da MT4 é a produção e caracterização das novas soluções de mulch biodegradável, incluindo-se também nesta MT as tarefas com a optimização dos parâmetros de produção. A MT5 abrange as actividades de demonstração, definidas com o objectivo de testar a viabilidade dos novos mulches biodegradáveis.

40 Agrobiofilm®

Os ensaios de campo foram instalados em diversas regiões e com quatro culturas: Portugal (Ribatejo) com melão, pimento, morango; Espanha (Huelva) com morango; França (Languedoc) com plantação de duas vinhas. Todos os ensaios foram realizados em condições reais, com agricultores, seguindo as suas práticas habituais. A monitorização dos ensaios foi realizada no âmbito da MT6, com seguimento e avaliação detalhada de diversos parâmetros, de forma a perceber a influência das condições edafo-climáticas nos diferentes mulches e a influência destes nas culturas. Por último, a MT7, comporta tarefas relacionadas com a integração de todo o conhecimento adquirido, através da análise do ciclo de vida, da validação do desempenho e da relação custo/eficiência.

Uma vez que uma das principais barreiras à penetração destes novos produtos no mercado foi identificada como sendo a falta de conhecimento, por parte dos agricultores, das propriedades e vantagens do mulch biodegradável, no âmbito da MT2 realizaram-se todas as tarefas relacionadas com a disseminação dos resultados. Exemplo disso foram os dias de campo, as comunicações orais em conferências externas ao projecto, os artigos científicos e/ou técnicos publicados em diversas revistas, as teses de licenciatura e de mestrado realizadas na Escola Superior Agrária de Santarém e no Instituto Superior de Agronomia, os três workshops realizados pelo consórcio, o site (www.agrobiofilm.eu) e, naturalmente, este manual.

CAPÍTULO 4Ensaios de Campo com Mulch Agrobiofilm®

1. Melão e Pimento

2. Morango

3. Vinha

43

CAPÍTULO 4

Ensaios de Campo com Mulch Agrobiofilm

A introdução de mulch film biodegradáveis na agricultura, tendo sempre por comparação os tradicionais em PE, permitiu aos agricultores terem novas expectativas sobre esta técnica. No entanto, também lhes levantou algumas preocupações, nomeadamente quanto ao rendimento, qualidade da produção e possibilidade de manter as práticas e equipamentos habituais.

Uma das principais premissas na realização de ensaios de campo durante todo o projecto Agrobiofilm era justamente a necessidade de manter as práticas habituais dos agricultores no que se refere à preparação do solo, fertilização orgânica e mineral. A manutenção do emprego das alfaias normalmente utilizadas com o mulch PE era outro princípio fundamental, sem que tal comprometesse o comportamento do mulch biodegradável, nomeadamente a resistência à ruptura durante a sua aplicação. Estes dois objectivos foram completamente atingidos. Também a aplicação da fita de rega foi efectuada em simultâneo com o mulch, tal como se verifica no caso do PE. Em resumo, o mulch biodegradável Agrobiofilm® não requer trabalho adicional com a preparação do solo, com a sua aplicação e, mesmo o seu enterramento, pode ser feito sem trabalho adicional uma vez que é benéfico que tal operação seja executada em conjunto com a incorporação no solo dos restos da cultura.

44 Agrobiofilm®

1. Culturas de Ciclo Curto - Melão e Pimento

1.1. Introdução

As espectativas dos agricultores de culturas de ciclo curto, tal como os outros em geral, centravam-se inicialmente em saber se os novos mulch film biodegradáveis mantinham as suas propriedades mecânicas até ao fim do ciclo, permitindo obter do mulch todos os benefícios esperados.

O meloeiro (Cucumis melo L.) é uma planta anual, herbácea e prostrada que se propaga em todas as direcções cobrindo completamente todo o solo. Desenvolve-se em diferentes tipos de solos, mas prefere os de textura ligeira, arejados, com boa drenagem, com pH no intervalo de 6,0 a 7,0 e que possam aquecer rapidamente. As suas raízes dispersam-se, quer lateralmente, quer na horizontal até profundidades consideráveis, como é característico da família botânica a que pertence (Cucurbitáceas). Tolera bem o calor mas é altamente sensível à geada primaveril. Necessita de uma temperatura mínima média do solo de cerca de 15.5°C, com a temperatura óptima no intervalo de 18-24°C e a máxima a rondar os 32°C.

45

CULTURAS DE CICLO CURTO - MELÃO E PIMENTO

Os sistemas de produção mais comuns recorrem a camalhões baixos cobertos de plástico, com entre-linhas entre 1,2 e 3,7m e distância entre plantas na linha de 0,6 a 1,8m. Alguns sistemas utilizam duas linhas no mesmo camalhão. A largura do mulch pode variar entre 0,9 e 3,0m.

Os produtores agrícolas utilizam extensivamente o mulch plástico com o objectivo principal de aumentar a temperatura do solo, que ocorre em resultado do aumento de calor recebido e armazenado no solo. O crescimento das raízes das plantas e da absorção de nutrientes é largamente afectado pela temperatura da zona radicular (TZR). Culturas com elevada importância económica, como é o caso do melão e do pimento, têm taxa de crescimento máxima para diferentes valores de TZR.

Uma vez que a temperatura do solo é uma variável ambiental que influencia o crescimento e desenvolvimento da cultura, a utilização de mulch, ao aumentar a temperatura do solo, é directamente responsável por um desenvolvimento mais precoce. Este efeito é devido à redução do tempo necessário para que ocorra a floração e, logo, a colheita. Também se observa um aumento do rendimento, uma vez que temperaturas mais elevadas provocam o aumento da área foliar e da taxa de crescimento. Os filmes transparentes têm a vantagem de induzir temperaturas mais elevadas. No entanto, no que se refere ao controlo das infestantes, são menos eficientes que os negros, levando a que ocorra competição por nutrientes, água e espaço entre as plantas e as infestantes.

No caso do meloeiro, o efeito do mulch é crítico durante o desenvolvimento inicial das plantas, devendo permanecer em bom estado pelo menos durante 2-3 meses após plantação/sementeira. O mulch perde o efeito térmico assim que a folhagem cubra todo o solo, ficando a sua acção quase restringida a um efeito qualitativo nos frutos, evitando que os melões contactem com o solo.

O pimento (Capsicum annuum L.) produz frutos de diferentes cores: verde antes de atingir a maturação e, quando maduro, as mais comuns são amarelo, laranja e vermelho. Esta cultura caracteriza-se por apresentar um ciclo quente (livre de geadas) com cerca de 4-5 meses.

46 Agrobiofilm®

A temperatura óptima para o crescimento da planta situa-se entre 24 e 27°C com um máximo para aproximadamente 32°C.

O pimento pode ser cultivado em diversos tipos de solos, desde arenosos a argilosos, produzindo os melhores frutos em solos mais leves. Esta planta prefere solos com pH entre 6,0 e 7,0 (Farooqi et al, 2005).

Normalmente, os pimentos são plantados em camalhões cobertos por plástico de cor preta (embora existam referências a outras cores) uma vez que a necessidade de controlo das infestantes é tida como mais importante do que o aumento de temperatura (mais elevado) que se obteria com a utilização de plástico transparente. Os pimentos produzem um coberto vegetal mais concentrado, em que a radiação solar pode atingir directamente o plástico numa elevada extensão, pelo que este deve manter as suas capacidades físicas durante todo o ciclo. Para que o efeito do mulch possa ser maximizado, o plástico deve ficar em estreito contacto com o solo e os orifícios para plantação devem ser o mais pequenos possível, de forma a evitar penetração de luz por baixo do filme. As densidades de plantação mais comuns são de 25.000 a 35.000 plantas por hectare, geralmente em fiadas duplas (afastadas de 35-45cm), com espaçamento entre plantas de 40-60cm e distância entre-linhas contíguas de 1,5m.

Um dos principais problemas na produção de pimentos são as pragas. Podem verificar-se significativas perdas de produção em virtude de ataque não controlado de afídeos, ácaros, mosca branca, larva mineira, lagartas e tripes. Diversas doenças podem atacar esta cultura: alternariose, antracnose, murchidão, viroses (vírus do tabaco e da batateira), míldio, oídio e podridão cinzenta.

1.2. Aplicação do mulch & Plantação

A preparação do solo é um factor importante na correcta aplicação ao solo do mulch Agrobiofilm. A manutenção das propriedades mecânicas durante todo o ciclo pode ser influenciada pela correcta preparação do solo. Na figura 4.1 podemos observar um exemplo de boa preparação do solo.

47

Figura 4.1 – Armação dos camalhões para a cultura de melão (A) em Benfica do Ribatejo e pimento (B) em Alpiarça.

O solo que se destina a ser coberto com mulch plástico deve estar, de preferência, liso e sem pedras ou resíduos de colheitas anteriores. É exactamente o que não acontece nas situações descritas na figura seguinte, o que pode danificar o mulch plástico através do aparecimento de cortes, furos ou rasgões. Acaso se verifiquem essas situações, o efeito térmico do mulch é diminuído na sua intensidade, o desenvolvimento de infestantes é facilitado e, além disso, se o estrago for muito acentuado, a acção do vento pode potenciar uma degradação precoce do mulch.

Figura 4.2 – Solo com presença de muitas pedras, maioritariamente pequenos seixos rolados (A) na região do Granho (Ribatejo) aquando do primeiro ensaio de pimento e solo com resíduos da cultura anterior, neste caso raízes de vinha (B) aquando da instalação do segundo ensaio de melão em Benfica do Ribatejo.

A B

A B


48 Agrobiofilm®

Refira-se que, apesar das condições não serem as ideais, procedeu-se à aplicação de mulch Agrobiofilm® nas duas situações descritas na figura anterior, uma vez que se tinha como premissa, proceder aos ensaios nas condições reais que os agricultores viessem a dispor. Embora não recomendemos que se aplique mo mulch nas condições descritas, nestes dois casos não se verificaram danos consideráveis no mulch e o rendimento das culturas não foi afectado.

Verificamos que a aplicação do mulch Agrobiofilm® pode ser executada com as alfaias que os agricultores utilizam no mulch PE. No entanto, dependendo do tipo de desenrolador de plástico, nomeadamente da sua sofisticação, poderá ser necessário ajustar a tensão de desenrolamento. A instalação da fita de rega pode ser efectuada ao mesmo tempo, mas é conveniente que a mesma não danifique o mulch. Como se pode observar no detalhe da figura seguinte, se durante o desenrolamento, a fita de rega pressionar de forma intensa o mulch, os gotejadores podem criar pontos de fraqueza no mulch.

Figura 4.3 - Aplicação mecânica e simultânea do mulch biodegradável e da fita de rega. Deve evitar-se demasiada pressão entre o mulch e a fita de rega, pois os gotejadores podem danificar o mulch.

49

Este dano pode acontecer tanto no mulch PE como no Agrobiofilm®, mas poderá ser mais prejudicial no caso do mulch biodegradável, visto que acelera a sua degradação. Numa situação limite, em que a pressão foi tão intensa que provocou furos ao longo do mulch, poderá verificar-se, num futuro próximo da data de plantação, o rompimento do mulch ao longo da fita de rega (figura 4.4). Esta situação é normalmente evitada porque muitos sistemas de desenrolamento impedem o contacto da fita de rega com o mulch. Outros sistemas vão mais além e permitem o enterramento da fita de rega alguns centímetros, não se verificando contacto da fita com o rolo de mulch durante o desenrolamento.

No caso de utilização de plantadores automáticos ou semi-automáticos, pode ser benéfico proceder ao ajustamento de alguns componentes, como sejam as rodas ou as lâminas visíveis na figura 4.5. Como se pode observar na figura 4.6, é possível colocar mulch Agrobiofilm®, fita de rega e proceder à plantação em simultâneo com bons resultados. É comum colocar um pouco de terra a tapar o orifício aberto para a plantação (aconchega a planta e melhora efeito do mulch) tal como se vê na figura 4.7. Nesta foto é também visível que o solo não está fino, pelo contrário, contém muitos torrões. Apesar da conjugação desfavorável das duas situações (pessoa a caminhar em cima do mulch e solo com torrões), o mulch Agrobiofilm® manteve as características mecânicas ao longo de todo o ciclo. No entanto, para optimizar o comportamento do mulch, deve preparar-se melhor o solo e, se possível, não o pisar nos primeiros tempos.

Figura 4.4 - Degradação física do mulch ao longo da fita de rega, em virtude da má aplicação. Ensaio de melão, Benfica do Ribatejo.


50 Agrobiofilm®

Figura 4.5 - Plantadora semi-automática no ensaio de melão. Poderá ser necessário ajustar a elevação das rodas (A) e/ou lâminas metálicas (B), de forma a evitar demasiada pressão sobre o mulch (C).

Figura 4.6 - Com ligeiro ajuste, a plantação decorre sem qualquer problema. Ensaio de melão, Benfica do Ribatejo.

Figura 4.7 - Solo com muitos torrões e pessoa a caminhar sobre mulch durante aplicação. Se possível, evitar ambas as situações.

A

B

C

51

1.3. Crescimento Vegetativo e Colheita

1.3.1.Melão Monitorização do solo

O solo é do tipo arenoso-limoso, tendo as suas características físicas e químicas sido analisadas em três momentos distintos: antes da preparação do terreno, durante a aplicação do mulch, depois do enterramento do mulch (neste caso por várias vezes). Para todos os parâmetros analisados não se verificou qualquer diferença resultante do enterramento e biodegradação do mulch Agrobiofilm® no solo (Duarte et al, 2013).

Quadro 4.1 - Influência do tipo de cobertura do solo na sua temperatura e humidade. Ensaio de melão (1º e 2º ciclos) realizados em Benfica do Ribatejo.

Nota: Por ciclo e variável, os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

No primeiro ciclo, verificaram-se diferenças significativas, embora com sentidos diferentes. Com o mulch biodegradável a temperatura foi ligeiramente inferior, enquanto o teor de água no solo foi 3,3% superior (quadro 4.1). Já no segundo ciclo, com mais modalidades, a temperatura do solo não apresentou qualquer diferença significativa. Relativamente ao teor de água no solo (ou humidade) é de realçar o resultado de ABF1, que comparado com o obtido no mulch de polietileno é superior em 5,1% (termos absolutos) e 48% em termos relativos.

2010

2011

Ensaio/Modalidade Temperatura (ºC)

Humidade (%)

PE 1

ABF 1

PE 1

ABF 1

ABF 2

ABF 3

25.7

25.0

24.4

24.1

24.3

24.4

16.6

19.9

10.6

15.7

10.0

11.9

a

b

a

a

a

a

a

b

a

c

a

b

(°C)


52 Agrobiofilm®

Portanto, para ambos os ciclos foi possível verificar maior teor de humidade no solo coberto com Agrobiofilm®, especialmente no caso da modalidade ABF1. Durante o projecto foram também analisadas muitas outras variáveis intrínsecas à constituição do mulch Agrobiofilm®. Uma dessas características é a permeabilidade ao vapor de água. Concluiu-se que o mulch Agrobiofilm® é cerca de 10 vezes mais permeável que o mulch PE (Duarte et al, 2013) . Com base nesse resultado seria de esperar que a humidade no solo fosse inferior no caso do mulch biodegradável, o que não veio a verificar-se, antes pelo contrário. A observação que fizemos após uma chuvada pode levar-nos a uma explicação para esse facto. Como se pode observar na figura 4.6 (que diz respeito ao ensaio de morango ao ar livre), não há gotas de água sobre o mulch biodegradável, o que significa que as mesmas atravessaram o mulch. Já no caso do mulch PE, este mostra-se impermeável às gotas de água. Este efeito foi também verificado com neblinas matinais e orvalho. Pensamos que pode ser um indicador de que se poderia ter fornecido uma dotação de rega inferior no caso do mulch Agrobiofilm®.

