influência da borra de café no crescimento e nas ... · em relação à aplicação de borra de...
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Influncia da borra de caf no crescimento e nas
propriedades qumicas e biolgicas de plantas de
alface (Lactuca sativa L.)
Anabela Dias Ferreira
Dissertao apresentada Escola Superior Agrria de Bragana para
obteno do Grau de Mestre em Qualidade e Segurana Alimentar
Orientado por:
Professora Doutora Paula Cristina Baptista
Professora Doutora Elsa Ramalhosa
Bragana
2011
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Agradecimentos
Desejo agradecer s minhas orientadoras, Professora Doutora Paula Baptista e
Professora Doutora Elsa Ramalhosa, pela disponibilidade, ateno dispensada,
pacincia, dedicao e profissionalismo, sem vs no teria sido possvel... Muito
Obrigada.
A todos os que de alguma maneira tornaram possvel a realizao deste projecto,
a todos um OBRIGADA!!...
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Este trabalho foi efectuado no mbito do Projecto PTDC/AGR-
AAM/102447/2008 Borra de caf: programa de reconverso hortcola e implicaes na
qualidade e segurana dos vegetais produzidos, financiado pela Fundao para a
Cincia e a Tecnologia e pelo Programa Operacional COMPETE, com apoio FEDER.
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Resumo
O presente trabalho pretendeu avaliar as potencialidades do uso da borra de caf
como fertilizante agrcola. Para tal cultivaram-se plantas de alface (Lactuca sativa L.),
em substrato composto por uma mistura de terra vegetal e borra de caf, no estado
fresco e compostado, em cinco concentraes diferentes [2,5; 5; 10; 15 e 20% (v/v)].
Como controlo utilizou-se substrato composto s com terra vegetal. Os efeitos da
aplicao da borra de caf foram avaliados por anlise do crescimento, concentrao de
pigmentos fotossintticos, composio mineral, anatomia radicular, citogentica das
clulas meristemticas radiculares e actividade antioxidante das folhas.
Verificou-se que ambos os tipos de borra de caf, bem como a sua concentrao,
influenciaram significativamente o crescimento das plantas. Constatou-se que quanto
borra de caf fresca, esta deve ser aplicada em doses baixas (2,5% ou 5%, v/v),
enquanto que na forma compostada, as doses a aplicar devem ser iguais ou superiores a
15% (v/v). Nestas condies observou-se, para ambos os casos, um incremento em
biomassa, de pigmentos fotossintticos e de macronutrientes foliares, superior face s
plantas controlo. Adicionalmente verificou-se que a borra de caf fresca, a
concentraes iguais ou superiores a 20%, induz a binucleao das clulas
meristemticas radiculares e reduz o nmero de feixes vasculares do xilema,
condicionando a absoro dos componentes minerais do substrato.
Em relao avaliao da actividade antioxidante de alfaces, verificou-se em
estudos preliminares, que o uso de amostras desidratadas nas extraces permitia obter
solues com maior capacidade redutora total do que com amostras frescas.
Adicionalmente, tambm se verificou que baixas concentraes de metanol ou de
acetona a temperaturas elevadas, originaram extractos com maior Capacidade Redutora
Total e Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH.
Em relao aplicao de borra de caf no cultivo de alface, verificou-se que ao
usar borra de caf compostada, o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e o Poder
Redutor para essas plantas, foram semelhantes aos determinados para o controlo,
independentemente da concentrao em borra de caf utilizada. Pelo contrrio, menores
valores de EC50 para o Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH e Poder Redutor,
foram obtidos em alfaces cultivadas em borra de caf fresca, e principalmente para as
concentraes de 15 e 20% (v/v), indicando uma maior actividade antioxidante nessas
alfaces. Estes resultados indicam que o uso de elevadas concentraes de borra de caf
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fresca pode funcionar como um stress, originando uma maior produo de compostos
com actividade antioxidante.
Palavras chave: Borras de caf, Alface (Lactuca sativa L.), Crescimento das plantas,
Actividade antioxidante.
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Abstract
The present study intends to evaluate the potential of using spent coffee as a
fertilizer in agriculture. Thus, lettuces (Lactuca sativa L.) were cultivated in a mixture
of topsoil and spent coffee, composted and no-composted, in five concentrations [2,5; 5;
10; 15 e 20% (v/v)]. Topsoil was used as control. The effect of the application of the
spent coffee was evaluated by assessing the plant growth, the photosynthetic pigments
contents, the foliar mineral composition and the antioxidant activity, as well as by
microscopic observation of the root anatomy and the root tips cells.
It was found that both types of spent coffee, as well as their concentration,
significantly influenced the growth of plants. It was found that the fresh spent coffee
must be applied at low doses (2,5% or 5%, v/v), while in the composted form, the
concentrations to be used must be equal to or greater than 15% (v/v). Under these
conditions it was observed in both cases, an increase in foliar biomass and in the
contents of foliar photosynthetic pigments and macronutrients, as compared to control
plants. Additionally it was found that fresh spent coffee, at concentrations equal to or
greater than 20% (v/v), induces the formation of binucleated root cells and reduces the
number of xylems in roots, conditioning the absorption of mineral components of the
substrate.
In relation to the antioxidant activity of the lettuce, we verified in preliminary
studies that the use of dehydrated samples in the extractions allowed obtaining solutions
with higher Total Reducing Capacity than when using fresh samples. Moreover, it was
verified that low concentrations of methanol or acetone at high temperatures, originated
extracts with higher Total Reducing Capacity and DPPH Radical Scavenging Activity.
Regarding the application of coffee-grounds in lettuce culture, the use of
composted coffee-ground originated plants with DPPH Radical Scavenging Activity
and Reducing Power similar to the control plants, not depending on the coffee-ground
concentration used. On contrary, low EC50 values were obtained for the DPPH Radical
Scavenging Activity and Reducing Power when lettuces cultivated in fresh coffee-
ground were analyzed. Furthermore, the lowest values were obtained with the 15 and
20% (v/v) of coffee-grounds, indicating the higher antioxidant activity of these lettuces.
These results suggest that the use of high concentrations of fresh coffee-grounds may
act as a stress, originating a higher production of compounds with antioxidant activity.
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viii
Keywords: Spent coffee, Lettuce (Lactuca sativa L.), Plant growth, Antioxidant
activity.