Figura 4.8 – Efeito da diferente permeabilidade dos mulch Agrobiofilm® e PE após uma chuvada. O mesmo efeito foi verificado em situações de orvalho e neblinas matinais, o que pode significar uma redução dos custos com a rega.

Agrobiofilm Convencional PE

53

Pragas e Doenças

No primeiro ciclo (2010) procurou identificar-se as pragas e doenças mais importantes. Relativamente às pragas, em Junho, a população de afídeo verde do meloeiro (Aphis gossypii) atingiu o nível económico de ataque, que justificou o tratamento. Esta praga afectou de igual forma as plantas cultivadas em Agrobiofilm® e mulch convencional de PE. Quanto às doenças, também em Junho, detectaram-se sintomas de murchidão em algumas plantas (que se verificou ser devida ao fungo Didymella bryoniae), afectando de igual modo ambas as modalidades.

No segundo ciclo, observou-se também o afídeo ou pulgão já referenciado em todas as modalidades. A incidência de fusarium (Fusarium oxysporum) foi elevada, quer nas modalidades biodegradáveis, quer na cobertura do solo com PE. Atribuímos esta ocorrência ao facto de termos plantado os meloeiros no mesmo terreno em dois anos seguidos. Apesar de não ser uma prática recomendável em termos técnicos, fizemo-lo para avaliar a influência da biodegradação do mulch Agrobiofilm® enterrado no ciclo anterior.

Rendimento

Como se pode observar no quadro 4.2, no primeiro ano de ensaios, a percentagem de frutos não comercializáveis foi muito semelhante. A produção comercializável, não apresentou diferenças significativas, com 35,6t/ha no PE e 32,6t/ha no mulch biodegradável.


54 Agrobiofilm®

Quadro 4.2 – Influência da cobertura do solo na produção de melão. Resultados dos 2 ensaios efectuados na zona de Benfica do Ribatejo em 2010 e 2011.

Nota: Por ensaio, os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

No segundo ano, a produção foi globalmente inferior, provavelmente pela má prática agronómica de fazer duas plantações seguidas no mesmo solo. A produção não comercializável foi, de facto, muito elevada com valores quase sempres superiores ao dobro do verificado no ano anterior (quadro 4.2). O rendimento em frutos comercializáveis também não apresentou diferenças significativas, com os melhores resultados obtidos em PE e ABF3. Segundo dados estatísticos consultados (OMAIAA, 2012) a produção média de melão em Portugal é cerca de 25 t/ha, o que significa que no primeiro ano a produção obtida foi muito superior à média e que no segundo ano, embora com os problemas já referidos, a produção nas melhores soluções ficou a menos de 2 t/ha do valor de referência.

Qualidade dos frutos

Relativamente à qualidade dos frutos, avaliada pelos parâmetros indicados nos dois próximos quadros, podemos afirmar que, globalmente, não se verificaram diferenças significativas. No entanto, nas 3 modalidades biodegradáveis regista-se uma tendência para melhores resultados em ABF1.

2010

2011

Ensaio/ModalidadeFrutos não

Comercializaveis(%)

RendimentoComercializável

(t/ha)

PE 1

ABF 1

PE 1

ABF 1

ABF 2

ABF 3

22.0

23.0

57.1

58.5

35.0

57.3

35.60

32.62

23.40

21.32

20.49

23.24

a

a

a

a

a

a

55

Qu

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56 Agrobiofilm®

Comportamento do Mulch

O comportamento mecânico das diferentes soluções de mulch foi avaliado continuamente ao longo dos ciclos da cultura. Nos dois ciclos, quaisquer das soluções biodegradáveis testadas resistiram adequadamente ao longo de todo o ciclo, não comprometendo o efeito pretendido do mulch e o rendimento da cultura. Aquando do enterramento no solo, cerca de dois meses depois da última colheita, era possível observar alguma degradação (como veremos no capítulo V) o que é benéfico à posterior biodegradação no solo. No entanto, na presença de uma imensa pressão de junça (Cyperus rotundus L.), como se mostra na figura seguinte, as diferentes soluções biodegradáveis não foram eficientes no controlo dessa infestante. Na verdade, também o mulch de polietileno não resistiu a tão elevada pressão de junça. Assim, em campos com este tipo de problema, antes de utilizar o mulch biodegradável deve ser, pelo menos, reduzida a pressão da infestante.

Figura 4.9 – Terceiro ensaio de melão em Benfica do Ribatejo. A imagem é de 6 de Junho e mostra uma tal pressão da infestante junça que o ensaio teve de ser abandonado.

57

1.3.2. Pimento Monitorização do solo

O solo é do tipo arenoso-limoso, tendo as suas características físicas e química sido analisadas em três momentos distintos: antes da preparação do terreno, durante a aplicação do mulch, depois do enterramento do mulch (neste caso por várias vezes). Para todos os parâmetros analisados não se verificou qualquer diferença resultante do enterramento e biodegradação do mulch Agrobiofilm® no solo (Duarte et al, 2013).

Pragas e Doenças

No primeiro ensaio procedeu-se à avaliação semanal da incidência de pragas e doenças. Não se verificou qualquer estrago resultante de ocorrência de pragas e doenças para qualquer das modalidades ensaiadas (Duarte et al, 2013).

No segundo ciclo, manteve-se a prática de avaliação semanal. A praga mais importante e notória, avaliada através de 9 amostragens, foi identificada como sendo insectos da ordem Thysanoptera, vulgarmente chamados de tripes (Frankliniella occidentalis). Verificaram-se algumas diferenças entre modalidades mas sem que se registassem danos na cultura. A modalidade solo nú (testemunha) apresentou a população de insectos mais elevada, o que se atribuiu à maior quantidade de infestantes presentes a rodear as plantas (quadro 4.5).

Quadro 4.5 – Influência da cobertura do solo no número médio de tripes por 30 plantas em cada modalidade. Segundo ensaio, realizado na zona de Alpiarça.

Nota: Os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

ABF 11Modalidade

Tripes 109.9 123.5 83.0 122.2 116.0

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58 Agrobiofilm®

Rendimento

Em ambos os ensaios a colheita foi separada em duas fases: frutos verdes e frutos maduros.

Quadro 4.6 – Influência da cobertura do solo na produção de pimento. O primeiro ensaio realizado na zona de Benfica do Ribatejo e o segundo na região de Alpiarça

Nota: Por ensaio, os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

Ensaio 2010

Modalidade Frutos nãoComercializáveis

(%)

RendimentoComercializável (t/ha)

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48.8

Ensaio 2012

Verdes Maduros Totais

59

No primeiro ciclo, os pimentos cultivados em mulch biodegradável proporcionaram um rendimento total de 76 t/ha, correspondendo a mais 3t/ha que os cultivados em PE, embora a diferença não seja significativa.

No segundo ciclo, ensaiaram-se as seis diferentes modalidades de mulch biodegradável Agrobiofilm® com duas testemunhas: solo nu e NF2 (antiga formulação de Mater-Bi®). Não se utilizou mulch PE pois tratou-se de um ensaio instalando em parceria com a empresa MONLIZ que pretendia fazer colheita mecânica do pimento maduro (neste caso o PE interfere com a máquina de colheita).

Como se pode observar no quadro 4.6, o pior resultado foi obtido no solo nu, com 48,8 t/ha, logo seguido de NF2 com 50,6t/ha. Relativamente às soluções Agrobiofilm®, os resultados variaram entre 60,3 t/ha em ABF6 e 82,9 t/ha em ABF11. A importância económica destes resultados é imensa. Estamos a falar de mais 11,5 t/ha (+ 23,5%) em ABF6 e mais 34,1 t/ha (+ 69,9%) de produção, que se traduziriam num acréscimo de receitas entre 2700€/ha e 7800€/ha.

Também a maior percentagem de frutos não comercializáveis foi observada para as plantas cultivadas em solo nu.

Qualidade dos frutos

No primeiro ciclo não se registou qualquer diferença significativa nos três parâmetros analisados (quadro 4.7).

No segundo ciclo avaliaram-se 5 parâmetros, cujos resultados se apresentam no quadro 4.7. Como se pode observar, há alguma correlação entre a produção e a qualidade, especialmente no que se refere ao teor de açúcar com solo nu e NF2 a apresentarem resultados ligeiramente superiores. A espessura da polpa é um parâmetro qualitativo de primordial importância para pimento de indústria. Constatou-se que o melhor resultado foi obtido com a modalidade biodegradável ABF6 a produzir pimentos cuja polpa média era superior em 35% (+1,9mm) aos produzidos em solo nu.


60 Agrobiofilm®

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61

Comportamento do Mulch

O comportamento mecânico das diferentes soluções de mulch foi avaliado continuamente ao longo dos ciclos da cultura. Nos dois ciclos, qualquer das soluções biodegradáveis testadas resistiram adequadamente ao longo de todo o ciclo, não comprometendo o efeito pretendido do mulch e o rendimento da cultura. A solução ABF11, que proporcionou o rendimento mais elevado foi desenhada especialmente para colheita mecânica. Três meses após a plantação, com a área foliar completamente desenvolvida e a colheita dos frutos verdes quase concluída, este mulch biodegradável Agrobiofilm® apresentava uma degradação adequada à colheita mecânica do frutos maduros, como se pode ver na figura 4.10. No entanto, esta operação não viria a ser feita de forma mecânica, uma vez que a intensa chuva impediu a entrada da máquina no campo de ensaio.

Figura 4.10 – Situação das soluções biodegradáveis ABF11 e ABF6 três meses depois da plantação (1 de Agosto de 2012). ABF11 (à esquerda) apresentava sinais de degradação acentuada enquanto ABF6 (à direita) se mostrava sem evidência de degradação.

1.4. Culturas de Ciclo Curto - Conclusões

Com base em todos os resultados, quer do comportamento mecânico do mulch, quer da resistência a pragas e doenças das plantas cultivadas nas diferentes soluções, bem como do rendimento obtido, podemos concluir que a solução que melhor cumpre os requisitos da cultura e dos agricultores de melão é ABF3.

No caso da cultura de pimento para colheita manual, a solução Agrobiofilm® que melhor cumpre os requisitos da cultura e dos agricultores é ABF6. Para colheita mecânica (pimento de indústria), uma realidade cada vez mais presente nos campos Ribatejanos, fruto da investigação realizada pela Monliz, a melhor opção é ABF11.


63

2. Culturas de Ciclo Longo - Morangueiro

2.1. Introdução

O Morangueiro (Fragaria sp.) é uma planta herbácea perene, com um sistema radicular fasciculado e superficial em que 50 a 90% das raízes se localizam nos primeiros 15 a 20 cm de solo, e 25 a 50% nos primeiros 7,5cm. A temperatura do solo tem grande importância na cultura do morangueiro, pois pode interferir no desenvolvimento vegetativo, na sanidade e na produção da cultura; (Galletta & Bringhurst, 1990; Maas, 1998; cit in Andrade, 2011). Durante a rizogénese, a temperatura óptima de crescimento das raízes situa-se entre 17 e 30°C. Acima dos 30°C, as temperaturas são prejudiciais ao desenvolvimento do sistema radicular da planta (Palha et al., 2005). Trabalhos realizados por Galletta & Bringhurst (1990) e citados por Andrade (2011), relataram que o crescimento da planta diminuiu quando ocorreram valores extremos da temperatura do solo e, em média, o crescimento da planta foi optimizado quando a temperatura média do solo foi de 23,9°C, para as variedades Shasta e Lassen.

CULTURAS DE CICLO LONGO - MORANGUEIRO

64 Agrobiofilm®

O morangueiro é uma planta que se adapta a uma grande variedade de condições climáticas bem como à produção com recurso a técnicas de semi-forçagem (túnel) ou forçagem (estufa). É cultivado em todo o Mundo, sendo das culturas mais importantes no Mediterrâneo, onde assume uma importância económica relevante. Existem diversas tecnologias de produção, podendo citar-se: produção ao ar livre, com plantação outonal; produção em cultura protegida, com plantação outonal; produção em cultura protegida com plantação estival.

A plantação outonal é a técnica de produção mais comum, estando bem adaptada à região Mediterrânica, como é o caso do Sul e Sudoeste de Portugal e Sul de Espanha. Com este sistema é possível obter produções temporãs e de alta qualidade, de Janeiro a Junho. Em menor escala, recorre-se à plantação estival, para estender o ciclo da cultura, de modo a realizar colheita de frutos no outono e inverno.

Apesar de ser uma planta perene, na região Mediterrânica, o morangueiro é cultivado como anual, geralmente em estufa e recorrendo a camalhões cobertos com plástico de polietileno. A utilização de mulch plástico na plantação de morangueiros tem em vista funcionalidades comuns às culturas de ciclo curto, nomeadamente: proteção e aumento da eficácia da desinfeção do solo; crescimento acelerado das plantas, controlo da temperatura do solo; diminuição da erosão do solo; evitar lixiviação de nutrientes; melhorar eficácia do uso da água (redução da evaporação); controlo das infestantes; aumento da mineralização (nitratos e sulfatos); melhoria da qualidade dos frutos, ao evitar o seu contacto directo com o solo (frutos mais limpos, menos sujeitos a putrefacção)e aumento da produtividade.

Os morangueiros são, normalmente, cultivados em camalhões com instalação de fita de rega e cobertos com filme plástico de polietileno preto, deixando cerca de 50cm para circulação nas entre-linhas. Como já referido, apesar de também poder ser cultivado ao ar livre, normalmente recorre-se à plantação sob túneis (micro ou macro), de forma a aumentar a temperatura ambiente e proteção contra condições meteorológicas adversas, bem como a proporcionar a extensão do período de colheita.

65

A largura do mulch plástico varia, normalmente, entre 1,3 e 1,5m de forma a cobrir o camalhão e ficar ainda com cerca de 10cm enterrado de cada um dos lados. A espessura deste filme de polietileno varia entre 30 e 40 microns.

O plástico mais vulgarmente utilizado é o preto, embora também se utilize o transparente (Califórnia e Israel). Recentemente, quando se começaram a realizar plantações de Verão, com cultivares remontantes, começou a utilizar-se o plástico bicolor branco/preto. Por um lado, branco no lado exposto à radiação solar, para que o solo não aqueça tanto durante o Verão e para que haja uma maior reflexão da radiação durante o Outono, por outro lado, para que o controlo das infestantes seja eficiente (parte em contacto com o solo preta). Neste trabalho vamos apresentar resultados da utilização de mulch Agrobiofilm® adaptado para o ciclo do morangueiro (cultivado como planta anual) em Portugal (Ribatejo) e Espanha (Huelva), tendo-se testado diversas formulações (aditivos diferenciados), bem como diversas cores e espessuras.

2.2. Aplicações de Mulch & Plantação

Nos ensaios realizados em Portugal foram utilizadas duas variedades: “Honor” no primeiro ciclo (2010/11) e “Camarosa” no segundo ciclo (2011/12). A aplicação de todas as modalidades de mulch (biodegradável e PE) foi realizada de forma mecânica, recorrendo à alfaia do agricultor. Os furos para plantação dos morangueiros, foram realizados em simultâneo através de um cilindro com facas (Figura 4.11). Alguns dias depois, procedeu-se à plantação, que foi executada manualmente (Figura 4.12).

Em Espanha foi sempre utilizada a variedade “Candonga”. No primeiro ciclo (2010/11) a aplicação do mulch também foi executada de forma mecânica mas no 2º e 3ºciclos (2011/12 e 2012/13), dado o desenho experimental das modalidades (várias modalidades na mesma linha), a aplicação foi executada manualmente. A desinfecção do solo foi realizada através da fita de rega.


66 Agrobiofilm®

Figura 4.11 – Aplicação mecânica do mulch Agrobiofilm®. A colocação da fita de rega e os furos para plantação (com recurso a cilindro com facas) são operações efectuadas em simultâneo. Ribatejo, 2010

Figura 4.12 – Plantação manual de morangueiros em mulch Agrobiofilm®. Ribatejo, 2010.

67

2.3. Crescimento Vegetativo e Colheita

2.3.1.Ensaios realizados em Portugal (Ribatejo)Monitorização do Solo

Ambos os ensaios foram realizados num solo areno-argiloso (SRA, 1977). As características físico-químicas do solo foram avaliadas em três momentos: antes da preparação do solo e da fertilização orgânica e mineral; durante a armação dos camalhões; no fim do ciclo da cultura, depois do enterramento do mulch Agrobiofilm®. Nenhum dos parâmetros analisados mostrou diferenças significativas pela utilização do mulch Agrobiofilm® (Duarte et al, 2013).

Em qualquer dos ciclos, o mulch Agrobiofilm® proporcionou boas condições de desenvolvimento do sitema radicular, tanto em termos de temperatura como de humidade do solo (quadro 4.8).

De realçar que, ao ar livre (no primeiro ciclo), e tanto a 10 como a 20cm de profundidade se verificou que o ter de água no solo foi superior com a solução ABF15. Esta vantagem relativamente ao mulch PE merece destaque uma vez que 50 a 90% das raízes se situam nesta profundidade, sendo um resultado importante, especialmente nas condições de escassez de água, comum nas regiões mediterrânicas da Europa.

Quadro 4.8 - Temperatura média do solo e Teor de Humidade médio do solo. No primeiro ciclo, ao ar livre e no segundo ciclo em macrotúnel.

2010/2011

2011/2012

Ensaios / Modalidade PE 3 ABF 15 ABF 16 ABF 17 ABF 18 NF 3

Temperatura (°C)

Humidade (%)

Temperatura (°C)

Humidade (%)

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12.6

15.4


68 Agrobiofilm®

Na nossa opinião, este resultado pode dever-se à superior permeabilidade do mulch Agrobiofilm® (Duarte et al, 2013) o que parece promover a entrada no solo de água proveniente da chuva ou de qualquer neblina matinal/orvalho.

Esta superior permeabilidade do mulch Agrobiofilm® pode ter outros efeitos benéficos nas propriedades físicas do solo (por exemplo, na oxigenação do solo e raízes) e será oportunamente investigada mais a fundo. Infelizmente, durante o 2º ciclo, devido a problemas técnicos com as sondas do solo, não foi possível registar resultados em todas as modalidades e os valores apresentados são parciais (de Dezembro de 2011 a Fevereiro de 2012).

Pragas e Doenças

Realizaram-se observações semanais para avaliar o desenvolvimento das plantas e a incidência e severidade de pragas e doenças.

Durante a floração, a população de tripes (Thysanoptera) foi avaliada, pelo menos, uma vez por semana. Em cada parcela, no fim do ciclo da cultura, colheram-se amostras de solo e de raízes para avaliação da população e diversidade de fungos. Os fungos foram identificados com base nas suas estruturas reprodutivas.

No que se refere às pragas, durante o primeiro ciclo, somente se detectaram diferenças entre sistemas de produção, com número total de insectos nos morangueiros plantados ao ar livre. Também não se observaram sintomas de ataques de qualquer praga nos morangos. No segundo ciclo, não se observou qualquer diferença significativa entre as diferentes modalidades (Duarte et al, 2013).

Em resultado das análises microbiológicas efectuadas ao solo, não se observaram diferenças significativas entre qualquer modalidade em estudo. Contudo, observou-se que, para qualquer dos sistemas de produção (túnel ou ar livre), o solo dos plásticos biodegradáveis apresentou um valor tendencialmente inferior de unidades formadoras de colónias de fungos (ufc), o que poderá ser explicado pela maior permeabilidade dos mulch Agrobiofilm®.

69

Segundo Csizinszkv et al. (1995) e Summers & Stapleton (2002) a radiação refectida por diferentes plásticos de cobertura do solo (mulches) pode afectar a migração de pragas indutoras de doenças. Seria de esperar que a diferente reflexão da radiação, proporcionada por mulches com diferentes cores (preto, branco, prata), viesse a traduzir-se em diferenças nas doenças provocadas por pragas. No entanto, tal não se verificou, muito provavelmente devido ao delineamento experimental, com as diferentes modalidades lado a lado ou muito próximas umas das outras.

Rendimento

No primeiro ciclo, avaliou-se o rendimento pela colheita dos morangos de 75 plantas por modalidade (25 em cada uma das três repetições).

Em túnel, atingiram-se produções de 31,6t/ha e 37,5t/ha, respectivamente, nas modalidades PE3 e ABF15. Ao ar livre, a produção foi significativamente inferior, com 27,6t/ha em PE3 e 24,7t/ha em ABF15 (Quadro 4.9). Dentro do mesmo sistema de produção, as diferenças apresentadas não foram estatisticamente significativas (para um nível de confiança de 95%).

No segundo ciclo, testaram-se 6 modalidades, todas cultivadas ao ar livre. Apesar de não se registarem diferenças significativas, deve realçar-se a boa produção obtida em ABF15, com rendimento tendencialmente superior (23.6t/ha) e percentagem de frutos não comercializáveis das mais baixas.

Quadro 4.9 - Efeito da cobertura do solo (PE3 - mulch polietileno; ABF15- mulch biodegradável Agrobiofilm®) na percentagem de frutos não comercializáveis e no rendimento de morangueiros cultivados ao ar livre e em macrotúnel. Ensaio realizado no Ribatejo, Outubro 2010 a Junho 2011

Nota: Os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p<0,05).

ABF 15

PE 3

ABF 15

PE 3

7.7

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15.0

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24.7

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Estufa

Modalidade Frutos nãocomercializáveis (%)


(t/ha)

2010/

2011


70 Agrobiofilm®

Quadro 4.10 - Efeito da cobertura do solo (PE3 - mulch polietileno; ABF15 a ABF18- mulches biodegradáveis Agrobiofilm®; NF3 mulch biodegradável testemunha) na percentagem de frutos não comercializáveis e no rendimento de morangueiros cultivados ao ar livre. Ensaio realizado no Ribatejo, Outubro 2011 a Junho 2012

Nota: Os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p<0,05).

Avaliação da qualidade da fruta

Os parâmetros analisados em ambos os ciclos foram: capacidade antioxidante, sólidos solúveis totais (Brix) e acidez. No segundo ciclo, analisou-se também o teor de fenóis totais.

Como se pode observar no quadro 4.11, os frutos colhidos no ensaio realizado em 2010/11 não diferiram significativamente, em qualquer dos parâmetros analisados.

Modalidade

PE 3

ABF 15

ABF 16

ABF 17

ABF 18

NF 3

Não Comercializáveis

(%)

24.6

22.8

22.2

23.5

23.3

25.6


(t/ha)

22.0

23.6

19.3

20.2

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2011/

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71

Quadro 4.11 - Efeito da cobertura do solo (PE3 - mulch polietileno; ABF15- mulch biodegradável Agrobiofilm®) na qualidade dos frutos (açúcares totais, capacidade antioxidante e acidez) de morangueiros cultivados ao ar livre e em macrotúnel. Ensaio realizado no Ribatejo, Outubro 2010 a Junho 2011

Nota: Por coluna, os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p<0,05).

Os resultados do segundo ciclo apresentaram algumas diferenças, com uma tendência generalizada para melhores resultados nas modalidades com mulches biodegradáveis Agrobiofilm®. De destacar a solução biodegradável ABF15 que, mesmo com produção superior à obtida em PE3 (quadro 4.10), apresentou um teor de açúcares significativamente superior em ambas as datas de colheita (quadro 4.12).

Nos ensaios realizados em Portugal (Ribatejo), analisando todos os parâmetros (quantitativos e qualitativos), a melhor solução foi ABF15.

Modalidade AçúcaresTotais(°Brix)

Acidez (g ac. cítrico/

100g)

CapacidadeAntioxidante(mMTrolox/100g)

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72 Agrobiofilm®

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73

Comportamento dos Mulch films

O comportamento mecânico dos diferentes mulches foi avaliado visualmente ao longo de toda a campanha. No Inverno de 2010/11, choveu acima da média e, como consequência, as entrelinhas ficaram inundadas durante meses e, nalguns camalhões, verificou-se um desmoronamento interno, o que acrescentou pressão lateral aos diferentes mulches. No entanto, tal facto não comprometeu as propriedades mecânicas de qualquer dos mulches Agrobiofilm®, tendo todos permanecido em bom estado ao longo de todo o ciclo, mostrando que a resistência está adequada ao cultivo do morangueiro, quer em estufa, quer ao ar livre, num ciclo anual de 10 meses.

2.3.2. Ensaios realizados em Espanha (Huelva) Monitorização do Solo

Os ensaios em Espanha foram realizados em solos arenosos. As características físico-químicas do solo foram avaliadas em três momentos: antes da preparação do solo; durante a armação dos camalhões; no fim do ciclo da cultura, depois do enterramento do mulch Agrobiofilm®. Nenhum dos parâmetros analisados mostrou diferenças significativas pela utilização e posterior biodegradação do mulch Agrobiofilm® (Duarte et al, 2013).

No próximo quadro apresentamos os resultados da monitorização do solo, com valores médios, ao longo do ciclo, para temperatura (a 15cm de profundidade) e humidade (a 10, 20 e 30 cm de profundidade) do solo.


74 Agrobiofilm®

Quadro 4.13 - Efeito da cobertura do solo (PE4 - mulch polietileno; ABF19 a ABF32- mulches biodegradáveis Agrobiofilm®; NF4 e NF5 mulches biodegradáveis testemunha) na temperatura e humidade média do solo ao longo de todo o ciclo. Ensaios realizados em macrotúnel na região de Huelva, Setembro de 2010 a Junho 2013.

Os diferentes mulches biodegradáveis Agrobiofilm® podem agrupar-se em 3 categorias: os que apresentam menos teor de água no solo, tanto ou mais que o de PE. No entanto, não foi possível estabelecer uma correlação entre o teor de água do solo e o rendimento, como adiante se verá.

21

21

28

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Ensaio Modalidade

ADESVA

ADESVA

ADESVA

GARRIDOMORA

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(°C)

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2010/

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ABF 19

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PE 4

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ABF 32

PE 4

75

No primeiro ciclo (2010/2011) os ensaios realizaram-se em dois locais diferentes, com a mesma variedade - Candonga. Como se pode observar na figura 4.13, os valores médios mensais de humidade e temperatura do solo são superiores na modalidade PE. Este resultado, combinado com o resultado da produção (quadro 4.17), levou a que esta solução ABF19 fosse abandonada.

No segundo ciclo (2011/2012) foram produzidos nove modalidades diferentes de mulch Agrobiofilm® para morangueiro e testadas com a modalidade de plástico convencional (PE4) e com outros 2 mulches biodegradáveis (NF 4 e NF5). Na figura 4.14 apresenta-se o resultado da temperatura média mensal do solo em 6 modalidades e humidade média mensal em 4 modalidades. Ao longo de todo o ciclo em análise (Novembro a Maio), a modalidade NF5 apresentou valores de humidade e temperatura do solo sempre inferiores às registadas na modalidade PE4. As soluções de mulch Agrobiofilm® ABF20 e ABF24 registam valores de humidade semelhantes aos de PE4. Nos meses em que se verifica o pico da produção (Março, Abril), no entanto, é de destacar a tendência para valores mais elevados de humidade nos solos com mulches Agrobiofilm®. No que se refere à temperatura do solo, merece destaque o mulch Agrobiofilm®ABF28, que proporcionou valores mais elevados que o mulch de polietileno (PE4) ao longo de todo o período em análise.

No terceiro ciclo (2012/13) repetiu-se a utilização de ABF 27 e ABF28, tendo-se produzido novos mulches Agrobiofilm® (ABF29 a ABF36) com introdução de aditivos na formulação base. Na figura 4.15 representa-se a evolução mensal da temperatura e humidade do solo para algumas modalidades. Podemos constatar que, em termos de humidade do solo, o mulch Agrobiofilm® ABF31 é o que apresenta melhores resultados. Já no que se refere à temperatura do solo, os resultados obtidos nas diferentes modalidades são muito semelhantes, com os valores em PE4 ligeiramente superiores. No entanto, como iremos discutir adiante, não é possível estabelecer uma correlação entre os valores de humidade e temperatura do solo e rendimento, uma vez que, por exemplo, o mulch biodegradável Agrobiofilm® ABF27 foi o que apresentou a produção mais elevada.


76 Agrobiofilm®

Figura 4.13 - Influência da cobertura do solo na humidade e temperatura do solo ao longo do tempo (Nov-2010 a Mai-2011). Ensaios realizados na região de Huelva (ADESVA e Garrido Mora).

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77

Figura 4.14 - Influência da cobertura do solo na humidade e temperatura do solo ao longo do tempo (Nov-2011 a Mai-2012). Ensaios realizados na região de Huelva (ADESVA).

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78 Agrobiofilm®

Figura 4.15 - Influência da cobertura do solo na humidade e temperatura do solo ao longo do tempo (Nov-2012 a Mai-2013). Ensaios realizados na região de Huelva (ADESVA).

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79

Pragas e Doenças

Nos ensaios instalados em 2010 (primeiro ciclo) no campo experimental da ADESVA e na parcela do agricultor Garrido Mora, procedeu-se à monitorização semanal das pragas e doenças em 10 plantas, escolhidas ao acaso, em cada estufa (macrotúnel). Observou-se uma folha e uma flor por planta. Cada uma das modalidades (PE4 e ABF19) ocupava uma estufa por completo.

Os afídeos são uma das pragas chaves do morangueiro. Os estragos que grandes populações podem provocar inviabilizam, muitas vezes, a comercialização dos frutos. Os ácaros fitófagos que afectam a cultura do morangueiro são, fundamentalmente, os tetraniquídeos, vulgarmente designados aranhiços. Em situações graves, além da perda de vigor e dificuldades de maturação, os ácaros podem, ainda, causar necroses nos frutos, com redução do seu valor comercial.

Como se pode observar no quadro 4.14, a intensidade do ataque de pragas foi superior nas folhas e flores dos morangueiros plantados nas estufas com PE. Este resultado foi mais relevante no caso dos ácaros (no campo ADESVA) e afídeos (no campo de Garrido Mora), com uma população, pelo menos, quatro vezes superior na estufa com mulch de PE.

Ao longo do tempo verificou-se uma flutuação significativa na população de todas as pragas, o que justificou a aplicação de inseticidas nas duas modalidades de cada campo de ensaio.

Quadro 4.14 - Influência da cobertura do solo na intensidade do ataque de pragas (tripes - Frankliniella occidentalis, ácaros - Tetranychus urticae e afídeos). Ensaio realizado na região de Huelva (ADESVA e Garrido Mora) em 2010/2011

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ABF 19

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Tetranychus/folha

Afídeos/folha

5.7

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10.0


80 Agrobiofilm®

No segundo e terceiro ciclos de ensaios, definiram-se duas áreas de amostragem para as pragas e doenças: uma na estufa em que se encontravam todas as modalidades de plásticos biodegradáveis e outra na estufa em que só se utilizou plástico PE.