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ix
ndice
Agradecimentos ............................................................................................................... iii
Resumo ............................................................................................................................. v
Abstract ........................................................................................................................... vii
ndice de tabelas ............................................................................................................. xii
ndice de figuras ............................................................................................................. xv
Abreviaturas................................................................................................................... xix
1 - Introduo geral........................................................................................................... 1
1.1. O caf / Borra de caf ............................................................................................ 2
2 - Efeito da aplicao de borra de caf como fertilizante no crescimento e composio
mineral de plantas de alface.............................................................................................. 7
2.1. Introduo .............................................................................................................. 8
2.2. Material e mtodos ............................................................................................... 11
2.2.1. Primeiro ensaio .............................................................................................. 11
2.2.1.1. Produo de plantas ............................................................................... 11
2.2.1.2. Tratamentos ........................................................................................... 11
2.2.1.3. Parmetros avaliados ............................................................................. 13
2.2.1.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento ....................................... 13
2.2.1.3.2. Avaliao da composio mineral .................................................. 14
2.2.1.4. Tratamento estatstico ............................................................................ 15
2.2.2. Segundo ensaio .............................................................................................. 15
2.2.2.1. Produo de plantas ............................................................................... 15
2.2.2.2. Tratamentos ........................................................................................... 16
2.2.2.3. Parmetros avaliados ............................................................................. 18
2.2.2.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento ....................................... 18
2.2.2.3.2. Avaliao da composio mineral .................................................. 18
2.2.2.3.3. Anlise citogentica ........................................................................ 19
2.2.2.3.4. Anlise microscpica das razes ..................................................... 19
2.2.2.4. Tratamento estatstico ............................................................................ 20
2.3. Resultados e discusso ......................................................................................... 20
2.3.1. Primeiro ensaio borra fresca ....................................................................... 20
2.3.1.1. Taxas de crescimento............................................................................. 22
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x
2.3.1.2. Produo de biomassa ........................................................................... 25
2.3.1.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos .......................................... 27
2.3.1.4. Composio mineral de plantas e substrato de crescimento ................. 27
2.3.2. Segundo ensaio - borra fresca/compostada ................................................... 31
2.3.2.1. Taxas de crescimento............................................................................. 33
2.3.2.2. Produo de biomassa ........................................................................... 38
2.3.2.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos .......................................... 42
2.3.2.4. Composio mineral do substrato de crescimento e de plantas ............ 45
2.3.2.5. Anlise microscpica das razes ............................................................ 52
2.3.2.6. Anlise citogentica ............................................................................... 53
3 - Avaliao da actividade antioxidante da alface, cultivada com adio de borra de
caf fresca e compostada ................................................................................................ 54
3.1. Avaliao da actividade antioxidante .................................................................. 55
3.1.1. Parte Experimental ........................................................................................ 57
3.1.1.1. Primeiro Estudo Utilizao de um desenho factorial para avaliar o
efeito das condies experimentais sobre a capacidade redutora total de extractos
de alface .............................................................................................................. 57
3.1.2 Segundo Estudo Optimizao das condies de extraco de compostos
com actividade antioxidante de alface atravs da metodologia de superfcie de
resposta (Response Surface Methodology) .............................................................. 59
3.1.2.2 Desenho Experimental e Anlise Estatstica .......................................... 59
3.1.3 Terceiro Estudo Determinao da actividade antioxidante de alfaces ........ 63
3.1.4 Avaliao da Capacidade Redutora Total e da Actividade Antioxidante ...... 63
3.1.4.1 Capacidade Redutora Total .................................................................... 63
3.1.4.2 Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH ............................................ 64
3.1.4.3 Poder Redutor ......................................................................................... 64
3.2 Resultados e discusso .......................................................................................... 66
3.2.1 Primeiro Estudo Utilizao de um desenho factorial para avaliar o efeito das
condies experimentais sobre a capacidade redutora total de extractos de alface 66
3.2.2 Segundo Estudo Optimizao das condies de extraco de compostos
com actividade antioxidante de alface atravs da metodologia de superfcie de
resposta (Response Surface Methodology) .............................................................. 71
3.2.2.1 Avaliao da actividade antioxidante nos ensaios realizados ................ 71
3.2.2.2 Qualidade dos ajustes dos modelos obtidos ........................................... 73
3.2.2.2.1 Capacidade Redutora Total ............................................................. 75
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xi
3.2.2.2.2 Efeito Bloqueador do Radical Livre de DPPH ................................ 77
3.2.2.3 Condies ptimas .................................................................................. 80
3.3. Avaliao da actividade antioxidante em plantas sujeitas adio de borra de
caf fresca e compostada ............................................................................................ 82
3.3.1. Capacidade Redutora Total ........................................................................... 82
3.3.2. Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH .................................................. 83
3.3.3. Poder Redutor ................................................................................................ 84
4 - Concluses ................................................................................................................ 86
4.1. Concluses ........................................................................................................... 87
5 - Bibliografia ............................................................................................................... 89
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xii
ndice de tabelas
Tabela 1 Composio nutricional e de compostos com toxicidade, em percentagem, de
vrios resduos de caf (casca, polpa e borra) ........................................................... 3
Tabela 2 Composio orgnica e mineral da borra de caf ........................................... 8
Tabela 3 - Nmero de folhas aquando da plantao (P) e colheita (C) de plantas de
alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36
dias. ......................................................................................................................... 22
Tabela 4 Crescimento mximo da raiz aquando da plantao (P) e colheita (C),
acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de
crescimento relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes
concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36 dias. ...................................... 23
Tabela 5 Crescimento mximo da parte area aquando da plantao (P) e colheita (C),
acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de
crescimento relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes
concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias. ................................................. 24
Tabela 6 Comprimento mximo da parte area (lpa) e da raiz (lpr) e sua razo,
aquando da colheita de plantas de alfaces a crescer em diferentes concentraes de
borra de caf, ao fim de 36 dias. ............................................................................. 25
Tabela 7 - Peso fresco e seco da parte area e radicular de alfaces e razo entre o peso
seco da parte area e do sistema radicular a crescer em diferentes concentraes de
borra de caf, ao fim de 36 dias. ............................................................................. 26
Tabela 8 - Teores de pigmentos fotossintticos (mg/g pf), clorofila a (Cla), clorofila b
(Clb) e Carotenides nas folhas internas (FI) e externas (FE) de alfaces a crescer
em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias. .......................... 27
Tabela 9 Teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio em folhas de
alfaces a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias,
quantificados em folhas desidratadas. ..................................................................... 28
Tabela 10 Teores de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio (%) presentes no substrato
para cada tratamento aquando da plantao. ........................................................... 29
Tabela 11 Teores de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio (%) presentes no substrato
para cada tratamento aquando da colheita. .............................................................. 30
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xiii
Tabela 12 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, em
diversos parmetros de crescimento em termos de comprimento. .......................... 37
Tabela 13 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, em
diversos parmetros de crescimento em termos de biomassa. ................................ 41
Tabela 14 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e da interaco estado de borra vs concentrao da borra no substrato, nos
teores de pigmentos fotossintticos nas folhas de alfaces (internas e externas). .... 44
Tabela 15 Teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio presentes no substrato
para cada tratamento (borra fresca BF, e compostada BC) aquando da
plantao.................................................................................................................. 46
Tabela 16 Teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio presentes no substrato
para cada tratamento (borra fresca BF, e compostada BC) aquando da colheita.
................................................................................................................................. 46
Tabela 17 Teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio em folhas de
alface provenientes de cada um dos tratamentos (borra fresca BF, e compostada
BC) aquando da colheita, quantificado em folhas desidratadas. ............................. 48
Tabela 18 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e da interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato aquando
a plantao, nos teores (%) de Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nos substratos.
................................................................................................................................. 50
Tabela 19 - Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e da interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato aquando
a colheita, nos teores (%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nos
substratos. ................................................................................................................ 50
Tabela 20 Valores de F e nveis de probabilidades do efeito do estado da borra (fresca
ou compostada), da concentrao da borra no substrato (0%, 2,5%, 5%, 10%, 15%,
20%) e a interaco tipo de borra vs concentrao em borra no substrato, nos teores
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(%) de Azoto, Fsforo, Potssio, Magnsio e Clcio, nas folhas de plantas de alface
desidratadas. ............................................................................................................ 51
Tabela 21 Percentagem de clulas binucleadas no tecido meristemtico radicular de
Lactuca sativa L. exposta a borra de caf a diferentes concentraes. ................... 53
Tabela 22 - Condies experimentais estudadas, expressas em termos de variveis
codificadas. .............................................................................................................. 57
Tabela 23 - Condies experimentais estudadas, expressas em termos de variveis no
codificadas. .............................................................................................................. 58
Tabela 24 Valores codificados e sua correspondncia com os valores reais dos
parmetros avaliados na RSM. ................................................................................ 60
Tabela 25 Desenho Experimental da RSM para a alface extrada com metanol e
acetona em termos de valores codificados e no codificados. ................................ 61
Tabela 26 - Desenho Experimental da RSM para a alface extrada com gua em termos
de valores codificados e no codificados. ............................................................... 62
Tabela 27 Avaliao da capacidade redutora total de extractos de alface em funo da
temperatura, tempo, solvente, tipo de amostra e relao de amostra versus solvente.
................................................................................................................................. 68
Tabela 28 Central Composite Design com os valores experimentais e previstos para a
Capacidade Redutora Total (CRT) (mg equivalentes de cido glico /g de peso
fresco) e Efeito Bloqueador do DPPH (%) para os ensaios que envolveram metanol
e acetona. ................................................................................................................. 72
Tabela 29 - Central Composite Design com os valores experimentais e previstos para a
Capacidade Redutora Total (mg equivalentes de cido glico /g de amostra fresca)
e Efeito Bloqueador do DPPH (%) para os ensaios realizados com gua. .............. 73
Tabela 30 p-values e R2 calculados para os modelos desenvolvidos para a Capacidade
Redutora Total (CRT) e Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH para o metanol,
acetona e gua. ........................................................................................................ 74
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xv
ndice de figuras
Figura 1 Resduos de caf. A Casca, B Polpa, C Borra, D gua residual ........ 3
Figura 2 - Sementeira das alfaces em placa de alvolos. Colocao de uma semente por
alvolo (1), germinao (2); crescimento das plantas (3) at ao momento de
transplante (4), com 26 dias. ................................................................................... 11
Figura 3 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando da transplantao. . 12
Figura 4 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao
(Borra de caf fresca ensaio A) ............................................................................ 17
Figura 5 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao
(Borra de caf compostada ensaio B) ................................................................... 17
Figura 6 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato
de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e
controlo.................................................................................................................... 21
Figura 7 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 36 dias),
em substrato de terra vegetal e borra e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-
20%) e controlo. ...................................................................................................... 21
Figura 8 - Aspecto particular das plantas aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em
substrato de terra vegetal e borra e borra de caf fresca a diferentes concentraes
(2,5-20%) e controlo. .............................................................................................. 21
Figura 9 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato
de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e
controlo.................................................................................................................... 31
Figura 10 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 39 dias),
em substrato de terra vegetal e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e
controlo.................................................................................................................... 31
Figura 11 - Aspecto particular das plantas aquando a colheita (ao fim de 39 dias), em
substrato de terra vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-
20%) e controlo. ...................................................................................................... 31
Figura 12- Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato
de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes (2,5-20%) e
controlo.................................................................................................................... 32
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xvi
Figura 13 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando a colheita (ao fim de 39 dias),
em substrato de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes
(2,5-20%) e controlo ............................................................................................... 32
Figura 14 - Aspecto particular das plantas aquando a colheita (ao fim de 39 dias), em
substrato de terra vegetal e borra de caf compostada a diferentes concentraes
(2,5-20%) e controlo. .............................................................................................. 32
Figura 15 - Numero de folhas aquando da colheita de plantas de alface cultivadas em
substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes
concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so
apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia
desvio padro (n=32). .............................................................................................. 33
Figura 16 - Crescimento relativo em altura (RG) para a parte area (Pa) e radicular (Pr)
de plantas de alface cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e
compostada (BC), em diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com
borra de caf fresca so apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio.