Quadro 4.15 - Influência da cobertura do solo na intensidade do ataque de pragas (tripes - Frankliniella occidentalis, ácaros - Tetranychus urticae e afídeos). Ensaio realizado na região de Huelva (ADESVA) em 2011/2012

Nas modalidades ABF27 e ABF28 registou-se menor incidência de pragas e doenças (Duarte et al., 2013). Em termos globais, ao comparar os resultados da amostragem geral nas duas estufas (quadro 4.15) as diferenças são mínimas, com tendência para valores superiores de pragas nos morangueiros cultivados na estufa com mulch PE. No terceiro ciclo as diferenças entre as duas estufas são insignificantes (quadro 4.16).

Quadro 4.16 - Influência da cobertura do solo na intensidade do ataque de pragas (tripes - Frankliniella occidentalis, ácaros - Tetranychus urticae e afídeos). Ensaio realizado na região de Huelva (ADESVA) em 2012/2013

ADESVAPE 4

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Biodégradable

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Ensaio/ Modalidade Tripes/flor

Tetranychus/folha

Afídeos/folha

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ADESVAPE 4

Average of 11

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1.5

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Ensaio / Modalidade Tripes/flor

Tetranychus/folha

Afídeosfolha

3.4

3.9

81

Rendimento

Como se pode observar no quadro 4.17, no primeiro ciclo, a produção antecipada (colheitas realizadas até 31 de Março) foi superior nos morangueiros cultivados em PE. Nos restantes parâmetros em estudo, os melhores resultados foram também obtidos com o mulch PE (mesmo que no campo ADESVA, só o vigor apresentasse diferenças significativas). Face aos resultados obtidos no primeiro ensaio, foi decidido produzir e testar novas soluções Agrobiofilm®.

Quadro 4.17 - Influência da cobertura do solo no vigor e rendimento dos morangueiros. Ensaios realizado na região de Huelva (ADESVA e Garrido Mora) em 2010/2011

Nota: Em cada campo de ensaio, os valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p<0,05).

No segundo ciclo, produziram-se 9 modalidades diferentes de Agrobiofilm® (ABF20 a ABF28) que se testaram com testemunhas biodegradáveis (NF4 e NF5) e polietileno (PE4).

A produção antecipada foi significativamente superior na modalidade ABF28, com mais 6 t/ha que PE4, o que é um resultado muito importante em termos de rentabilidade da produção. Em termos de produção total, seis modalidades Agrobiofilm® (ABF20, ABF22, ABF23, ABF25, ABF27 e ABF28) proporcionaram rendimento igual ou tendencialmente superior ao registado em PE4. Relativamente ao peso de cada fruto, não se verificaram diferenças significativas entre qualquer modalidade. No entanto, as modalidades ABF23, ABF25 e ABF28 apresentaram valores tendencialmente superiores, com mais de 26g/fruto. Em termos de vigor, destacou-se a modalidade ABF25.

ADESVA

GARRIDO

MORA

Ensaio Modalidade Produção (t/ha)

temprana primeira segunda totalVigor

(cm)

PE 4

ABF 19

PE 4

ABF 19

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82 Agrobiofilm®

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84 Agrobiofilm®

Em 2012/2013 (3º ciclo) além de se repetirem duas modalidades Agrobiofilm® (ABF27 e ABF28), produziram-se 8 novas soluções com o objectivo de modificar as propriedades mecânicas e o efeito barreira (ABF29 a ABF36). Para modalidades testemunha seleccionaram-se NF5 e PE4.

Neste ciclo, a produção foi globalmente inferior à obtida em 2011/2012, fruto das condições meteorológicas ocorridas durante a campanha. A produção antecipada, a produção de 2ª categoria e o peso dos frutos não apresentaram diferenças significativas entre as diversas modalidades. Em termos de produção total, há a destacar que somente uma das modalidades (ABF31) apresentou um valor significativamente inferior ao PE. Globalmente, considerando todas as variáveis em estudo, evidenciaram-se as modalidades ABF36 e ABF27.

Qualidade da fruta

Para avaliar a influência das diferentes coberturas do solo na qualidade do morango, mediu-se o teor de sólidos solúveis totais (vulgo, açúcar ou Brix) e a firmeza dos frutos. Como se pode observar no quadro 4.20, relativamente ao 1º e 3ºciclos, a firmeza do fruto não apresentou qualquer diferença significativa. No entanto, no 2º ciclo, duas das soluções Agrobiofilm® (ABF27 e ABF28) apresentaram valores significativamente superiores aos de PE4.

Quanto ao teor de açúcar, no 1º ciclo, os resultados obtidos em ABF19, embora muito semelhantes aos de PE4, foram significativamente inferiores no caso do ensaio realizado na ADESVA, mas superiores no ensaio do agricultor Garrido Mora. A diferença na produção (especialmente no caso do Garrido Mora) foi, muito provavelmente, a causa destes resultados. No terceiro ciclo, apesar de algumas diferenças no rendimento (valor mais baixo em ABF31 com 56,5t/ha e mais elevado em ABF27, com 65,6t/ha), não se registou qualquer diferença significativa no teor de açúcar. No segundo ciclo, o teor de açúcar obtido com PE4 não foi significativamente diferente de qualquer modalidade com mulch biodegradável. No entanto, dentro das modalidades Agrobiofilm® podemos considerar três grupos: por um lado, ABF20 e ABF25 (iguais entre si) e com valores significativamente inferiores aos de ABF21, ABF24 e ABF26 (também iguais entre si); por outro lado, temos ABF22, ABF23, ABF27 e ABF28, iguais entre si e sem qualquer diferença significativa para os outros 2 grupos.

85

Quadro 4.20 - Influência da cobertura do solo na qualidade dos morangos (sólidos solúveis totais e firmeza). Ensaios realizados na região de Huelva em 2010/2011 (ADESVA e Garrido Mora), 2011/2012 (ADESVA) e 2012/2013 (ADESVA)

Nota: Para cada variável, valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

Ensaio / Modalidade TotalAçúcar(° Brix)

Firmeza(g/cm )2

ADESVA

ADESVA

ADESVA

GARRIDO MORA20

10/1

120

11/1

2

10.199.51

10.1610.35

7.79.18.18.19.47.79.58.18.09.39.08.79.39.69.19.39.39.69.49.49.09.39.19.6

664.27683.05643.48702.43448.5429.3453.5440.1436.9434.5430.9464.2463.9448.1438.7420.8397405409431420420397422421393413419

a

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2012

/13

PE 4ABF 19

PE 4ABF 19ABF 20ABF 21ABF 22ABF 23ABF 24ABF 25ABF 26ABF 27ABF 28

NF 4NF 5PE 4

ABF 27ABF 28ABF 29ABF 30ABF 31ABf 32ABF 33ABF 34ABF 35ABF 36

NF 5PE 4


86 Agrobiofilm®

Comportamento dos filmes

Ao longo dos 3 anos de ensaios, durante os ciclos da cultura, observaram-se semanalmente as diferentes soluções de cobertura de solo, avaliando-se a resistência à ruptura, sinais de degradação (por exemplo, pela radiação e/ou acção humana) e biodegradação (especialmente na parte lateral enterrada). No segundo ciclo (2011/2012), desde a aplicação ao solo até à última data de colheita, foi possível registar a manutenção das características mecânicas das diferentes soluções Agrobiofilm®, com excepção de ABF26 que, em Março, apresentou sinais de biodegradação na base do camalhão. No final da campanha, todos os mulch Agrobiofilm® apresentavam, com maior ou menor extensão, sinais de biodegradação na base do camalhão, o que, como vimos anteriormente, não afectou o rendimento da cultura é um bom indício para a completa biodegradação após enterramento.

No final do terceiro ciclo, as modalidades Agrobiofilm® que apresentavam maiores indícios de biodegradação na base eram ABF30 e ABF35, seguidas de ABF33 e ABF36. Por outro lado, as que apresentavam melhores características mecânicas e menor extensão de biodegradação na base era ABF28, logo seguida de ABF27, ABF29 e ABF31. As modalidades NF5, ABF33, ABF34 e ABF36, apresentavam rasgões laterais e no topo do camalhão. Nas modalidades ABF30 e ABF34 observaram-se poros no topo do camalhão, respectivamente, em Dezembro de 2012 e Fevereiro de 2013. No entanto, apesar do surgimento mais precoce de sinais de biodegradação, essas duas modalidades proporcionaram rendimento sem diferença significativa para o PE (quadro 4.19).

87

2.4. Conclusões

Relativamente às análises efectuadas ao solo nos três momentos distintos, os vários parâmetros estudados não sofreram qualquer alteração pela incorporação no solo e posterior biodegradação do mulchAgrobiofilm® (Duarte et al., 2013).

Os equipamentos e as práticas culturais utilizadas nos ensaios de campo não sofreram alterações pela utilização destes novos materiais.

Para o ciclo de plantação outonal, testado durante 3 anos em Portugal e Espanha, e com base em todos os resultados obtidos no projecto, foi possível selecionar os melhores filmes biodegradáveis Agrobiofilm®, nomeadamente ABF15 em Portugal (produção ao ar livre) e ABF27 em Espanha (produção em estufa), que proporcionaram rendimento e qualidade igual ou superior à obtida com os filmes de PE. Adicionalmente, podemos também considerar boas soluções para estufa em Espanha, os filmes biodegradáveis ABF23 e ABF28, especialmente em solos com elevada percentagem de areia.


89

CULTURAS PERENES - VINHA

3. Culturas Perenes - Vinha3.1. Introdução

O sucesso da instalação de uma vinha depende em larga escala dos primeiros anos e, geralmente, a primeira vindima comercial só acontece três anos após plantação. A utilização de mulch film de polietileno nas linhas de plantação de videiras não é muito comum, mas em algumas regiões de França tem alguma expressão. Este mulch de PE é instalado imediatamente após a plantação (uma a duas semanas depois) tendo por objectivo não só o controlo das infestantes mas também acelerar o crescimento das videiras e antecipar a entrada em produção. Com esta prática, as videiras podem antecipar em um ano a entrada em produção (Godden and Hardie 1981; Moore 1963; Pinamonti 1998; Van der Westhuizen 1980).

Segundo Van der Westhuizen (1980), a utilização destes filmes tem várias vantagens: preservação da humidade do solo, uniformização da temperatura do solo, redução de lixiviação de fertilizantes, redução da compactação do solo, controlo de infestantes, crescimento vegetativo acelerado e maior taxa de sucesso na plantação. Moore (1963) verificou que o aumento do crescimento vegetativo e do rendimento se mantiveram durante três anos, com a remoção do filme no final do primeiro ciclo e Van der Westhuizen (1980) observou que esses efeitos se mantinham até 5 anos, se o filme só fosse removido 18 meses após plantação.

90 Agrobiofilm®

No entanto, apesar dos efeitos benéficos descritos anteriormente, a utilização de mulch de PE não é muito utilizada pelos viticultores Europeus. Algumas das razões apontadas para esse facto têm a ver a dificuldade de remover esses filmes das vinhas e, em qualquer dos casos, com ou sem remoção, com os resíduos produzidos e com a degradação estética da paisagem (figura 4.16).

No caso de culturas perenes, como por exemplo a vinha, era frequentemente afirmado nos diversos estudos citados que o efeito nas videiras era proporcionado pela manutenção de mulch nos primeiros meses após plantação (12 ou 18). A longevidade de um mulch de PE está dependente de diversos factores mas pode durar várias décadas.

Foi neste contexto que o projecto AGROBIOFILM se propôs desenvolver uma solução para culturas perenes, tomando como caso de estudo a vinha. Com base nos estudos de Moore (1963) e de Westhuizen (1980), tomou-se como objectivo produzir um mulch biodegradável Agrobiofilm® que pudesse durar entre 12 e 18 meses após a plantação.

Fi g u r a 4 . 1 6 – M Mul c h f i l m d e Po l i e t i l e n o nu m a v i n h a d a re g i ã o d e L a n g u e d o c -Ro u s s i l l o n . Como se pode observar o mulch já não proporciona efeito herbicida (A e B) e alguns pedaços vão sendo arrancados pelas alfaias e incorporados no solo (A). A degradação estética da paisagem é evidente. Carcassone, França, Abril de 2010.

A B

91

Minuto et al. (2008) num estudo anterior sobre utilização de mulch biodegradável baseado em Mater-Bi®, concluíram que a espessura e a formulação são elementos chave para a eficiência do filme. Os autores relataram a diminuição do crescimento de infestantes, relativamente à situação de solo nu, nos 12 meses que se seguiram à instalação da vinha.

No nosso projecto estudamos o efeito do mulch biodegradável Agrobiofilm® no solo e em diversos parâmetros vitícolas, na instalação de uma vinha (casta Chardonnay) em região de clima Mediterrânico. Os tratamentos testemunha foram a plantação com mulch convencional de polietileno e a plantação em solo nu.

3.2. Plantação e Aplicação do Mulch

As videiras (enxertos prontos) foram plantadas à máquina e, passados onze dias, procedeu-se à aplicação do mulch (110cm largura) também de forma mecânica (figura 4.17). À medida que a alfaia avançava, procedia ao enterramento lateral do filme (cerca de 15cm de cada lado), ficando uma linha coberta com plástico de aproximadamente 80cm de largura.

Figura 4.17 – Tractor com alfaia para aplicar mulch film em vinhas. (A) vista lateral da alfaia, de construção simples, semelhante às que são usadas em hortícolas como melão e pimento. (B) pormenor da alfaia a colocar o mulch. O enxerto-pronto fica coberto pelo filme plástico. Blomac, França, Abril de 2010.

A B


92 Agrobiofilm®

A largura do mulch deve ser operacionalizada em função de factores práticos. Neste caso, a entre-linha era de 3,0 m, pelo que se optou por utilizar mulch com largura de 110cm, ficando ainda cerca de 2,0m livres para mobilização do solo. No entanto, para entre-linhas mais curtas (mais comuns), como por exemplo 2,0 ou 2,5m podemos reduzir a largura do mulch para 90cm. Esta solução já foi comercializada em 2013 para plantações em duas regiões Portuguesas (Vinhos Verdes e Dão). Como se pode observar na figura 4.18B, uma das vantagens adicionais é a possibilidade de instalar o tubo de rega, em simultâneo com o mulch, tal como é regra fazer com a fita de rega nas hortícolas.

Figura 4.18 – Aplicação de mulch Agrobiofilm® com 90cm largura em vinhas com entre-linhas de 2,0m (A) e 2,2m (B). Instalação em simultâneo do tudo de rega, que fica por baixo do mulch aumentando a eficiência do uso da água (B). Portugal, região do Dão, Maio de 2013 (A) e região dos Vinhos Verdes, final de Junho de 2013 (B).

A B

93

Após aplicação mecânica do mulch, este é pressionado manualmente para que a videira atravesse o plástico e colocado um pouco de terra em cada videira, de forma evitar que o mulch fique sob a acção do vento, aumentado também o efeito de estufa por baixo do plástico (figuras 4.18A e 4.19)

Figura 4.19 – Após a aplicação mecânica do mulch, coloca-se terra a rodear cada uma das videiras. Ensaio com mulch PE (A) e mulch Agrobiofilm® (B). Blomac, França, Abril de 2010.

As videiras “Chardonnay”, enxertadas em SO4 foram plantadas no dia 1 de Abril de 2010, em linhas orientadas E/W, com espaçamento de 0,80cm e entre-linha de 3,0m. A densidade de plantação é, portanto, de 4.166 cepas por hectare.

O ensaio propriamente dito, isto é, as diferentes modalidades de cobertura do solo, foram instaladas no dia 12 de Abril de 2010, num desenho experimental de blocos casualizados com três repetições. Cada repetição tinha aproximadamente 17m (23 videiras) de comprimento e 5 linhas de largura, perfazendo 115 videiras por modalidade em cada repetição (figura 4.20).

A B


94 Agrobiofilm®

Figura 4.20 – Desenho experimental de ensaio instalado em Blomac, França, Abril de 2010. PE= Mulch de Polietileno; ABF = Mulch Agrobiofilm®; SN= solo nu.

3.3. Influência do Mulch nas Características do Solo

O ensaio foi instalado num solo calcário, cujas características mais importantes estão descritas no quadro 4.21. As propriedade químicas apresentadas são as mais representadas nos solos da região em que o ensaio foi instalado.

Uma vez que o efeito do mulch no solo poderá explicar parcialmente o efeito induzido nos parâmetros vitícolas, foram efectuadas análises de solo ao longo do tempo de forma a perceber o efeito do mulch nas características físicas, químicas e biológicas do solo. No entanto, uma vez que as pro-priedades químicas do solo são caracterizadas por elevada inércia, não se esperam alterações significativas no curto período de tempo de duração do projecto. Assim, somente se apresentam as alterações mais relevantes, observadas ao fim de 2 anos (quadros 4.22 e 4.23). A biomassa microbiana é um indicador da capacidade de biodegradação do solo, o que pode ser considerado um parâmetro chave, que irá assegurar a bio-assimilação do mulch Agrobiofilm® pelo solo.

linha tampão

linha tampão

BLOCO 1 BLOCO 2 BLOCO 3

223 m

PE PE PEABF ABF ABFSN SN SN

Repetição 1

Repetição 2

Repetição 3

95

Quadro 4.21- Características físicas e químicas do solo no momento da plantação (t0). Ensaio em Blomac, França, Abril de 2010

Relativamente à densidade aparente (Quadro 4.22), um parâmetro no qual a cobertura da linha com mulch poderia ter efeito, ao fim de 24 meses não se observaram diferenças significativas, o que sugere que a textura do solo não foi afectada pela utilização do mulch. Pelo contrário, o conteúdo em matéria orgânica do solo e a razão C/N aumentaram ligeiramente, especialmente no caso das modalidades com mulch (ABF e PE). Uma vez que a fertilização efectuada foi sempre igual em todas as modalidades, estas alterações podem ser atribuídas a uma maior actividade biológica nos solos com mulch. Tal facto poderia advir da maior retenção de água no solo das modalidades com mulch, especialmente no caso do mulch PE, que é 10 vezes menos permeável ao vapor de água que o mulch ABF (Duarte et al, 2013). No entanto, como vimos anteriormente, o mulch Agrobiofilm tem a capacidade de “absorver” as gotículas de precipitação (chuva, orvalho), o que, também pode contribuir para esse efeito.

Parâmetro Metodologia Valor

Propriedades físicas

Densidade aparente (g/cm ) 3 Metodologia do cilindro 1.46 (± 0.07)

19/42/39NF ISO 11464Textura: argila / limo / areia

Propriedades químicas

pH - H O2

CEC (cmol+/kg) (Metson)

Total CaCO (g/kg)3

CaCO Activo (g/kg)3

Fósforo (g/kg) (Olsen)

Condutividade (mS/cm)

NF ISO 10390

NF X 31-130

NF ISO 10693

NF X 31-106

NF ISO 11263

Inra

8.46 (± 0.02)

7.19 (± 0.06)

182 (± 5)

35.3 (± 4.0)

<0.005

0.0820 (± 0.0004)


96 Agrobiofilm®

Quadro 4.22 - Evolução dos parâmetros físicos, químicos e biológicos do solo ao longo de 24 meses nas modalidades com mulch (PE e ABF) e solo nu (SN).


Os valores dos parâmetros biológicos do solo (biomassa microbiana e população de nemátodos) à data da plantação (t0) são reveladores de baixa actividade microbiana no solo (Quadros 4.22 e 4.23). Apesar da heterogeneidade espacial, este facto é normalmente associado a solos desequilibrados e pobres em nutrientes, o que é comum na região onde se instalou o ensaio. No entanto, dois anos após a plantação, os valores da biomassa microbiana aumentaram significativamente (+220%) para todas as modalidades. Este parâmetro é um indicador do potencial de biodegradação do solo e a sua evolução é positiva uma vez que se espera que favoreça a bio-assimilação do mulch Agrobiofilm® pelo solo.

Relativamente à nematofauna, dois anos após a plantação, verificou-se um acréscimo em todas as modalidades. Este aumento foi particularmente notável no caso do mulch biodegradável, em grande parte devido ao aumento no grupo dos nemátodos fitófagos (Quadro 4.23), especialmente das famílias Tylenchidae e Pratylenchidae, ambas reconhecidas como sendo inócuas para as videiras. Estes resultados sugerem que a utilização do mulch biodegradável Agrobiofilm® proporciona ao solo uma actividade biológica mais diversificada, possivelmente em resultado da decomposição do ABF e consequente enriquecimento do solo em componentes orgânicos (carbono) que ficam disponíveis para os nemátodos.

Densidadeaparente

(g/cm )

Tempo(mês)

Matériaorgânica

(g/kg)

Biomassamicrobiana

(mgC/kg)3

C/N

tt

0

24 SNSN

PEABF

1.461.39

1.381.42

10.3811.90

12.3012.90

11.9714.07

14.9016.00

55.2171.0

175.7171.6

± 9.3

± 7.2

± 28.4

± 32.4

± 0.60

± 1.46

± 0.28

± 1.40

± 0.49

± 0.89

± 0.99

± 1.32

± 0.05

± 0.06

± 0.03

± 0.07

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a

a

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a

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97

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1

±35

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198

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285

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879

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5

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Tem

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(mês

)


98 Agrobiofilm®

3.4. Evolução do mulch Agrobiofilm® no terreno O mulch biodegradável Agrobiofilm® foi aplicado em 12 de Abril de 2010 e os primeiros sinais de degradação surgiram em meados de Agosto de 2010, i.e., 4 meses depois (Figura 4.21).

Figura 4.21- Primeiros sinais de deterioração do mulch Agrobiofilm® (ABF) 4 meses após instalação do ensaio. Em 30 de Julho de 2010 o filme ainda estava completamente intacto (A) mas a 16 de Agosto de 2010, apareceram os primeiros sinais de degradação (B).

Em Abril de 2011, i.e., um ano após o início do ensaio de campo, o mulch biodegradável já não cobre a totalidade do solo da linha, enquanto o mulch PE contínua intacto e cobre todo o solo da linha (Figura 4.22). Como consequência desta degradação precoce, foi necessário controlar as infestantes na linha a partir do segundo ciclo vegetativo. No entanto, dado o estado de desenvolvimento e lenhificação do tronco das videiras plantadas com mulch, o tratamento herbicida foi realizado com tractor sem necessidade de aplicação localizada, logo com poupança de mão-de-obra. Dado o grau de lenhificação do tronco foi possível utilizar um herbicida sistémico, o que normalmente (em caso de plantação em solo nu) só é possível usar em videiras com mais de três anos. Este facto representa uma redução de custos uma vez que um herbicida de contacto pode ser três vezes mais caro que um sistémico comum.

BA

99

Figura 4.22- Evolução do mulch Agrobiofilm® (ABF) e mulch PE 12 meses depois da instalação do ensaio de campo.

Figura 4.23 - Evolução do mulch Agrobiofilm® (ABF) e mulch PE 26 meses depois da instalação do ensaio de campo.

ABF PE

ABF PE


100 Agrobiofilm®

Em junho de 2012, i.e., 26 meses depois da plantação (Figura 4.23) o mulch biodegradável apresentava-se mais degradado que o mulch PE, que permanecia quase intacto. O mulch biodegradável estava parcialmente coberto por terra, provavelmente devido à rega e/ou chuvadas primaveris, o que é benéfico para a subsequente biodegradação. De facto, uma vez que, ao contrário do que se verifica nas culturas hortícolas, na vinha não se procede ao enterramento do mulch biodegradável, é de esperar que a taxa de biodegradação seja mais reduzida. No entanto, também na vinha se pode proceder à mistura do mulch biodegradável com o solo ou mesmo ao seu enterramento. Para o efeito pode recorrer-se a diversas alfaias quer seja uma vulgar charrua vinhateira ou um dispositivo mais moderno, como é o caso do intercepas hidráulico com servo-motor da boisselet (Figuras 4.24 e 4.25).

Figura 4.24- Charrua vinhateira (http://www.abolsamia.pt/usado.php?adid=17321).

Figura 4.25- Intercepas hidráulico com servo-motor (http://www.boisselet.fr/en/p-30/starmatic.html).

101

3.5. Crescimento Vegetativo

No fim do primeiro ciclo vegetativo as videiras das duas modalidades com mulch apresentavam uma taxa de crescimento uniforme e expressão vegetativa similares, enquanto as videiras plantadas em PE estavam visivelmente mais fracas e irregulares. Moore (1963) e Van der Westhuizen (1980), trabalhando somente com mulch PE, obtiveram resultados semelhantes.

Figura 4.26 - Expressão vegetativa das videiras em Setembro de 2010, i.e., 5 meses depois da plantação, nas três modalidades: (A)=PE; (B)=ABF e (C)=SN.

Estas observações visuais foram confirmadas quantitativamente através da medição do comprimento dos sarmentos, realizada no início do período de dormência. Constatou-se que a expressão vegetativa era significativamente superior (+330%) nas modalidades com mulch relativamente à modalidade em solo nu (Figura 4.25). Já no que se refere às diferenças entre os dois tratamentos com mulch (ABF e PE) estas não eram significativas.

A

B

C


102 Agrobiofilm®

Figura 4.27 - Efeito da cobertura do solo no comprimento total dos sarmentos por videira. Colunas com mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

Durante a segunda fase vegetativa (de 07/04/2011 a 25/08/2011) procedeu-se à identificação dos estados fenológicos segundo a escala de BBCH (Lorenz et al,. 1994), de forma a avaliar o efeito da cobertura do solo no crescimento das videiras. Ao mesmo tempo e para 10 videiras escolhidas à sorte em cada uma das modalidades PE e ABF, mediu-se o comprimento da penúltima vara de cada videira. Os resultados apresentam-se na figura 4.28. Não se registaram diferenças nos estados fenológicos das videiras cultivadas em PE ou ABF. A natureza do mulch também não influenciou o comprimento das varas (Figura 4.28).

Co

mp

rim

ento

to

tal d

os

sarm

ento

s (c

m)

1200

1000

800

600

400

200

0

208

689698

a b b

SN PE ABF

103

Figura 4.28 - Comprimento das penúltimas varas de videiras cultivadas em PE e ABF. Valor médio de 10 medições por modalidade. Os números no topo da figura referem-se aos estados fenológicos: 53- Inflorescências claramente visíveis; 55- Inflorescências intumescidas, flores apertadas; 57- Inflorescências completamente desenvolvidas, flores separadas; 65- Plena floração, 50% das caliptras separadas; 77- Cacho começa a fechar; 79- Cacho fechado; 85- Pintor, amolecimento dos bagos (BBCH scale. Lorenz et al., 1994).

3.6. Produção e qualidade da uva

Não esquecendo que as videiras foram plantadas em Abril de 2010, no próximo quadro apresentam-se os resultados da primeira e segunda vindimas realizadas, respectivamente, em Agosto de 2011 e Setembro de 2012. Podemos observar que, logo à 2ªfolha (17 meses após plantação), as videiras das modalidades PE e ABF produziram quantidades significativas de uva, enquanto no caso da modalidade “solo nu” foi necessário esperar mais um ano para se obter produção semelhante.

Co

mp

rim

ento

da

par

te a

érea

(cm

)

140

120

100

80

60

40

20

0

53 55 57 65 77 79 85

Data

4 - 7 -1

1

4 - 27 -1

1

5 - 17

-11

6 - 6-1

1

6 - 26-1

1

7 - 16

-11

8 - 5-1

1

8 - 25-1

1

PE

ABF


104 Agrobiofilm®

Os valores da produção por videira representam um rendimento à 2ª folha de 17,8t/ha e 21,2t/ha, respectivamente, nas modalidades Agrobiofilm® (ABF) e PE. Apesar desta diferença de rendimento entre ABF e PE não ser estatisticamente significativa, pode ter influenciados os parâmetros qualitativos, com as uvas da modalidade ABF a produzirem mosto de melhor qualidade, i.e., maior teor de açúcar e menor ph (Quadro 4.24). Refira-se que o Brix e correspondente teor de álcool provável (TAP) era baixo (11,7) mas o viticultor decidiu vindimar nesse momento por ter observado sintomas de severa deficiência de magnésio. Na nossa opinião o viticultor poderia ter reduzido a produção pelo menos para metade (9 t/ha à 2ª folha seria ainda um grande resultado), através da monda de cachos, de forma a proteger as videiras. No entanto, como já referido anteriormente, em todo o projecto AGROBIOFILM seguimos escrupulosamente as práticas habituais de todos os agricultores.

Os resultados da segunda vindima (em Setembro de 2012) também revelaram a inexistência de diferenças significativas na produção e qualidade do mosto entre as modalidades com mulch (ABF e PE). Nesta vindima, verificamos que a produção das videiras em solo nu foi significativamente superior ao de ambas as modalidades com mulch. Muito provavelmente, tal facto ficou a dever-se à produção exagerada das videiras das modalidades ABF e PE no ano anterior. No entanto, calculando o rendimento total das duas primeiras vindimas, chegamos à conclusão que as videiras em solo nu ficaram abaixo de 20 t/ha e as duas modalidades com mulch ficaram acima de 30 t/ha (Quadro 4.24).

Na segunda vindima não se observou qualquer diferença significativa no TAP e no pH. Neste caso, a produção na modalidade ABF foi de 3,06kg/cepa (12,8 t/ha) com um TAP=12,8 o que é um valor razoável para uma casta branca.

105

Ano/Modalidade

Produção (kg/cepa)

SólidosSolúveis

(°Brix)

pH

2011

2012

SN

PE

ABF

SN

PE

ABF

0.39

5.06

4.24

a

b

b

4.34

3.34

3.06

a

b

b

± 0.03

± 0.87

± 1.23

± 1.57

± 1.49

± 1.35

18.5

20.4

a

b

21.5

21.6

22.0

a

a

a

- -± 1.5

± 0.6

± 0.1

± 1.6

± 1.5

3.46

3.33

a

a

a

a

b

3.30

3.44

3.42

- -

± 0.04

± 0.09

± 0.03

± 0.13

± 0.03

Quadro 4.24- Influência da cobertura do solo na produção e qualidade da uva das duas primeiras vindimas (Agosto de 2011 e Setembro de 2012). Vinha plantada em Abril de 2010,

Casta Chardonnay, 4166 cepas por hectare. Blomac, Languedoc-Roussillon, França.

Nota: Em cada ano, para cada variável, valores seguidos da mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05).

3.7. Sistema de Condução e Poda de Formação da Vinha

O sistema de condução foi instalado em Junho de 2010 e consistia em 2 arames de formação, colocados a 90cm e 120cm do solo (Figura 4.29). Em Julho e Agosto de 2010 algumas videiras apresentavam um crescimento de tal forma elevado que foi possível iniciar a formação em verde, cerca de 4-5 meses após plantação. Nestes casos, atou-se um fio de “nylon” desde a base da videira até ao arame e sujeitou-se a vara mais vigorosa a esse fio. Os outros lançamentos foram cortados de forma a promover o crescimento da vara eleita para formação da videira.

A primeira poda foi realizada em Março de 2011. Em todas as modalidades a intensidade da poda baseou-se no vigor individual das videiras. As videiras mais fracas, em que não era possível deixar uma vara, podaram-se a dois olhos (Figura 4.27).