A barra indica mdia desvio padro (n=9). .......................................................... 35
Figura 17 - Relao do comprimento da parte area (Pa) com o radicular (Pr) de plantas
de alface cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada
(BC), em diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de
caf fresca so apresentados os resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra
indica mdia desvio padro (n=9). ....................................................................... 36
Figura 18 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) da parte area (Pa) de plantas de alface
cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em
diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca
so apresentados os resultados do segundo ensaio. A barra indica mdia desvio
padro (n=32). ......................................................................................................... 38
Figura 19 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) do sistema radicular (Pr) de plantas de alface
cultivadas em substrato com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em
diferentes concentraes. Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca
so apresentados os resultados do segundo ensaio. A barra indica mdia desvio
padro (n=32). ......................................................................................................... 39
Figura 20 - Peso fresco (Pf) e seco (Ps) da parte area (Pa) de plantas de alface
cultivadas em substrato com borra de caf fresca provenientes do 1 (BF 1) e do 2
(BF 2) ensaio. A barra indica mdia desvio padro (n=32). ................................ 39
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Figura 21 - Razo do peso foliar (LWR) de plantas de alface cultivadas em substrato
com borra de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes concentraes.
Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so apresentados os
resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia desvio padro
(n=32). ..................................................................................................................... 40
Figura 22 - Teores de clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e Carotenides, nas folhas
internas (FI) e externas (FE) de plantas de alface cultivadas em substrato com borra
de caf fresca (BF) e compostada (BC), em diferentes concentraes.
Relativamente aos tratamentos com borra de caf fresca so apresentados os
resultados do 1 (1 BF) e 2 (2 BF) ensaio. A barra indica mdia desvio padro
(n=7). ....................................................................................................................... 43
Figura 23 - Seces transversais de razes de Lactuca sativa var. quatro estaes, aos 39
dias de cultura em substrato de terra vegetal sem borra de caf (A), ou com 20% de
borra de caf fresca (B) ou compostada (C). ........................................................... 52
Figura 24 Clulas meristemticas de razes de Lactuca sativa L. quatro estaes no
eliciadas (A) ou eliciadas com borra de caf concentrao de 20% (B) ou 30%
(C)............................................................................................................................ 53
Figura 25- Grficos de Pareto (A) e da Probabilidade Normal dos Efeitos
Standardizados (B) para o efeito da capacidade redutora total. .............................. 66
Figura 26 - Relao linear encontrada entre a Capacidade Redutora Total prevista pelo
modelo desenvolvido e os valores obtidos experimentalmente. ............................. 67
Figura 27 - Efeito do tipo de amostra sobre a capacidade redutora total. ...................... 68
Figura 28 Grficos de contorno e de superfcie de resposta da Capacidade Redutora
Total em funo da temperatura e da concentrao de solvente, para o metanol (A)
e acetona (B)............................................................................................................ 76
Figura 29 Grficos de contorno e de superfcie de resposta da Capacidade Redutora
Total de extractos de alface em funo da temperatura e do tempo, para o metanol
(A), acetona (B) e gua (C) (Concentrao de metanol ou de acetona = 30% (v/v)).
................................................................................................................................. 77
Figura 30 Grficos de contorno e de superfcie de resposta do Efeito Bloqueador do
Radical Livre de DPPH em funo da temperatura e da concentrao de solvente,
para o metanol (A) e acetona (B) (Tempo = 35 minutos). ...................................... 78
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xviii
Figura 31 Grficos de contorno e de superfcie de resposta do Efeito Bloqueador do
Radical Livre de DPPH em funo da temperatura e do tempo, para o metanol (A),
acetona (B) e gua (C) (Concentrao de metanol e acetona = 30% (v/v)). ........... 79
Figura 32 Indicao da rea que permite obter uma Capacidade Redutora Total entre
0,35 e 0,56 mg equivalentes de cido glico/g de amostra fresca e um Efeito
Bloqueador do Radical DPPH entre 80 e 90%, em simultneo, nas extraces com
metanol. ................................................................................................................... 80
Figura 33 Indicao da rea que permite obter um Efeito Bloqueador do Radical Livre
DPPH entre 0,40 e 0,65 mg equivalentes de cido glico/g de amostra fresca e um
Efeito Bloqueador do Radical Livre DPPH entre 80 e 90%, em simultneo, nas
extraces com acetona. .......................................................................................... 81
Figura 34 Capacidade Redutora Total (mg equivalentes de c glico/g alface fresca),
determinada em alface cultivada em terra vegetal e borra compostada (A) e
substrato de terra vegetal e borra fresca (B) com diferentes concentraes de borra
de caf. .................................................................................................................... 83
Figura 35 EC50 do Efeito Bloqueador do Radical Livre do DPPH (mg alface
fresca/mL), determinada para alface cultivada em terra vegetal e borra de caf
compostada (A) e substrato de terra vegetal e borra de caf fresca (B) para
diferentes concentraes de borra de caf. .............................................................. 83
Figura 36 EC50 do Poder redutor (mg alface fresca /mL) determinado em alface
cultivada em terra vegetal e borra de caf compostada (A) e substrato de terra
vegetal e borra de caf fresca (B) para diferentes concentraes de borra de caf. 84
-
xix
Abreviaturas
x - Acrscimos de crescimento em altura
x/t - Acrscimos dirios
BC - Borra Compostada
BF - Borra Fresca
Cla - Clorofila a
Clb - Clorofila b
Clt - Clorofila total
CRT - Capacidade Redutora Total
DPPH - Radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazilo
ESAB Escola Superior Agrria de Bragana
lpa - Comprimento mximo da parte area
lpr - Comprimento mximo da raiz
Kcal Kilocaloria
kJ - Kilojoules
LWR Razo do peso foliar (Peso Seco Parte Area/Peso Seco Total)
m/v Massa / Volume
Na2CO3 Carbonato de sdio
PA Parte Area
Paf Peso fresco da parte area
Pas Peso seco da parte area
Pl - Plantao
ppm Partes por milho
p/v Peso / Volume
Pf Peso fresco
Prf Peso fresco da parte radicular
Prs Peso seco da parte radicular
Ps - Peso seco
Ps/Pf - Razes peso seco / peso fresco
RG - Crescimento mdio relativo em altura da planta completa (Comprimento final
Comprimento inicial
SR Sistema radicular
-
xx
TCR - Taxas de crescimento relativo
v/v Volume / Volume
v/v/v - Volume / Volume / Volume
-
1
1 - Introduo geral
Captulo 1
Introduo geral
-
2
1.1. O caf / Borra de caf
O caf um dos produtos agrcolas de maior importncia no comrcio mundial,
sendo maioritariamente produzido nas regies tropicais e consumido, principalmente, na
Europa e Estados Unidos da Amrica (Antnio, 2008). A planta produtora de caf
(cafeeiro) pertence familia das Rubiaceas, gnero Coffea, e engloba cerca de 60
espcies. Contudo, apenas duas espcies, a Coffea arabica e a Coffea canephora,
conhecidas respectivamente como arbica e robusta, so internacionalmente
comercializadas (Gaspar e Monteiro, 2001). A bebida de caf normalmente produzida
a partir de uma mistura de gros de caf destas duas espcies, que produzem sabores e
aromas bem distintos. A espcie arbica aromtica, perfumada, doce e ligeiramente
cida, enquanto que a espcie robusta tem um sabor spero, adstringente, pouco
perfumado e mais amargo.
Os dados relativos ao consumo mundial de caf revelam um consumo crescente
per capita de 0,4% por ano, tendo sido registado para o ano de 2010 um consumo total
de 6,9 milhes de toneladas (Ximenes, 2010). Em Portugal, cerca de 80% da populao
consome caf tendo, em 2008, sido registado um consumo per capita de 4,05 Kg de
caf verde (Annimo 1, 2009 - 2010). As principais razes para o consumo da bebida de
caf residem no seu efeito estimulante e nos saborosos aroma e sabor. Adicionalmente,
o caf exibe actividade antioxidante e, o seu consumo moderado, parece reduzir o
desenvolvimento de alguns tipos de tumor como o do intestino grosso (Azuma et al.,
2000). tambm referido o seu potencial na preveno da doena de Parkinson, doena
de Alzheimer, Diabetes mellitus tipo 2, doena coronria, cirrose, entre outras (Alves et
al., 2009). A actividade antioxidante atribuda presena de compostos fenlicos,
como cidos clorognicos (que representam cerca de 6-12% da massa do gro de caf),
cafena e a alguns produtos da reaco de Maillard (Budryn et al., 2009).
Ao consumo elevado de caf encontra-se associado a produo de resduos de
baixo valor. Estudos realizados evidenciaram que somente 6% da colheita de caf
utilizada na preparao da bebida. Os restantes 94% correspondem a resduos (Matos,
2003) sendo, a maioria, originada durante o processo de produo do caf decorrentes
da lavagem e despolpa do fruto do cafeeiro. Estes resduos incluem a polpa, a casca, a
mucilagem e a gua residual. No processo de obteno da bebida de caf gerado, um
segundo resduo, a borra de caf (Figura 1). Estes resduos contm elevadas
concentraes de acares, matria orgnica, compostos orgnicos e inorgnicos
-
3
(Tabela 1) com grande potencial poluidor que, se libertados no meio ambiente sem
tratamento, podem causar graves problemas ambientais.
A
B C D
Figura 1 Resduos de caf. A Casca, B Polpa, C Borra, D gua residual
(Adaptado de Fan e Soccol, 2005).
Tabela 1 Composio nutricional e de compostos com toxicidade, em percentagem, de vrios
resduos de caf (casca, polpa e borra)
Compostos Casca Polpa Borra
Protenas 9,2-11,3 8,5-12,1 10,3-12,2
Lpidos 2,0-2,3 1,5-2,0 15,2-17,9
Celulose 13,2-27,6 15,1-20,3 13,2-18,4
Cinzas 3,3-4,1 5,5-6,8 4,5-6,3
Extractos no-azotados 57,8-66,1 45,5-54,3 41,0-49,8
Taninos 4,5-5,4 1,8-2,4 1,2-1,5
Cafena 0,8-1,1 0,5-0,7 0,02-0,08
Fonte: Fan e Soccol (2005)
A reutilizao de resduos do caf tem sido uma das prioridades dos pases
produtores, tanto por razes ecolgicas como econmicas e sociais. Diversas tentativas
de reciclagem destes resduos tm sido testadas atravs da elaborao de compostagens,
produo de fertilizantes orgnicos e de biogs, utilizao na alimentao animal e na
produo de cogumelos (Pandey et al., 2000; Rathinavelu e Graziosi, 2005). Contudo, a
-
4
maior parte dos processos no tecnologicamente eficiente, causa poluio secundria
ou economicamente invivel.
A polpa e a casca de caf so, de entre os resduos, os mais estudados a nvel
mundial por serem produzidos em elevadas quantidades e por apresentarem grande
capacidade poluente. A remoo da casca (epicarpo) e da polpa (mesocarpo) que se
encontra a envolver os gros de caf faz parte do seu processo de produo e, por
norma, ocorre depois da colheita dos gros de caf e antecede o processo de
fermentao e torrefao. A utilizao destes residuos na alimentao de ruminantes
(ovinos e bovinos), peixes, aves e coelhos foi j testada (Donkoh et al., 1988;
Mazzafera, 2002; Rathinavelu e Graziosi 2005). Contudo, o seu uso neste mbito
apresenta algumas limitaes devido presena de elevadas quantidades de fibras e de
compostos com efeitos anti-nutricionais, como sejam taninos, cafena e fenis (Ulloa e
Verreth, 2002). Em alguns pases, estes residuos so utilizados como fertilizante, por
serem ricos em matria orgnica, azoto e potssio (Donkoh et al., 1988), e ainda como
substrato de crescimento de cogumelos (Leifa et al., 2001; Murthy and Manonmani,
2008). Neste ltimo caso, foram descritos alguns problemas decorrentes da sua
utilizao nomeadamente ao nvel da germinao dos esporos fungicos e da
incorporao de cafena nos cogumelos, com consequncias para o consumo humano
(Fan e Soccol, 2005). A produo de biogs a partir da polpa (Boopathy, 1988) bem
como das guas residurias do caf (Prado et al., 2010), originada no processamento
dos frutos do cafeeiro, so uma outra aplicao destes resduos do caf.
As potencialidades do aproveitamento da borra de caf no tem sido to
estudado como a da polpa e casca do caf. Embora em menor quantidade, a borra
contm semelhana da polpa e da casca, cafena, taninos e polifenis tornando-o por
isso um resduo txico (Tabela 1). Contudo, vrios esforos tm sido feitos com o
intuito de avaliar a utilizao da borra do caf nomeadamente na produo de
cogumelos, biogs, composto/vermicomposto e de biodiesel (Pandey et al., 2000;
Kondamudi et al., 2008; Couto et al., 2009; Santos, 2010). O uso da borra de caf no
substrato de crescimento de vrias espcies de cogumelos comestveis, nomeadamente
de Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes e Lentinus edodes, foi j testado e revelou
ser bastante vantajosa (Pandey et al., 2000; Fan et al., 2005). Para alm de permitir
produzir cogumelos de elevado valor comercial, o resduo restante, apresenta
potencialidades de ser subsequentemente utilizado na alimentao animal. A degradao
parcial da cafena e de taninos, promovida pelo fungo, torna este resduo menos txico e
http://chavena.com/artigos/como-cultivar-graos-cafe-casahttp://chavena.com/artigos/processo-torrefacao-cafe
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5
mais apto para a alimentao animal (Fan e Soccol, 2005). A presena de borra de caf
na mistura de lixo orgnico domstico revelou igualmente ser bastante eficiente na
vermicompostagem por Lumbricus rubellus (Adi e Noor, 2009). O vermicomposto
obtido tornou-se mais rico em K e Mg comparativamente ao vermicomposto obtido s a
partir de lixo orgnico domstico, no havendo alterao das restantes caractersticas
nutricionais. A elevada quantidade de lpidos presente na borra, a maioria dos quais
triglicerdeos e steres de lcoolditerpeno, sugerem a possibilidade do uso de leo
extrado da borra na produo de biodiesel (Couto et al., 2009). Os resultados
alcanados at ao momento neste mbito so bastante promissores tendo sido j
demonstrado o seu potencial como matria-prima para a produo de biodiesel (Santos,
2010). Uma outra potencialidade da borra, assim como dos outros resduos de caf,
reside no seu uso como matrias-primas na obteno de alimentos funcionais ou
nutracuticos, devido presena de compostos fenlicos e/ou com propriedades
funcionais na sua composio (Naidu e Murthy, 2010). A borra de caf foi ainda
considerada um adsorvente de baixo custo e facilmente disponvel para a remoo de
corantes catinicos no tratamento de guas residuais (Franca et al., 2009).
Os pases importadores de caf, incluindo Portugal, so co-responsveis por
estes resduos, mas apenas contactam praticamente s com a borra de caf. Ainda assim,
esta constitui um volume de resduos representativos, estimando-se uma produo de 40
mil toneladas/ano em Portugal. A nvel mundial, estima-se que sejam produzidos
anualmente cerca de 6 milhes de toneladas de borra de caf (Tokimoto et al., 2005).
Na indstria de caf solvel, uma tonelada de caf verde origina em mdia 650 Kg de
borra; por sua vez, 1 Kg de caf solvel produzido, origina 2 Kg de borra hmida, com
70-80% de humidade (Vegro e Carvalho, 2006). Apesar de ser obrigatria a separao
da borra de caf do lixo comum nos estabelecimentos comerciais, o seu destino ainda
o mesmo deste, acabando por ser enviado para aterros sanitrios ou incineradoras,
constituindo uma ameaa ambiental.
A utilizao de borra de caf na agricultura domstica uma prtica muito
mencionada, mas existe pouca evidncia cientfica da sua efectividade ou mesmo
segurana. Actualmente, no h referncia a nenhum estudo detalhado do efeito da
aplicao da borra de caf na agricultura (culturas, solo e ambiente), como fertilizante.
Sendo esta uma excelente fonte de nutrientes minerais, importante dar um destino
sustentvel a este resduo orgnico de forma a reduzir o seu impacto ambiental e de
certa forma melhorar o ecossistema agrcola. Com o intuito de colmatar esta falta de
-
6
informao cientfica, procurou-se, neste trabalho, avaliar os efeitos da aplicao da
borra de caf, compostada e no compostada, e da sua concentrao no crescimento,
composio qumica e propriedades biolgicas de plantas de alfaces (Lactuca sativa L.).