106 Agrobiofilm®

Figura 4.29 - Sistema de condução e poda de formação da vinha. As videiras mais fracas são podadas a dois olhos (a); Nas videiras mais vigorosas, deixa-se uma vara que se amarra ao arame de formação superior (b); Nas videiras de vigor intermédio, amarra-se a vara seleccionada na poda ao arame inferior (c). Videiras plantadas em Abril de 2010 e poda de formação realizada em Março de 2011.

No caso das videiras mais vigorosas, enrolava-se a vara no arame superior (a 120cm) e amarra-se no arame inferior, como representado na figura 4.29 (b). Nas videiras de vigor intermédio (o comprimento da vara não permitia a solução anterior), cortava-se a vara na medida necessária para a atar ao primeiro arame (a 90cm), como representado na figura 4.29 (c). O número de olhos deixados à poda dependia do comprimento da vara.

Relembrando que estamos a realizar a primeira poda, procedemos à contabilização das videiras podadas de acordo com as três possibilidades atrás mencionadas. Como se pode observar na figura 4.30, no caso das modalidades com mulch, foi possível fazer a poda de formação ao arame (opções b) e c) da figura 4.29) em 97% e 94% das cepas plantadas em, respectivamente, PE e BMF. No caso das videiras plantadas em solo nu, ainda assim, foi possível realizar poda de formação com vara ao primeiro arame em 13% das cepas.

120 cm

arames de

formação

90 cm

a b c

107

0

20

40

60

80

100

13

97 94

SN PE ABF

Vid

eira

s p

od

adas

à v

ara

(%)

Figura 4.30 - Efeito da cobertura do solo na percentagem de videiras podadas à vara. Videiras

plantadas em Abril de 2010 e poda de formação realizada em Março de 2011.

Os resultados da lenha de poda total por videira encontram-se no quadro 4.25. Podemos observar que a lenha de poda das videiras plantadas em mulch Agrobiofilm® foi 3,6 vezes superior à das videiras plantadas em solo nu.


108 Agrobiofilm®

Quadro 4.25 - Defeito da cobertura do solo na lenha de poda. Resultados médios por videira. Videiras plantadas em Abril de 2010 e podadas em Março de 2011 e Março de 2012.

A segunda poda foi realizada em Março de 2012, em cordão unilateral (Guyot). Como se pode constatar pelos resultados apresentados no quadro 4.25, o mulch contínua a influenciar o vigor das videiras. Nesta segunda poda de Inverno, a lenha de poda média por videira nas modalidades com mulch é quase o dobro da que se registou nas videiras plantadas em solo nu. Note-se que, apesar da degradação inicial do mulch biodegradável em Agosto de 2010 (referida anteriormente em 3.4), não se verificaram diferenças significativas na lenha de poda entre ABF e PE, tanto em 2011 como em 2012.

3.8. Desenvolvimento do Sistema radicular das Videiras

Na videira, como na maioria das cultura perenes, o desenvolvimento radicular está intimamente ligado ao desenvolvimento da parte aérea, sendo uma característica crucial na instalação da vinha.

A fim de perceber o impacto da cobertura do solo com mulch (PE e ABF) no crescimento das raízes, e averiguar possível correlação com efeito (já verificado) na parte aérea, em Maio de 2012 (25 meses depois da plantação) procedemos à monitorização do sistema radicular das videiras das três modalidades. Este estudo consistiu na abertura de perfis de solo de acordo com a metodologia do polígono de Voronoi (Figura 4.29). Abriram-se buracos quadrados com 40cm de lado (metade da distância entre cepas na linha) e 60cm de profundidade e recolheram-se todas as raízes encontradas.

Ano/

Modalidade

Lenha de poda

(g/cepa)

2011

2012

SN

PE

ABF

SN

PE

ABF

23.1

102.3

83.9

a

b

b

225.7

427.6

411.5

a

b

b

± 17.2

± 73.0

± 64.2

± 144.3

± 136.5

± 206.1

109

40 cm

40 cmquadrado

2

quadrado

1

linha

Distância entre cepas na linha= 80 cmvinha

linhaD

istâ

nci

a en

tre

lin

has

= 3

00

cm

Figura 4.31 – Descrição da metodologia para monitorização do sistema radicular das videiras. A largura do polígono de Voronoi é definido por metade da distância entre videiras na linha.

Avaliaram-se os parâmetros morfológicos das raízes (comprimento e diâmetro) e determinou-se o seu peso seco (Quadro 4.26).

Quadro 4.26- Caracterização do sistema radicular de videiras plantadas em mulch (PE eABF) e solo nu (SN). Videiras com 25 meses. Resultados expressos em total de peso seco, comprimento acumulado total, comprimento acumulado para classe de raízes com diâmetro abaixo de 2mm e comprimento acumulado para classe de raízes com diâmetro entre 2 e 10mm. Raízes recolhidas no total de volume de solo correspondente aos quadrados 1 e 2, em toda a profundidade do horizonte (192dm3).


Peso total das raízes

(g)

Comprimentototal das

raízes (cm)

Comprimentototal das raízes

finas(cm) (d<2mm)

Comprimentototal das raízes

médias (cm)(2mm<d<10mm)

SN

PE

ABF

40.93

47.05

78.23

a

a

b

a

a

b

± 5.87

± 3.48

± 7.89

3416

4479

4683

a

a

a

± 457

± 359

± 1425

3111

4062

4168

a

b

ab

± 409

± 506

± 761

305

417

515

± 104

± 173

± 187


110 Agrobiofilm®

O peso total das raízes obtido na modalidade com Agrobiofilm® é significativamente superior (quase o dobro) ao obtido, quer na modalidade de mulch PE, quer em solo nu. Este facto é uma realidade, não só quando considerarmos o total dos dois quadrados e a profundidade total do perfil (quadro 4.26), mas também para cada um dos quadrados nas diferentes classes de profundidade do perfil aberto (Figura 4.32). De realçar que no horizonte mais superficial (0-20cm) se verifica a tendência esperada de maior quantidade de raízes nas modalidades com mulch. No entanto, nos horizontes mais profundos, podemos observar que só o mulch Agrobiofilm® apresenta sempre valores tendencialmente superiores aos de solo nu. O mulch PE, apresenta sempre menor quantidade de raízes que o biodegradável e, por estranho que possa parecer, também quantidade inferior às obtidas no solo nu. A ideia de que o mulch plástico possa desfavorecer o desenvolvimento em profundidade das raízes parece ser apoiada pelos resultados do peso seco das raízes nos horizontes de 20-40cm e 40-60cm (Figura 4.32). Esta desvantagem da aplicação de mulch plástico em culturas perenes não se verifica no caso do mulch biodegradável Agrobiofilm®, pois como se pode observar na mesma figura, o peso seco das raízes é sempre superior aos das plantas em solo nu. A explicação poderá estar justamente na degradação do mulch biodegradável, o que permite que no segundo ano, as raízes produzidas no primeiro, possam aprofundar em busca de água e nutrientes, uma vez que já não se mantêm numa situação de “conforto” como as do mulch PE.

No que se refere ao comprimento total das raízes para o conjunto dos dois quadrados, verifica-se uma tendência para valores mais elevados nas modalidades com mulch (mais pronunciada em ABF). Quando discriminamos estes resultados por classe de diâmetro de raízes, verificamos que no caso das raízes finas (que controlam a absorção de água e nutrientes), o valor obtido no mulch Agrobiofilm® é significativamente superior (+33%) ao registado em SN. No caso das raízes mais grossas, o mulch biodegradável permitiu obter raízes significativamente maiores, não só relativamente ao solo nu (+ 68%) como também ao mulch PE (+23%) (Quadro 4.26).

111

0

5

10

15

20

25

a b b

Quadrado 1 Quadrado 2

0

5

10

15

20

25

a

b b

Profundidade

0-2

0 c

m20

-40

cm

40

-60

cm

3030

0

5

10

15

20

25

a a a

30

0

5

10

15

20

25

a a a

30

0

5

10

15

20

25

a aa

30

0

5

10

15

20

25

ab a b

30

SNABFPE

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Figura 4.32 – Efeito da cobertura do solo (ABF, PE e BS) no peso seco das raízes, recolhidas nos quadrados 1 e 2 e em diferentes classes de profundidade. Em cada gráfico da figura, barras com mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05) entre si.


112 Agrobiofilm®

Figura 4.33 – Efeito da cobertura do solo (ABF, PE e BS) no comprimento das raízes, recolhidas nos quadrados 1 e 2 e em diferentes classes de profundidade. Em cada gráfico da figura, barras com mesma letra não diferem significativamente (p≤0,05) entre si.

Da observação da figura 4.33 realça-se o facto de, em nenhum dos gráficos, se registarem diferenças significativas. No entanto, é possível apontar uma tendência geral para melhores resultados com o mulch biodegradável, em qualquer dos horizontes e para ambas as classes de diâmetro de raízes.

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

Pes

o s

eco

das

raí

zes

(g)

a a

finasd<2mm

médias2mm<d<10mm

a

a a aa

SNABFPE

0-2

0 c

m20

-40

cm

40

-60

cm

finas

finas

médias

médias

a a a a

aa

0

200

400

600

800

1000

1200

0

200

400

600

800

1000 1000

1200

a a a

finas médias

finas médias

finas médias

bba0

200

400

600

800

1000

1200

a a a aba

0

200

400

600

800

1200

a a a a

0

200

400

600

800

1200

0

200

400

600

800

1000 1000

1200

aa a

a

a

aaa

Profundidade Quadrado 1 Quadrado 2P

eso

sec

o d

as r

aíze

s (g

)P

eso

sec

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aíze

s (g

)

113


3.9. Conclusões

Após 3 anos de ensaios podemos apresentar algumas conclusões:

O mulch Agrobiofilm® teve um efeito notável no desenvolvimento vegetativo e vigor das videiras, com o comprimento das varas e a lenha de poda a ser superior 3 a 4 vezes ao das videiras plantadas em solo nu.

As videiras plantadas com o mulch Agrobiofilm® produziram, logo a 2ªfolha, cerca de 17 t/ha, o que além de ser um resultado surpreendente, representa a antecipação de um ano na entrada em produção, quando comparadas com o solo nu.

O desenvolvimento e crescimento das raízes é favorecido no caso das videiras plantadas com Agrobiofilm®, não só quando comparado com as plantadas em solo nu, como também aquelas plantadas em mulch de polietileno. Contrariamente ao que se verifica com o mulch de polietileno, com o mulch Agrobiofilm®, o crescimento das raízes em profundidade é favorecido. Este facto está relacionado com a degradação inicial do mulch Agrobiofilm®, que proporciona menor “conforto” hídrico às raízes na 2ª campanha.

114 Agrobiofilm®

3.10. Ensaio realizado em Portugal

A região dos Vinhos Verdes, dinâmica, criativa e inovadora, é por sua vez parca na sistematização das técnicas culturais e no emparcelamento funcional (Castro, 2011). Porém, para ser competitiva, terá de integrar na actual dinâmica de novas plantações, conceitos tecnológicos conducentes a rendimentos sustentáveis, com menores custos e sobretudo com reduzido período de carência económica (Castro et al., 2004; Mota et al., 1989). Neste sentido, com a valiosa colaboração do Professor Rogério de Castro, em 2011 procedeu-se à instalação de um ensaio com cinco tratamentos de manutenção do solo na linha e protecção das cepas à plantação: 3 modalidades de mulch Agrobiofilm®, tubos de protecção e solo nu (tradicional).

Este trabalho decorreu na Quinta de Lourosa – Sociedade Agrícola Lda., propriedade privada no concelho de Lousada, na Região Demarcada dos Vinhos Verdes.

A parcela do ensaio está situada numa vinha de meia encosta, com orientação das linhas Norte-Sul. O compasso de plantação é de 3 m X 1,5 m, correspondendo a uma densidade de 2 222 videiras/ha.

A plantação da vinha realizou-se em 2011, com enxertos-prontos da casta Loureiro em 1103P.

Segundo Castro et al (2013), conclui-se da inviabilidade (agronómica e económica) da modalidade “solo nu” e por sua vez significativas vantagens dos tubos protectores e sobretudo do mulch biodegradável. Os resultados das duas campanhas mostram que as videiras com agrobiofilm, logo no ano da plantação, apresentaram vigor muito superior ao das outras modalidades (solo nu e tubos protectores), mantendo-se esta superioridade no ano seguinte. Na campanha de 2012, as plantas oriundas daquelas modalidades (agrobiofilm) produziram cerca de 9 t/ha, enquanto que nas de “solo nu” e tubos protectores”, não houve produção.

O trabalho foi apresentado no 9º Simpósio de Vitivinicultura do Alentejo (15 a 17 de Maio de 2013) estando a comunicação disponível em www.ateva.pt.

CAPÍTULO 5Opções para tratamento de resíduos de mulch films

117

CAPÍTULO 5.

Opções para tratamento de resíduos de mulch films

1. Remoção do solo e eliminação do mulch de polietileno

A maior limitação à utilização de mulch convencional de polietileno (PE) é o desencontro abismal entre a durabilidade deste mulch e o período em que é necessário em determinada cultura agrícola. O mulch de PE pode durar décadas a séculos sem completa degradação, sendo maioritariamente utilizado em culturas com ciclo de vida de 4 a 10 meses (como é o caso de melão e morango). Esta situação está associada a diversos problemas de poluição ambiental, nomeadamente no que se refere ao destino final a dar aos resíduos do mulch PE.

A remoção do mulch de PE dos campos requer considerável mão-de-obra, mesmo quando é parcialmente executada de forma mecânica. No fim do ciclo da cultura, ou como é mais comum, algum tempo depois (por vezes, meses), quando o agricultor tem disponibilidade para tal, procede à remoção do mulch de PE do solo. Na maioria dos casos, como as infestantes entretanto cresceram bastante, é necessário passar um corta-mato de forma a deixar o plástico PE à vista (figura 5.1).

Figura 5.1 - Campo experimental de melão, imediatamente antes da remoção do mulch de PE e enterramento do mulch biodegradável. Dado o desenvolvimento vegetativo das infestantes foi necessário recorrer ao corta-mato para tornar visível o mulch PE, tendo sido também realizada esta operação no mulch biodegradável somente para verificar o estado de degradação. Operação realizada em Outubro de 2010, cerca de seis meses depois da plantação. As 5 linhas da esquerda com mulch biodegradável Agrobiofilm® e as 5 linhas da direita com mulch PE. Azeitada, Ribatejo, Portugal.

118 Agrobiofilm®

Apesar de também termos efectuado a passagem com corta-mato na zona do ensaio com mulch biodegradável Agrobiofilm® (para observar-mos o estado de degradação do mulch), numa situação normal, não seria necessário esta operação, bastando a utilização da grade de discos para enterramento da vegetação e do mulch biodegradável, o que permitiria poupar tempo e dinheiro.

Para a remoção do mulch PE, como operação inicial, é costume proceder ao “levantamento” mecânico de parte do mulch PE. Para isso podem usar-se, por exemplo, uma simples alfaia de discos que corta as laterais do mulch (figura 5.2 A e B) ou outra mais complexa que, além dos discos também possui duas aivecas e que tenta levantar a parte enterrada do mulch (figura 5.3 A, B e C).

Figura 5.2 - Trabalho mecânico de remoção do mulch PE. (A): Tractor com alfaia de discos que corta as laterias do mulch, (B): detalhe da fragmentação do mulch em pedaços. Ensaio de pimento (2010), Granho, Ribatejo, Portugal.