Escolheu-se a alface como planta modelo para este estudo por apresentar um
crescimento rpido, atingindo em poucos meses a fase adulta, e por ser uma das
espcies hortcolas com maior produo a nvel mundial (cerca de 23 milhes de
toneladas por ano).
Do ponto de vista nutricional, 350g de alface apresentam aproximadamente
56kCal, 95,80% de gua, 2,3% de hidratos de carbono, 1,20% de protenas, 0,20% de
gorduras, 0,50% de sais minerais (13,3 mg de potssio, 147,0 mg de fsforo, 133,0 mg
de clcio e 3,85 mg de sdio, magnsio e ferro). Contm ainda vitamina A (245-UI),
vitaminas de complexo B (B1 0,31 mg e B2 0,66 mg) e C (35,0 mg) (Vilas Bas et
al, 2004).
Dada a inexistncia de estudos sobre o resultado da adio de borra de caf a
culturas vegetais, efectuou-se numa primeira fase um ensaio de forma a se ter uma
noo preliminar do efeito da aplicao da borra de caf fresca e da sua concentrao no
crescimento de plantas de alface (Captulo 2). Os resultados decorrentes deste ensaio
preliminar foram extremamente importantes para o delineamento dos estudos
subsequentes. Numa segunda fase, procedeu-se avaliao da influncia do estado da
borra (compostada e no compostada) e da sua concentrao no crescimento e
composio mineral (Captulo 2), bem como nas propriedades antioxidantes (Captulo
3) das plantas de alface. Espera-se que os resultados obtidos neste estudo possam
contribuir para a valorizao agrcola deste resduo de caf.
-
7
2 - Efeito da aplicao de borra de caf como
fertilizante no crescimento e composio mineral
de plantas de alface
Captulo 2
Efeito da aplicao de borra de caf como
fertilizante no crescimento e composio mineral
de plantas de alface
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8
2.1. Introduo
O caf (Coffea sp.) uma das matrias-primas da agro-indstria mais
importantes e de maior valor comercial em todo o mundo. O caf , de entre as bebidas,
uma das mais consumidas no mundo; e a produo mundial de caf chega a ser superior
a 105 milhes de toneladas por ano (Ximenes, 2010). Contudo, a grande produo e
consumo de caf originam uma enorme quantidade de resduos, nas quais se inclui a
borra de caf. Apesar da grande quantidade de resduos produzidos no meio agrcola e
agro-industrial, apenas uma pequena percentagem reutilizada, fruto do
desconhecimento do seu potencial nas diversas reas, como por exemplo a energtica,
agrcola, pecuria e mesmo alimentar. Nos dias de hoje, enorme a presso poltica e
social para a reduo da poluio resultante das actividades industriais. Neste sentido, a
reutilizao da borra de caf apresenta um enorme interesse quer ambiental, como
econmico e social. Uma das potencialidades da borra de caf reside no seu uso na
agricultura como fertilizante. Trata-se de uma prtica comum cujo efeito na produo
agrcola, solos e propriedades nutricionais da cultura ainda esto por explorar. A
utilizao da borra de caf como fertilizante, parece ser muito promissora por ser rica
em matria orgnica, e em macro- e micronutrientes (Tabela 2).
Tabela 2 Composio orgnica e mineral da borra de caf
Parmetros Concentrao (%)
Matria Orgnica 90,46
Carbono/Azoto (C/N) 22/1
Azoto 2,30
Fsforo 0,15
Potssio 0,35
Clcio 0,08
Magnsio 0,13
Alumnio 0,03
Ferro 0,01
Fonte: Mussatto et al., 2011
Contudo, semelhana de outros resduos orgnicos, a borra de caf poder ter
que ser submetido a um processo de compostagem previamente sua utilizao como
fertilizante orgnico. Os materiais orgnicos dos resduos, na sua grande maioria,
necessitam sofrer transformaes para que adquiram condies compatveis com aquilo
-
9
que se convenciona chamar matria orgnica e que, na sua essncia, so os compostos
orgnicos capazes de induzir mudanas benficas no solo sob o ponto de vista agrcola.
A compostagem um dos mtodos considerados mais atractivos para o tratamento dos
resduos orgnicos (Raviv, 1998). Consiste na decomposio aerbia de slidos
orgnicos pela aco microbiana, sob condies de temperatura e humidade controlada,
dando origem a um produto estabilizado, denominado composto, em que os compostos
orgnicos sofreram mineralizao. Ao ser aplicado no solo, o composto pode melhorar a
infiltrao e reteno de gua, diminuir as variaes de temperatura, reduzir a eroso,
melhorar a sanidade das culturas, ao favorecer um controlo natural das pragas, e
fornecer nutrientes para o crescimento das plantas (Torrent et al., 2008 cit. por Casco e
Herrero, 2008).
A compostagem da borra de caf poder ser uma prtica importante e essencial
para que se possa utilizar em segurana este resduo como fertilizante orgnico. Existem
evidncias de que, no processo de compostagem da borra de caf, intervenha o azoto na
mineralizao da matria orgnica. Deste modo, a borra de caf quando aplicada
directamente no solo poder reduzir a disponibilidade deste elemento qumico para as
plantas. Ao invs de adubar, a borra de caf retira este elemento que j estava presente
no solo.
A compostagem tem como objectivo fazer o tratamento dos resduos orgnicos
atravs de um processo biolgico, sendo o material orgnico transformado, pela aco
de microrganismos, em material estabilizado e utilizvel na preparao de correctivos
orgnicos do solo e de substratos para as culturas. No processo de compostagem, os
microorganismos que promovem a transformao da matria orgnica atravs da
oxidao da matria necessitam de O2, sendo ento necessrio uma porosidade de 25 a
35% do volume em ar. Em termos de humidade, esta deve variar entre 55 a 65%,
havendo necessidade de a pilha permanecer sempre hmida. A temperatura no deve ser
superior a 65-70C. Relativamente relao C/N deve variar entre 25-30 (Annimo 2,
2011).
Durante a compostagem liberta-se, principalmente, dixido de carbono, vapor de
gua, mas tambm amonaco e outros gases que podem ser prejudiciais para o ambiente.
O termo composto orgnico pode ser aplicado ao produto compostado, estabilizado e
higinico, que benfico para a produo vegetal.
A matria orgnica utilizada para a compostagem pode ser classificada de duas
formas, a dos materiais ricos em carbono e a dos materiais ricos em azoto. Entre os
-
10
materiais ricos em carbono podemos considerar os materiais lenhosos como a casca de
rvores, as aparas de madeira e o serrim, as podas dos jardins, folhas e agulhas das
rvores, palhas e fenos e papel. Entre os materiais azotados incluem-se as folhas verdes,
estrumes animais, urinas, restos de plantas hortcolas, erva, etc. (Brito, 2006).
Quase todas as unidades que produzam resduos orgnicos podem fazer
compostagem dos respectivos resduos. A compostagem pode ser conduzida de diversas
formas: em grandes instalaes centralizadas com matria orgnica recolhida
selectivamente, em exploraes agrcolas ou agro-pecurias e em pequenas unidades de
carcter familiar (compostagem domstica).
No sistema de pilhas longas estas so geralmente reviradas na fase da
compostagem que requer mais oxignio e em que se produz mais calor, enquanto que as
pilhas estticas no so reviradas (Brito, 2006).
Face ao exposto, neste estudo pretendeu-se avaliar o efeito da aplicao da borra
de caf como fertilizante no crescimento de plantas de alface. Numa primeira fase foi
avaliada o efeito da aplicao da borra de caf, em estado fresco e da sua concentrao
no crescimento e composio mineral de plantas de alface (primeiro ensaio). Os
resultados decorrentes deste estudo preliminar permitiram o delineamento de um
segundo ensaio cujo principal objectivo consistiu na avaliao do efeito da
compostagem da borra de caf no crescimento e composio mineral de plantas de
alface.
-
11
2.2. Material e mtodos
2.2.1. Primeiro ensaio
2.2.1.1. Produo de plantas
As sementes de Lactuca sativa L. da variedade Bola de Manteiga foram postas a
germinar (Figura 2) em placa de alvolos contendo terra vegetal [Siro (R) Germe], no
incio de Agosto de 2010. A germinao decorreu a temperatura controlada (207C)
no complexo de estufas da Escola Superior Agrria de Bragana (ESAB). A rega foi
efectuada automaticamente por nebulizao com durao de 10 segundos e frequncia
de 40 minutos.
Figura 2 - Sementeira das alfaces em placa de alvolos. Colocao de uma semente por alvolo
(1), germinao (2); crescimento das plantas (3) at ao momento de transplante (4), com 26 dias.
2.2.1.2. Tratamentos
Aps 26 dias da sementeira, as plntulas foram transferidas para vasos (uma
planta por vaso), de capacidade de 1 L, contendo terra vegetal e borra de caf fresca a
diferentes concentraes, nomeadamente 0% (controlo), 2,5%, 5%, 10%, 15% e 20%
(v/v). No momento da transplantao mediu-se em cada plntula, o comprimento da
parte area e da raiz maior e contaram-se o nmero de folhas totais. A mistura da terra
vegetal com a borra de caf fresca foi realizada numa betoneira.
c
1 2
3 4
-
12
Para cada tratamento foram efectuadas sete repeties, contendo cada uma delas
seis plantas, o que perfaz um total de 42 plantas por tratamento. Os vasos foram
colocados na estufa da ESAB, em condies controladas de modo a que a temperatura
ambiente fosse de 252C. A rega foi efectuada por nebulizao, com uma durao de
10 segundos em cada 40 minutos. Na Figura 3, indicado de forma esquemtica, a
distribuio das plantas (tratamentos) na estufa. Teve-se o cuidado de colocar as plantas
de cada concentrao paralelamente umas s outras, na bancada de trabalho da estufa,
para que todas estivessem sujeitas s mesmas condies. As plantas estiveram a crescer
nestas condies durante 36 dias (desde 14 de Setembro at 19 de Outubro de 2010).
Durante este perodo realizaram-se 2 fertilizaes, tendo a primeira sido realizada 7 dias
aps a plantao e a segunda aps 21 dias. O fertilizante aplicado foi um adubo fluido
composto, NPK com micronutrientes para hortcolas. uma soluo aquosa com 120
g/l de azoto, 40 g/l fsforo e 60 g/l de potssio (Complesal 12-4-6 da BAYER ).
A borra de caf usada no ensaio foi recolhida em cafs da cidade do Porto, desta
forma as suas caractersticas diferem das da borra resultante da actividade industrial das
cafeeiras, nomeadamente quanto ao teor em cafena que superior no subproduto da
indstria do caf.
Figura 3 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando da transplantao.
2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%
-
13
2.2.1.3. Parmetros avaliados
Ao fim de 36 dias de crescimento em substrato de terra vegetal e borra de caf
fresca, a diferentes concentraes, procedeu-se colheita de todas as alfaces. Nas
plantas colhidas foram avaliados diversos parmetros de crescimento bem como a sua
composio mineral.
2.2.1.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento
A avaliao do crescimento foi efectuada pela determinao do nmero total de
folhas, comprimento da raiz maior e comprimento da parte area. Com os valores
obtidos calculou-se o comprimento das plantas e as razes altura total / comprimento da
raiz. Calcularam-se ainda os acrscimos dirios dos mesmos parmetros (x/t) e as
taxas de crescimento relativo (TCR). As TCR so definidas como uma medida do
acrscimo da parte area ou da parte radicular por unidade de acrscimo desse
parmetro (cm) e por unidade de tempo (dia) e expressa em milmetros por
centmetro, por dia (mm cm-1
d-1
). Foram avaliadas 24 plantas por tratamento. Para cada
tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs
determinaes.
A avaliao do crescimento em funo do peso foi efectuada pela determinao
do peso fresco (Pf) e peso seco (Ps) das plantas completas e separadamente da parte
area e radicular. O material fresco foi pesado numa balana analtica (Kern) e posto a
secar em placas de Petri de vidro em estufa ventilada (Memmert) a 60C. Aps 3 dias de
secagem, o material foi novamente pesado. Com os valores obtidos calcularam-se as
razes peso seco / peso fresco (Ps/Pf). As determinaes dos pesos foram efectuadas em
11 plantas por tratamento. Para cada tratamento foram efectuadas trs repeties e para
cada repetio foram efectuadas trs determinaes.
A quantificao de pigmentos fotossintticos (Clorofila a, b e carotenides) foi
efectuada nas folhas internas e externas de alfaces frescas submetidas aos diferentes
tratamentos, ao fim de 36 dias. A determinao foi realizada espectrofotometricamente
aps extraco com metanol (Ozerol e Titus, 1965). As determinaes foram efectuadas
em 5 repeties (folha externa e folha interna) por tratamento e para cada repetio
foram efectuadas trs determinaes.
-
14
As quantidades de clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e carotenides foram
calculadas pelas frmulas:
Cla = 16,5 Abs 664 8,3 Abs 651 (g/mL)
Clb = 33,8 Abs 651 12,5 Abs 664 (g/mL)
Carotenides = (1000 Abs 470 1,62 Cla 104,69 Clb)/221 (g/mL)
2.2.1.3.2. Avaliao da composio mineral
As folhas das alfaces foram lavadas e secas numa estufa ventilada (Memmert) a
60C durante 3 dias. Aps secagem, as folhas foram modas num triturador da marca
Moulinex, Modelo Depose, Type D56, tendo sido armazenadas em Falcon 50 mL
temperatura ambiente e no escuro at anlise da sua composio mineral. Para cada
um dos tratamentos foi ainda recolhida uma alquota do substrato de crescimento das
alfaces aquando o transplante e aquando a colheita das plantas, bem como da borra
fresca utilizada na preparao do substrato (100% Borra fresca) e analisado quanto sua
composio mineral. O substrato foi mantido a -20C tendo sido feita uma
descongelao prvia antes da anlise.
A determinao de Azoto (N) foi efectuada somente em folhas de alface,
enquanto que o Fsforo (P), Magnsio (Mg), Potssio (K) e Clcio (Ca) foi avaliado nas
folhas assim como no substrato de crescimento das alfaces e na borra fresca utilizada na
preparao do substrato (100% borra).
Para a determinao da percentagem de Azoto (N), usou-se o Mtodo de
Kjeldahl, segundo Peixoto (2007). Para tal, 1 g de amostra seca foi digerida em 14 mL
de cido sulfrico 95-97% e 7 g K2SO4 a 400C durante 45 minutos num digestor
Velecta. Aps digesto a amostra foi analisada num destilador automtico (Velp
scientifica UDK 125 - destilation and titulation unit). Para cada tratamento foram
efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.
Para a determinao do teor em Fsforo, Magnsio, Potssio e Clcio, 0,25g de
amostra foram digeridas em 10 mL de cido ntrico (HNO3) 60% durante 20 minutos a
200C num microondas (Marspress CEM). Aps a digesto aferiu-se com gua
desionizada at perfazer 50mL. Para a determinao do fsforo usou-se o mtodo do
cido ascrbico. Este mtodo baseia-se na reaco do molibdnio de amnio e do
antimnio tartrico de potssio com o ortofosfato, em meio cido, para formar o cido
fosfomolbdico que reduz a intensidade do azul de molibdnio na presena do cido
ascrbico. Para tal, as amostras de folhas digeridas foram inicialmente diludas 5 vezes
-
15
em gua desionizada. Nas amostras de substrato digeridas no houve necessidade de as
diluir. A 1 mL de amostra digerida adicionou-se 4 mL soluo de mudana de cor e
aps 30 min de incubao temperatura ambiente procedeu-se leitura da absorvncia
a 882 nm (Qlabo T80 + UV/VIS Spectrometer PG Instruments Lda). A soluo de
mudana de cor foi preparada adicionando 5 mL de soluo de molibdnio de amnio a
2 mL de cido ascbico a 13,2% (m/v). Aps homogeneizao perfez-se com gua
desionizada at aos 200 mL. A soluo de molibdnio de amnio foi obtida dissolvendo
15g de molibdnio de amnio em 50 mL de gua desionizada. Aps aquecimento a
60C at a soluo ficar lmpida, adicionou-se 0,37g de antimnio de tartarato de
potssio e 175mL de cido sulfrico concentrado (96%). Aps homogeneizao perfaz-
se com gua desionizada at aos 250mL. Para a obteno da recta de calibrao, foram
preparadas solues-padro cujas concentraes variaram entre 1 e 5 mg/L, a partir de
uma soluo me de KH2PO4 a 1000 ppm. Para cada tratamento foram efectuadas trs
repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.
A quantificao do potssio foi efectuada na soluo digerida por absoro
atmica e o magnsio e o clcio foram determinados por fotometria de chama. Para
cada tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas
trs determinaes.
2.2.1.4. Tratamento estatstico
Os resultados so apresentados sob a forma de mdias, acompanhadas pelo
respectivo desvio padro.
As diferenas entre mdias foram determinadas por anlise de varincia
(ANOVA), usando o programa SPSS v.17, e calculadas pelo teste de Tukey, para
probabilidades inferiores a 0,05, 0,01 e 0,001 considerando-se, respectivamente, como
significativas, muito significativas e altamente significativas.