Como se pode observar nas figuras 5.2 e 5.3, após a passagem do tractor ainda fica por fazer um intenso trabalho manual para remover todos os resíduos de plástico PE. É impossível remover eficazmente todos os pedaços de mulch PE, não só porque algumas partes permanecem escondidas e enterradas no solo mas também devido à fragmentação do mulch em pequenos troços (figura 5.2 B).

A B

119

Ao longo do projecto, junto de agricultores e associações, fomos reunindo informação sobre os custos de remoção do mulch PE. Os custos totais (€/ha) com remoção do solo, preparação e encaminhamento para centro de recolha autorizado dependem de vários factores, como sejam a integridade do filme, o comprimento das linhas, o tipo de solo (% de areia), a distância na entre-linha, a disponibilidade de alfaias, o tempo decorrido entre última colheita e remoção e, naturalmente, a distância da exploração agrícola ao centro de recolha.

No entanto, podemos avançar com alguns valores. Para culturas ao ar livre (melão, pimento, e outras culturas semelhantes) foi encontrado um valor entre 146€/ha e 268€/ha. No que se refere aos morangos cultivados em macro-túnel, o custo pode variar entre 289€/ha e 489€/ha, dependendo não só dos factores enunciados anteriormente, mas também do facto da remoção se fazer em maior ou menor percentagem de forma totalmente manual. Por exemplo, se o agricultor decidir não retirar a estrutura metálica do macro-túnel, o mulch nas duas linhas laterais tem de ser removido 100% de forma manual.

Figura 5.3 – Remoção inicial (levantamento) do mulch PE. Utilização de alfaia com discos e aivecas. Ensaio de melão (2011), Azeitada, Ribatejo, Portugal.

A

B C

120 Agrobiofilm®

Devido aos elevados custos associados à correcta remoção e encaminhamento para centro de recolha autorizado, muitas vezes os resíduos de mulch PE acabam por ser abandonados em lixeiras não autorizadas ou são queimados a céu aberto, com consequências obvias em termos de emissão de substâncias tóxicas, quer para a atmosfera, quer para o solo (De Prisco et al, 2002).

Figura 5.4 – Remoção manual de mulch PE do solo, após passagem de tractor para levantamento da parte enterrada. (A): ensaio de pimento em 2010; (B): ensaio de melão em 2010.

A reciclagem do mulch PE é uma operação complexa e dispendiosa (cuja viabilidade depende também do preço do petróleo) uma vez que os filmes se encontram contaminados com sujidade, restos de pesticidas e detritos da cultura (figuras 5.4 e 5.5).

Figura 5.5 – Mulch de PE visivelmente contaminado com sujidade, solo e restos da cultura. Ensaio de Melão (2011), Azeitada, Ribatejo, Portugal

A B

121

Alguns centros de reciclagem estabelecem um limite para os contaminantes. Por exemplo, Clark (1996) menciona que plásticos com mais de 5% (em peso) de contaminantes não são aceites para reciclagem. De facto, os contaminantes existentes nos plásticos agrícolas de PE podem ascender a mais de 40%-50% (em peso), com fontes como pesticidas, fertilizantes, solo, restos da cultura, infestantes e aditivos UV (Amidon, 1994, Hussain & Hamid, 2003, Levitan and Barro, 2003, Rollo, 1997 cit in Kasirajan & Ngouajio, 2012), especialmente na fita de rega e no mulch, que é de longe o plástico agrícola mais difícil de reciclar (Lamont 2004). Também Brooks (1996) apontou um valor semelhante de contaminação nos mulch de PE (36%).

Embora não seja uma prática muito comum dos agricultores da UE, em várias regiões do Mundo, é costume queimar o mulch sem recuperação energética (numa espécie de cisterna rebocada pelo tractor) ou mesmo a queima a céu aberto. São, claramente, soluções altamente indesejáveis para o fim de vida do mulch PE. Kasirajan & Ngouajio (2012) mencionam um estudo de Levitan & Barro (2003) onde se estima que mais de 50% dos plásticos agrícolas em New York e Pensilvânia são queimados na própria exploração agrícola.

A incineração não controlada de mulch film contaminado com fertilizantes e pesticidas vai libertar para a atmosfera diversos poluentes, tais como dioxinas que são reconhecidos desreguladores endócrinos e agentes cancerígenos (EPA, 2006; Garthe, 2004; Lawrence, 2007; Levitan & Barro, 2003).

Considerando o elevado conteúdo em carbono do PE (aprox. 85%), poderia argumentar-se que a incineração dos resíduos de plástico com recuperação energética seria uma boa solução. No entanto, a maior parte das unidades de incineração não foram planeadas para queimar o PE coberto de sujidade e detritos, pelo que muitos operadores se mostram relutantes em o fazer.

Relativamente à opção de deposição em aterro (na verdade, a opção autorizada a que mais se recorre) as maiores críticas têm a ver com o facto de que os resíduos em geral e os plásticos em particular, ou não se degradam de todo ou se degradam muito lentamente. Também se verifica que muitos aterros não aceitam os mulch de PE, devido ao seu elevado teor de contaminantes (Kasirajan & Ngouajio, 2012).

122 Agrobiofilm®

Num estudo de Eriksson and Finnveden (2009), tendo por objectivo minorar o problema do aquecimento global, os autores concluíram que a deposição em aterro é, apesar de tudo, preferível à incineração.

Em resumo, de acordo com os diversos estudos mencionado, a opção menos negativa para o fim de vida dos resíduos de mulch PE ainda é a deposição em aterro.

2. Incorporação de mulch Agrobiofilm no solo

O mulch Agrobiofilm® pode ser enterrado no solo juntamente com os resíduos da cultura e infestantes, através de trabalho com alfaias comuns, como sejam a frese e a charrua de discos. Como se pode observar na figura 5.6, alguns meses depois do fim do ciclo da cultura, o mulch Agrobiofilm® já mostra sinais de degradação. No entanto, a biodegradação será acelerada com o enterramento.

Figura 5.6 – Mulch Agrobiofilm® antes do enterramento. (A): Ensaio de melão, Ribatejo, Portugal (2 meses após a última colheita); (B): Ensaio de pimento, Ribatejo, Portugal (3 meses após última colheita), (C): Ensaio de morango, Lepe, Espanha (2 meses após última colheita).

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123

Tal como já foi afirmado, durante o projecto, duas das premissas basilares foram a realização de ensaios em condições reais e a manutenção das práticas habituais dos agricultores.

Em cada exploração agrícola existe uma dinâmica própria, mas, geralmente, a época das colheitas é muito agitada uma vez que o agricultor tem diferentes culturas e é normal que os seus trabalhadores se desloquem rapidamente de uma cultura para outra, maximizando o rendimento da colheita. Portanto, nesta altura não há tempo para pensar em tarefas menores, como sejam a remoção do mulch PE, o que pode ser feito do fim de todas as colheitas, o que por vezes só acontece meses mais tarde.

A prática recomendada para o mulch Agrobiofilm® seria o enterramento logo a seguir à última colheita de cada cultura. Assim, pode-se melhorar a taxa de biodegradação do Agrobiofilm® no solo, uma vez que a actividade microbiana e humidade do solo são maiores e porque passará a existir um hiato de tempo maior até à instalação da próxima cultura. Enquanto que com o mulch PE, como já explicado, não é prático proceder à remoção do solo neste momento, no caso do mulch Agrobiofilm® tal operação pode ser realizada mesmo durante a agitada época das colheitas, uma vez que pode ser efectuada somente por uma pessoa e um tractor.

Nos ensaios realizados no nosso projecto, o enterramento foi realizado alguns meses (2 a 3) depois da última colheita (figura 5.7), uma vez que era a prática seguida pelos agricultores para o mulch PE.

Figura 5.7 – O mulch Agrobiofilm® deve ser enterrado para acelerar a taxa de biodegradação. Os resíduos não enterrados vão demorar mais tempo a biodegradar-se. Ensaio de melão, Ribatejo, Portugal, 2012.

124 Agrobiofilm®

Neste aspecto, as vantagens do mulch Agrobiofilm® para o agricultor são:

Acesso mais rápido ao terreno;

Maior facilidade e menor custo na gestão das infestantes, uma vez que a quantidade de sementes que podem atingir completa maturação é menor.

Para culturas de ciclo longo como é o caso do morangueiro, o mulch deve permanecer em bom estado durante 8 a 10 meses. Como se pode observar na figura 5.8, este objectivo foi perfeitamente atingido.

Figura 5.8 – Mulch Agrobiofilm® imediatamente antes do enterramento. Lepe, Espanha, 2013.

125

A incorporação do mulch no solo deve ser executada correctamente, ajustando a grade de discos para que não permaneçam intactos grandes pedaços de mulch como no exemplo da figura 5.9. Face a estrutura dos camalhões, devem efetuar-se as passagens de grade necessárias para que tal não aconteça.

Figura 5.9 – Pedaços extensos de mulch Agrobiofilm® após passagem da grade de discos. É uma situação a evitar. Lepe, Espanha, 2013

126 Agrobiofilm®

Após 3 anos de ensaios, com intenso trabalho realizado em 3 Países e com diferentes culturas, é nossa convicção que pequenos pedaços de mulch Agrobiofilm® que permaneçam na superfície do solo não afectam a qualidade de solo nem irão comprometer as culturas seguintes. Estes pedaços, bem como a parte que foi correctamente enterrada irão sofrer biodegradação a uma taxa mais elevada durante o ciclo seguinte, uma vez que com a instalação da nova cultura a população de microrganismos irá subir exponencialmente.

Figura 5.10 – Pequenos pedaços de mulch Agrobiofilm® que permanecem à superfície do solo, após enterramento. Lepe, Espanha, 2013.

127

3. Biodegradação no solo do Mulch Agrobiofilm

Plásticos biodegradáveis no solo são aqueles em que o processo de degradação ocorre por acção dos microrganismos, tais como bactérias, fungos e algas que existam no solo. Infelizmente, não existe nenhuma norma da UE que determine as condições de ensaio de um polímero biodegradável no solo. A maior parte das normas internacionais que se aplicam a polímeros biodegradáveis foram planeadas para testar a biodegradação em diferentes meios, mas nenhum deles é um solo agrícola em que se produzam alimentos (Briassoulis & Dejean, 2010).

Existem, contudo, duas normas que podem ser utilizadas para tal: a norma Francesa NF U52-001 (AFNOR, 2005) e a norma ISO 17556:2012 (Determinação da biodegradabilidade aeróbia pela medição da necessidade de oxigénio num respirómetro ou pela quantidade de dióxido de carbono libertado).

Os mulch Agrobiofilm® foram produzidos e testados em culturas hortícolas e em culturas perenes. Os resultados da biodegradação no solo apresentados neste capítulo são relativos a um solo de vinha, com testes realizados em França pela UM2 e recorrendo à NF U52-001 e a outro solo do ensaio de pimento, realizado em Portugal pelo ISA com recurso à norma ISO 17556.

Embora não esteja claramente escrito, durante a ampla discussão que antecedeu a implementação da NF U52-001 foi referido que o tempo limite para o teste respirométrico é um ano no caso de mulch para culturas de ciclo curto (caso das hortícolas) e dois anos no caso de mulch destinado a resistir durante mais tempo, como é o caso do utilizado nas culturas perenes (Cesar, 2013).

Na figura seguinte é representada a cinética da biodegradação baseada em testes respirométricos (libertação de dióxido de carbono), realizados a 28°C, monitorizados em condições aeróbias, num solo proveniente do ensaio de vinha cujo teor de matéria orgânica é de 1,35%.

128 Agrobiofilm®

Figura 5.11 - Ensaio de biodegradação do mulch Agrobiofilm® usado na vinha. ABF com 100% de matéria-prima virgem e ABF2 com incorporação de 10% de reciclado, Blomac, França, 2012.

É importante referir que o teste é válido, uma vez que a celulose apresentou uma degradação de 70% após 145 dias, o que está abaixo do limite de 183 dias exigido pela norma NF U52-001. A cinética de biodegradação de ABF e ABF2 é idêntica e ambas as soluções de mulch biodegradável cumprem os requisitos da norma NF U52-001 no que se refere à biodegradabilidade. De facto, os dois mulch Agrobiofilm® atingem 60% de biodegradação (relativamente à celulose) num período de tempo compreendido entre 450 e 500 dias, o que é inferior aos 2 anos referidos para as culturas perenes.

Refira-se que para cumprir todos os requisitos da norma NF U52-001, teria de realizar-se outro teste: um ensaio de compostagem ou um teste de Stürm, realizado em meio líquido. No entanto, devido às características deste solo, pobre em matéria orgânica e nutrientes, os padrões de

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Em culturas hortícolas os mulch biodegradáveis são enterrados no solo, pelo que é importante compreender o efeito desta incorporação no solo. É crucial que a biodegradação do mulch de uma campanha não interfira no desenvolvimento da cultura da campanha seguinte. Na figura 5.12 apresentam-se os resultados obtidos com solo retirado da cultura do pimento, cujo teor de matéria orgânica era de 2,5%. O teste respirométrico foi realizado a 25°C.

Fig. 5.12 - Biodegradação do mulch Agrobiofilm® utilizado no ensaio de pimento, Ribatejo, Portugal, 2012.

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A norma ISO 17556 não define um limiar para a taxa de biodegradação. Contudo, o critério para considerar o teste válido diz que o grau de biodegradação deve ultrapassar os 60% (relativamente à celulose) durante a fase estacionária ou no fim do teste. O teste termina quando se atinge um nível constante de biodegradação ou, o mais tardar, 183 dias depois do seu início. O mulch Agrobiofilm® produzido para o pimento cumpre os dois requisitos, uma vez que a celulose atinge 100% de biodegradação no dia 135 (teste válido) e no dia 160 a taxa de biodegradação do mulch Agrobiofilm® ultrapassa os 70%. Assumindo a mesma taxa de biodegradação para o período pós teste, é de esperar a completa biodegradação do mulch Agrobiofilm® em menos de um ano, o que é um resultado bastante positivo.

CAPÍTULO 6Análise do Ciclo de Vida do Mulch Biodegradável Agrobiofilm®

133

CAPÍTULO 6.

Análise do Ciclo de Vida do Mulch Biodegradável Agrobiofilm®

1. Introdução

O objectivo deste capítulo passa por descrever os possíveis benefícios ambientais de:

(1) Utilizar mulch film por oposição ao solo nu; (2) Substituição do mulch film convencional de Polietileno por mulch film biodegradável Agrobiofilm® .

A análise do ciclo de vida foi executada tendo em conta os resultados obtidos com a utilização de mulch PE, mulch Agrobiofilm® e solo nu em diversas culturas: melão, pimento, morango e vinha.

2. Principais resultados

2.1 Impacto ambiental da cultura de pimento

Comparando os resultados obtidos em solo nu com as duas alternativas em mulch (PE e Agrobiofilm®) observamos que o comportamento ambiental da produção de pimento (em t/ha) é pior no caso do solo nu. A melhoria verificada no caso das modalidades com mulch (i.e., a redução do impacto ambiental) pôde constatar-se em todas as categorias, variando entre 7 e 55%, sendo a redução mais significativa no caso da eutrofização.

No quadro seguinte apresentam-se os resultados da ACV relativos à produção de pimento com recurso a três sistemas de produção: ABF, PE e SN. Os resultados são inicialmente calculados em termos do valor por hectare, sendo depois convertidos no correspondente valor por kg de pimento.

134 Agrobiofilm®

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A comparação entre os dois sistemas de produção que utilizam mulch mostra que a redução da utilização de energia não renovável pelo uso de Agrobiofilm® é razoável - cerca de 15%. No entanto, o impacto, nas outras categorias analisadas, é inferior observando-se uma redução de 1,5% na eutrofização e 5% nas restantes.