2.2.2. Segundo ensaio
2.2.2.1. Produo de plantas
As sementes de Lactuca sativa L. da variedade Quatro Estaes foram postas a
germinar em placa de alvolos contendo terra vegetal [Siro (R) Germe], no incio de
-
16
Fevereiro de 2011. A germinao decorreu nas mesmas condies referidas
anteriormente no primeiro ensaio, no complexo de estufas da ESAB.
2.2.2.2. Tratamentos
Aps 32 dias da sementeira, as plntulas foram transferidas para vasos (uma
planta por vaso), de capacidade de 1 L, contendo terra vegetal e borra de caf fresca
(ensaio A) ou terra vegetal e borra de caf compostada (ensaio B), s concentraes de
0% (controlo), 2,5%, 5%, 10%, 15% e 20% (v/v). No momento da transplantao
mediu-se em cada plntula, o comprimento da parte area e da raiz maior e contaram-se
o nmero de folhas totais. A mistura da terra vegetal com a borra de caf fresca/borra
compostada foi realizada numa betoneira tal como aconteceu no primeiro ensaio. Para
cada tratamento foram efectuadas sete repeties, cada uma com seis plantas, o que
perfaz um total de 42 plantas por tratamento. Os vasos foram colocados na estufa da
ESAB, em condies controladas de modo a que a temperatura ambiente fosse de
252C. A rega foi realizada manualmente de 2 em 2 dias por adio de 50mL a cada
planta. Nas Figuras 4 e 5, indicado, de forma esquemtica, a distribuio das plantas
(tratamentos) na estufa. As plantas estiveram a crescer nestas condies durante 39 dias
(desde 07 de Maro at 14 de Abril de 2011). Durante este perodo realizaram-se 2
fertilizaes, tendo a primeira sido realizada 7 dias aps a plantao e a segunda aps 21
dias. O fertilizante aplicado foi o mesmo do primeiro ensaio.
O processo de compostagem da borra foi realizado nas instalaes da LIPOR -
Servio Intermunicipalizado de Gesto de Resduos do Grande Porto. Tendo sido da
responsabilidade da entidade todo o processo de compostagem.
c
b
-
17
Figura 4 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao (Borra de
caf fresca ensaio A)
Figura 5 - Esquema da distribuio das plantas na estufa, aquando a transplantao (Borra de
caf compostada ensaio B)
20% 15% Controlo% 10% 5% 2,5%
20% 15% Controlo 10% 5% 2,5%
-
18
2.2.2.3. Parmetros avaliados
Aps 39 dias de crescimento em substrato de terra vegetal e borra de caf
fresca/borra de caf compostada, a diferentes concentraes, procedeu-se colheita de
todas as alfaces. Nas plantas colhidas foram avaliados diversos parmetros de
crescimento bem como a sua composio mineral.
2.2.2.3.1. Avaliao de parmetros de crescimento
A avaliao do crescimento foi efectuada pela determinao do nmero total de
folhas, comprimento da raiz maior, comprimento da parte area e rea foliar. Com os
valores obtidos calculou-se o comprimento das plantas e as razes altura
total/comprimento da raiz. Foram avaliadas 24 plantas por tratamento. Para cada
tratamento foram efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs
determinaes.
A avaliao do crescimento em funo do peso foi igualmente efectuada,
utilizando o mesmo procedimento descrito no primeiro ensaio.
A quantificao de pigmentos fotossintticos (Clorofila a, b e carotenides) foi
efectuada nas folhas internas e externas de alfaces frescas submetidas aos diferentes
tratamentos, ao fim de 39 dias. A quantificao de pigmentos fotossintticos foi
realizada de acordo com o mtodo descrito no primeiro ensaio. Para cada tratamento
foram efectuadas cinco repeties, para cada determinao foram efectuadas trs
determinaes em folhas internas e externas.
2.2.2.3.2. Avaliao da composio mineral
A avaliao da composio mineral, em N, P, K, Ca e Mg, foi realizada de
acordo com os mtodos descritos no primeiro ensaio. Estes elementos foram
determinados nas folhas internas e externas das plantas de alface submetidas aos
diferentes tratamentos, bem como no substrato de crescimento e na borra de caf fresca
e compostada utilizada na preparao do substrato. Para cada tratamento foram
efectuadas trs repeties e para cada repetio foram efectuadas trs determinaes.
-
19
2.2.2.3.3. Anlise citogentica
A germinao das sementes de alface Quatro Estaes foi efectuada em caixas
de Petri de 9 cm de dimetro contendo papel de filtro estril humedecido com gua
destilada. Em cada caixa de Petri foram colocadas 6 sementes de alface, previamente
esterilizadas. A esterilizao foi efectuada em lixvia comercial a 0,3% cloro activo,
durante 3 minutos seguida por 3 lavagens em gua destilada estril (3 minutos cada
lavagem). Todo este processo decorreu em condies de asspsia, em cmara de fluxo
laminar. As sementes foram colocadas a germinar, no escuro, em condies ambientais
controladas (25C2), tendo a permanecido durante 3 semanas, at ocorrer germinao.
Findo este tempo, distriburam-se as plntulas germinadas em 5 lotes. O sistema
radicular de cada um dos lotes foi, em seguida, imerso numa das seguintes solues
aquosas de borra de caf: 0%, 2,5%, 20% e 30% (p/v). Aps 24h de exposio s
diferentes concentraes de borra cortaram-se os pices radiculares ( 0,5cm) com um
bisturi, transferiram-se para um tubo eppendorfe de 1,5 mL e adicionou-se 1mL
colchicina 0,5% (m/v) (Merck). Aps 24h de incubao, a 4C, os pices radiculares
foram lavados 3 vezes em gua destilada (15 minutos cada), fixados em etanol: cido
actico (3:1, v/v), lavados 3 vezes em gua destilada (5 minutos cada lavagem),
hidrolisados em HCl 1 N durante 5 minutos, seguida de uma nova lavagem (3 vezes) em
gua destilada. Os pices foram em seguida colocados sobre uma lmina de vidro,
cortados mo e corados com orcena actica 2%. Depois de colocar a lamela, o
material foi ligeiramente macerado, observado e fotografado em diferentes ampliaes
num microscpio ptico Leitz laborlux 12. Foram avaliadas 100 clulas meristemticas
para cada tratamento, sendo observadas e anotadas as diferentes fases da diviso
mittica, possveis alteraes cromossmicas e nucleares.
2.2.2.3.4. Anlise microscpica das razes
Com o intuito de avaliar o efeito aplicao da borra de caf na morfologia
interna da raiz da planta de alface procedeu-se elaborao de cortes histolgicos para
posterior anlise por microscopia estereoscpica. Nesta avaliao utilizaram-se as razes
das plantas cultivadas em substrato de terra vegetal contendo borra de caf fresca ou
compostada, em todas as concentraes testadas (controlo, 2,5, 5, 10, 15 e 20%).
Aps colheita, as razes foram conservadas a 4C numa soluo de gua
destilada:glicerol:lcool (96%) numa proporo 4:3:3 (v/v/v). A observao
-
20
microscpica das razes foi realizada em seces transversais, feitas mo, de material
fresco. Os cortes foram observados e fotografados em diferentes ampliaes num
microscpio ptico Leitz laborlux 12.
2.2.2.4. Tratamento estatstico
Os resultados so apresentados sob a forma de mdias, acompanhadas pelo
respectivo erro (ep) ou desvio padro.
As diferenas entre mdias foram determinadas por anlise de varincia
(ANOVA), usando o programa SPSS v.17 e calculadas pelo teste de Tukey, para
probabilidades inferiores a 0,05, 0,01 e 0,001 considerando-se, respectivamente, como
significativas, muito significativas e altamente significativas.
Os efeitos da concentrao no substrato constitudo por terra vegetal e diferentes
concentraes em Borra de caf, fresca ou compostada, bem como a sua interaco na
influncia do desenvolvimento de plantas de alface, foram avaliados por anlise de
varincia (ANOVA). Efeitos significativos uma vez com um valor de potncia de um
foram estabelecidas para cada um dos factores estudados, diferenas significativas entre
os grupos foram avaliados pelo teste de Tukey com p 0,05.
2.3. Resultados e discusso
2.3.1. Primeiro ensaio borra fresca
Nas Figuras que se seguem, apresentado o aspecto geral das plantas de alface, do
primeiro ensaio, na estufa durante o seu desenvolvimento (Figura 6) e aquando da
colheita ao fim de 36 dias de crescimento (Figuras 7 e 8). No final do ensaio as plantas
de todos os tratamentos apresentavam, de uma maneira geral, um crescimento reduzido
face s alfaces vulgarmente presentes nas superfcies comercias. As folhas eram mais
alongadas e em menor nmero comparativamente s alfaces comercializadas.