Este resultado positivo deve-se aos seguintes aspectos:

1. Menores custos ambientais por kg de mulch film;

2. Menor quantidade de filme utilizado por hectare;

3. Custos adicionais associados ao mulch PE, relativos à gestão do seu destino final (remoção do solo, transporte para instalação autorizada e eliminação).

2.2 Impacto ambiental da instalação de uma vinha

No quadro 6.2 apresentam-se os resultados do impacto ambiental produzido pela utilização de mulch film na instalação de uma vinha (PE e Agrobiofilm®) por comparação com a modalidade testemunha (solo nu) que corresponde à prática habitual dos viticultores.

Com a utilização de mulch film somente se observa uma melhoria na eutrofização. Considerando a categoria “utilização de energia não renovável”, a não utilização de mulch films permite reduzir a energia em 50%, mas observa-se uma redução média da produção de uva em cerca de 40%. Esta maior magnitude verificada na redução de utilização de energia não renovável relativamente à redução de produção explica que a ENR por kg de uvas seja mais favorável no sistema SN.

136 Agrobiofilm®

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No entanto, deve referir-se que esta quantidade superior se deve ao facto de estarmos a considerar a utilização de filmes com idêntica espessura e densidade de material superior no caso do mulch Agrobiofilm®.

Resultados de ensaios posteriores, realizados quer em França quer em Portugal, mostram que é viável reduzir a espessura da solução de mulch Agrobiofilm® para a vinha de 40 para 25 microns. É de realçar também que estes resultados são baseados somente em dois anos (duas vindimas), assumindo que a produção de uva é igual no ABF e PE. Não estamos a considerar o efeito a longo prazo das diferentes modalidades de mulch na produtividade das videiras. Como referido anteriormente, com a utilização de mulch Agrobiofilm®, as raízes das videiras são mais vigorosas e mais profundantes, o que pode originar diferenças na produção por cepa nos anos subsequentes. Se admitirmos que o rendimento com PE se mantém e que o obtido com Agrobiofilm® aumenta em 20%, tal facto levaria a que a performance ambiental por kg de uva fosse significativamente superior nas videiras plantadas com Agrobiofilm®.

2.3 Impacto ambiental da cultura de melão

No quadro seguinte apresentam-se os resultados da ACV relativa à produção de melão, em dois sistemas de produção: mulch PE e mulch Agrobiofilm®. Os resultados são apresentados por ha e depois convertidos para kg de fruto.

Verifica-se que a redução na ENR pela utilização de mulch Agrobiofilm® é considerável (19%), mas que o impacto nas outras categorias é mais reduzido. As vantagens do mulch Agrobiofilm® nas diferentes categorias é devida aos seguintes factores:

1. Menor quantidade de mulch por hectare;

2. Custo ambiental por kg de filme menor ou similar ao de PE;

3. Custos adicionais associados ao mulch PE, relativos à gestão do seu destino final (remoção do solo, transporte para instalação autorizada e eliminação).

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2.4 Impacto ambiental da cultura de morango

Da utilização de mulch PE e mulch Agrobiofilm® na produção de morango resultaram diferentes impactos ambientais, que se apresentam na tabela 6.4.

A utilização de mulch Agrobiofilm® para cobertura de solo na produção de morango revelou ser ambientalmente vantajosa (quer em termos de área, quer em termos de kg de fruto), com efeito positivo na redução de ENR (menos 9%), no AG e IR (menos 4%). Já na eutrofização os efeitos são negligenciáveis. A redução descrita ficou a dever-se aos seguintes factores:

1. Menor quantidade de mulch por hectare;

2. Custo ambiental por kg de filme menor ou similar ao de PE;

3. Custos adicionais associados ao mulch PE, relativos à gestão do seu destino final (remoção do solo, transporte para instalação autorizada e eliminação). A contribuição do primeiro e segundo factores combinados é mais relevante que a eliminação (66% vs 34% para IR; 72% vs 28% para AG e 91% vs 9% para ENR).

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2.5 Resumo da ACV das diferentes culturas com utilização de mulch Agrobiofilm® e mulch PE

Os resultados da análise do ciclo de vida das diferentes modalidades de cobertura de solo nas culturas em estudo, quer em termos da produção (kg de fruto), quer em termos da área ocupada pela cultura (ha) são resumidos no quadro 6.5.

Relativamente ao AG, a utilização de Agrobiofilm® levou a uma ligeira redução (3-5%), enquanto que a ENR foi reduzida entre 9 e 19%.

Já no que se refere à eutrofização aquática e terrestre, os benefícios originados pela utilização de mulch Agrobiofilm®, quando se verificaram, foram de dimensão mais reduzida. Este resultado é explicado pelos seguintes factores:

1. A maior contribuição para o efeito desta categoria vem das emissões de NH3 e NOx, que por sua vez são estimados a partir da quantidade de azoto utilizado (tanto da fertilização química como da utilização de estrume).

2. A fertilização química e a aplicação de estrume foi efectuada de forma idêntica, independentemente do tipo de mulch utilizado.

No que se refere ao IR, a utilização de mulch Agrobiofilm®, permitiu reduzir o seu impacto em cerca de 4%.

Para melhorar ainda mais o desempenho ambiental do mulch biodegradável Agrobiofilm®, estão a ser consideradas outras fontes de matéria-prima Estamos cientes de que existem esforços (por exemplo, o caso da Novamont na Sicília) para utilizar como fonte de matéria-prima a biomassa de plantas perenes de elevado rendimento e que requerem pequenas quantidades de fertilizantes e fitoquímicos.

142 Agrobiofilm®

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3. Conclusões

Com base nos resultados do estudo realizado, as consequências ambientais da utilização de mulch Agrobiofilm® podem resumir-se da seguinte forma:

O desempenho ambiental da cultura de pimento quer pela utilização de mulch Agrobiofilm®, que pela utilização do mulch de PE é superior ao verificado com plantação em solo nu.

A utilização de mulch Agrobiofilm®, por oposição à utilização de mulch PE, nas três culturas anuais em estudo (melão, pimento, morango) demonstrou uma clara vantagem ambiental, com redução significativa da ENR (19%, 14% e 9%, respectivamente). Nas restantes categorias (AG, EP e IR) o impacto da utilização de mulch Agrobiofilm® foi mais reduzido.

CAPÍTULO 7Importância da Agricultura biológica e incentivos da UE à utilização de Mulch Biodegradável

147

CAPÍTULO 7.

Importância da Agricultura biológica e incentivos da UE à utilização de Mulch Biodegradável

1. Introdução

A Agricultura biológica é um sistema agrícola que procura fornecer ao consumidor alimentos frescos, saborosos e autênticos, respeitando os sistemas naturais e baseando-se em princípios e práticas definidas de forma a minimizar o impacto humano no ambiente.

Nessas práticas podemos incluir:

Rotação de culturas, como pré-requisito para um uso eficiente dos recursos naturais; Limites estrictos de pesticidas e fertilizantes de síntese, de antibióticos,

aditivos alimentares e auxiliares tecnológicos; Absoluta proibição de utilização de organismos geneticamente modificados; Utilização de recursos produzidos na exploração, tais como, estrume ou

alimentação para os animais; Selecção de espécies de plantas e animais resistentes a pragas e/ou doenças

e bem adaptadas às condições locais; Pecuária em sistemas ao ar livre, com alimentação biológica;

A agricultura biológica faz parte de uma cadeia de abastecimento, da qual fazem parte o processamento de alimentos, a distribuição, o retalho e, em última análise, os consumidores.

A legislação em vigor na UE 1 estabelece regras para a produção vegetal e animal em modo de produção biológico para que só os produtos que cumprem essas regras possam utilizar o logo definido para o efeito.

6. http://ec.europa.eu/agriculture/organic/organic-farming/what-organic_en

6

148 Agrobiofilm®

Figura 7.1 –Novo logotipo da UE para produtos biológicos. Desde Julho de 2010 é obrigatório para todos os produtos alimentares pré-embalados.

2. Tendências de Mercado

Em todo o Mundo, e muito particularmente no seio da UE, os consumidores cada vez mais optam por escolher produtos biológicos.

De facto, quer seja por um desejo inato de consumir alimentos mais saborosos e autênticos, quer seja pelo contributo que essa escolha representa para a proteçção do ambiente, dos recursos naturais, do bem-estar animal e das comunidades rurais, as estatísticas mostram que o consumo de produtos biológicos está em franco crescimento.

De acordo com o estudo “An analysis of the EU organic sector” (2010), estimava-se que em 2008 o sector representasse 7,6 milhões de hectares, isto é, cerca de 4,3% da superfície agrícola utilizada (SAU) da União Europeia a 27 (correspondendo a uma taxa anual de crescimento de 7,4% no período de 2000 a 2008). Em termos absolutos, em 2008, os estados membro com maiores áreas eram a Espanha (1,13 milhões de ha), Itália (1.00 milhões ha), Alemanha (0.91 milhões ha), Reino Unido (0.72 milhões ha) e França (0.58 milhões ha). No total, estes estados representam 56.8% da UE.

149

Figura 7.2 – Percentagem da SAU em agricultura biológica a nível regional na UE. Valores de 2007. Adaptado de http://ec.europa.eu/agriculture/organic/files/eu-policy/data-statistics/facts_en.pdf

A figura 7.2 mostra-nos que parte da SAU está a ser utilizada em agricultura biológica nos países da UE. Podemos observar uma elevada heterogeneidade dentro da UE e mesmo dentro de cada país. Por exemplo, em França, Itália e Espanha o sector é mais importante nas regiões a Sul. Em Espanha, o sector está claramente concentrado no Sul com quase 60% da área localizada na Andaluzia.

No estudo intitulado “World of Organic Agriculture” publicado em 2007 estimava-se que, em 2005, as vendas de produtos biológicos na UE representavam 13-14 biliões de euros. A Alemanha contribuía com a maior fatia, com as vendas anuais a valerem 3,9 biliões de euros. Seguiam-se a Itália e a França, com volumes de negócio na ordem dos 2,4 e 2,2 biliões de euros, respectivamente. No mesmo estudo, referia-se que o mercado de produtos biológicos apresentava uma taxa de crescimento anual entre 10 e 15%.

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3. Gestão das Infestantes em Agricultura Biológica

Os agricultores em modo de produção biológico (MPB) estão empenhados no desenvolvimento de formas eficazes de controlo das infestantes ou flora adventícia. Na verdade, muitos agricultores classificam as infestantes como a principal barreira a vencer em MPB (Walz, 1999). Em MPB, os principais objectivos da gestão das infestantes passam pela redução da competição com as culturas e a redução da capacidade de reprodução das próprias infestantes. Em muitos casos, não se procura a erradicação total das infestantes mas antes evitar a produção de sementes e de propágulos perenes, o que vai proporcionar uma redução futura da pressão de infestantes (Finney et al., sem data) 1 . Neste estudo, afirma-se claramente: “Apesar do plástico PE preto ser utilizado correntemente em mulch, o seu impacto ambiental é incompatível com os objectivos de uma produção sustentável e regenerativa. Sintetizado a partir do petróleo, este plástico implica a utilização significativa de combustíveis não renováveis. Além disso, a eliminação do mulch PE tem contribuído para os problemas actuais com os aterros nos EUA”

Considerando os resultados obtidos ao longo dos 3 anos do projecto, o mulch biodegradável Agrobiofilm® pode considerar-se um substituto viável ao mulch convencional de PE. Acreditamos que a UE deveria rever a legislação corrente, passando a proibir a utilização de mulch PE e mulch PE oxo-degradável em agricultura biológica.

4. Medidas Agro-ambientais da UE

Para o período 2007-2013 o regulamento 1698/2005 da CE estabelece as bases para as medidas agro-ambientais (artigo 39). As medidas agro-ambientais fazem parte do eixo temático 2 “melhoria do ambiente e da paisagem rural através do apoio à gestão do espaço rural” do citado regulamento. Os pagamentos relativos aos compromissos com MPB são anuais, por hectare e destinam-se a cobrir os custos adicionais e a perda de receita (por exemplo, devido ao menor rendimento), originados pelo cumprimento das regras de produção biológica. 7. http://www.cefs.ncsu.edu/resources/organicproductionguide/weedmgmtjan808accessible.pdf

7

151

Por outro lado, o apoio às organizações de produtores (OP) de frutas e hortícolas existe na UE desde 1997. Inicialmente, o regime de apoio às OP foi objecto de severas críticas, uma vez que grande parte das ajudas era consumido com retiradas do mercado e restituições à exportação. A reforma da organização do mercado, discutida e aprovada em 2007, incluiu, entre outras alterações, a revisão da legislação de apoio às OPs. Um resultado imediato foi a obrigação de cada Estado-membro apresentar uma “Estratégia Nacional para programas operacionais sustentáveis de organizações de produtores de frutas e produtos hortícolas”. Esta estratégia nacional é utilizada por cada OP para definir o seu programa operacional (PO). Na definição do PO e respectivas acções, devem ser tomadas em consideração diversas medidas ambientais. No entanto, cada Estado-membro pode escolher as medidas ambientais e o nível de apoio.

Em diversos Países da UE, a legislação já contempla o apoio à utilização de mulch plástico biodegradável (através dos POs). O objectivo principal deste apoio é compensar os agricultores (somente os pertencentes a uma OP) da diferença de custo entre o mulch PE e o mulch Biodegradável.

Em Portugal, de acordo com a “Portaria nº 1325/2008”, e com a “Estratégia Nacional para programas operacionais sustentáveis de organizações de produtores de frutas e produtos hortícolas” revista em Setembro de 2013 e o “Procedimento Operativo PO-0004-DSFAA”, os agricultores que utilizam plástico biodegradável podem vir a receber até 52,2% do valor da factura.

Em Espanha, a partir de 2014, o apoio é de 60% da factura no caso de plásticos biodegradáveis e 20% no caso de plásticos oxodegradáveis (Real Decreto 1337/2011 e “Estrategia Nacional de los programas operativos sostenibles a desarrolar por las organizaciones de productores de frutas y hortalizas”).

Uma vez que a diferença de custo é ainda uma barreira à massificação da utilização de mulch biodegradável, estes esquemas de apoio são essenciais e, dado o problema ambiental que o mulch de PE acarreta, não deveriam cingir-se aos agricultores das OPs.

152 Agrobiofilm®

Como explicado no Capítulo 1, os plásticos oxo-degradáveis são completamente diferentes dos biodegradáveis e segundo o estudo da DEFRA, são de degradação questionável e imprevisível. Consideramos que a recente alteração da “Estratégia Nacional para programas operacionais sustentáveis de organizações de produtores de frutas e produtos hortícolas”, efectuada em Setembro de 2013, em que a menção aos plásticos oxo-degradáveis foi retirada da Acção 7.6 é uma medida que vai ao encontro do conhecimento actual e, sem dúvida, tem relevância em termos da redução do grave problema ambiental associado à utilização desses plásticos em actividades agrícolas.

Em resumo, consideramos que os incentivos à utilização de plásticos certificados como biodegradáveis deveriam abranger um leque mais alargado de agricultores (não se cingindo aos associados de OPs) e o seu acesso deveria ser desburocratizado.

A utilização de mulch PE sintético, baseado em recursos não renováveis (com ou sem aditivos oxidantes) é absolutamente contrária ao ideal de uma agricultura sustentável e regenerativa, como é a bandeira da agricultura biológica. Tal facto é reforçado pelo facto de existirem alternativas verdadeiramente sustentáveis, como é o caso do mulch Agrobiofilm®, que foi testado e validado por investigadores de reputadas Universidades e Centros de Investigação e que se encontra disponível comercialmente a nível global.

155

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