Caracterizavam-se ainda por no apresentarem o aspecto de repolho, tpico da
variedade de alface utilizada neste ensaio, a Bola de Manteiga. Esta alterao na
morfologia pode estar relacionada com o facto de as alfaces terem sido produzidas em
vasos. As alfaces so normalmente cultivadas em solo ou mais recentemente em
hidroponia, onde dispem de uma rea suficiente para o desenvolvimento do seu grande
sistema radicular. Contudo, pela anlise macroscpica das plantas obtidas nos diferentes
-
21
tratamentos (controlo e substrato com borra de caf fresca a diferentes concentraes)
podemos verificar que existem diferenas ao nvel do crescimento da parte area e
radicular (Fig. 8).
Figura 6 - Aspecto geral das plantas na estufa durante o desenvolvimento em substrato de terra
vegetal e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.
Figura 7 - Aspecto geral das plantas na estufa aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em
substrato de terra vegetal e borra e borra fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.
Figura 8 - Aspecto particular das plantas aquando da colheita (ao fim de 36 dias), em substrato
de terra vegetal e borra e borra de caf fresca a diferentes concentraes (2,5-20%) e controlo.
2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%
20 % 15% 10% 5% 2,5% Controlo
2,5% 5% 10% Controlo 15% 20%
-
22
2.3.1.1. Taxas de crescimento
Os resultados das determinaes dos parmetros de crescimento em termos de
nmero de folhas so apresentados na Tabela 3. Verifica-se que em mdia o nmero de
folhas duplicou em todos os tratamentos entre a plantao e a colheita, tendo quase
triplicado no tratamento de 5%. No tratamento controlo, em termos mdios, no ocorreu
variao do nmero de folhas. A razo entre o nmero de folhas colheita e plantao
foi superior em plantas cultivadas em borra concentrao de 5%, seguida por 10% e
2,5%, entre os quais no se registaram diferenas estatsticas. Na alface, o nmero de
folhas constitui um parmetro crucial para a sua comercializao, dado tratar-se de uma
caracterstica avaliada pelos consumidores aquando da compra do produto. De acordo
com trabalho de Oliveira et al. (2005), o nmero de folhas varia de acordo com o grupo
a que a variedade pertence. As variedades do grupo lisa, na qual se insere a Bola de
Manteiga, apresenta em mdia 27 folhas por planta. No presente estudo este nmero
foi inferior, tendo sido o maior valor (correspondente em mdia a 20 folhas por planta)
obtido em plantas cultivadas em borra de caf a 5% (Tabela 3).
Tabela 3 - Nmero de folhas aquando da plantao (P) e colheita (C) de plantas de alface a
crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36 dias.
Tratamento Plantao (P) Colheita (C) C/P
Controlo 7,391,44 8,573,47 1,162,42
2,5% 8,222,00 19,395,69 2,362,85
5% 7,961,66 19,964,35 2,512,62
10% 7,611,73 18,004,71 2,372,73
15% 6,573,54 12,303,17 1,870,90
20% 7,302,38 11,173,61 1,531,52
Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).
Na Tabela 4, encontram-se indicados o comprimento mximo da raiz na altura da
plantao e da colheita, o acrscimo de crescimento em altura e acrscimos dirios e as
taxas de crescimento de plantas de alface cultivadas em terra vegetal e borra de caf
fresca a diferentes concentraes, ao fim de 36 dias de cultura. Da anlise dos resultados
verifica-se que as plantas de alface cultivadas em borra concentrao de 10 e 15%
apresentaram um maior crescimento radicular comparativamente s plantas controlo,
cujo crescimento desde a plantao colheita foi nulo. Este resultado sugere que a borra
aplicada concentrao de 10 e 15% favorece o desenvolvimento das razes
-
23
comparativamente s outras concentraes testadas e ao controlo. Convm no entanto
referir que os resultados relativos ao comprimento da raiz tm de ser analisados com
alguma cautela, dado que durante a colheita grande parte do sistema radicular era
perdido. Por se tratar de razes muito finas e frgeis, uma fraco do sistema radicular
ficava retido no substrato de crescimento.
Tabela 4 Crescimento mximo da raiz aquando da plantao (P) e colheita (C), acrscimos de
crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de crescimento relativo (TCR)
em plantas de alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf fresca, ao fim de 36
dias.
Tratamento P (cm) C (cm) C/P x (cm) x/t (cm/dia) TCR (mm/cm.dia)
Controlo 14,894,17 14,204,12 0,950,99 0,00 0,00 0,000
2,5% 15,082,91 17,234,07 1,141,40 2,15 0,06 0,003
5% 14,683,27 18,774,37 1,281,34 4,09 0,11 0,006
10% 13,473,63 18,665,70 1,391,57 5,19 0,14 0,008
15% 13,793,54 19,776,87 1,431,94 5,98 0,17 0,008
20% 15,352,78 19,006,53 1,242,35 3,65 0,10 0,005
Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).
Na Tabela 5 encontram-se indicados os resultados relativos ao comprimento da
parte area das plantas de alface cultivadas em terra vegetal e borra de caf fresca a
diferentes concentraes, ao fim de 36 dias de cultura. Os resultados indicam que as
plantas cultivadas em borra concentrao de 2,5%, 5% e 10% apresentam taxas de
crescimento da parte area significativamente superior s plantas controlo e cultivadas
em borra concentrao de 15% e 20%. No foram contudo, encontradas diferenas
estatisticamente significativas ao nvel do crescimento das plantas cultivadas em borra
fresca s concentraes 2,5%, 5% e 10%. Deste modo, os resultados obtidos sugerem
que a borra de caf afecta negativamente o crescimento da parte area das plantas
quando presente a concentraes iguais ou superiores a 15%. Pelo contrrio,
concentraes baixas de borra de caf (entre 2,5 e 10%) proporcionam um aumento do
crescimento das plantas.
-
24
Tabela 5 Crescimento mximo da parte area aquando da plantao (P) e colheita (C),
acrscimos de crescimento em altura (x), acrscimos dirios (x/t) e taxas de crescimento
relativo (TCR) em plantas de alface a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao
fim de 36 dias.
Tratamento P (cm) C (cm) C/P x (cm) x/t (cm/dia) TCR (mm/cm.dia)
Controlo 9,932,43 13,264,26 1,341,75 3,33 0,09 0,007
2,5% 10,363,57 23,612,86 2,280,80 13,25 0,37 0,016
5% 11,203,19 25,202,82 2,250,88 14,00 0,39 0,015
10% 9,983,08 23,592,43 2,360,79 13,61 0,38 0,016
15% 11,503,78 15,012,94 1,310,78 3,51 0,10 0,006
20% 10,713,75 10,492,32 0,980,62 0 0,00 0,000
Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=23).
Os resultados obtidos nas plantas de alface, ao fim de 36 dias de crescimento em
substrato de terra vegetal com borra de caf a diferentes concentraes, para as relaes
entre o comprimento mximo da parte area e o comprimento mximo da raiz, na altura
da colheita, encontram-se na Tabela 6. Os resultados indicam que, de uma maneira
geral, as plantas cultivadas a baixas concentraes de borra (2,5, 5 e 10%) apresentam
razes de crescimentos prximos de 1 e muito similares ao controlo. Este resultado
sugere que o crescimento da parte area nestas plantas foi muito similar ao radicular.
Pelo contrrio, nas plantas provenientes dos tratamentos com borra s concentraes de
15 e 20%, verificou-se um menor crescimento da parte area face radicular, cujos
valores apresentavam diferenas estatisticamente significativas face aos restantes
tratamentos. A menor razo de comprimento parte area / parte radicular nestes dois
tratamentos leva-nos a concluir que o investimento destas plantas foi mais direccionado
para a parte radicular. Dado que na alface a poro consumida a parte area, a sua
reduo no crescimento poder constituir um problema para a comercializao deste
produto.
-
25
Tabela 6 Comprimento mximo da parte area (lpa) e da raiz (lpr) e sua razo, aquando da
colheita de plantas de alfaces a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim de
36 dias.
Tratamento Ipa (cm) Ipr (cm) Ipa/Ipr
Controlo 21,5 20,5 1,05
2,5% 27 29,5 0,92
5% 29,8 29 1,03
10% 27,2 28 0,97
15% 19,1 36,5 0,52
20% 16,9 35 0,48
Os valores so apresentados na forma mdia (n=23).
2.3.1.2. Produo de biomassa
Os resultados obtidos nas plantas de alface, ao fim de 36 dias de crescimento em
substrato de terra vegetal com borra de caf a diferentes concentraes, para os pesos
frescos e secos e relaes entre o peso seco e o peso fresco (Ps/Pf) encontram-se na
Tabela 7. Mediante a anlise dos resultados, verifica-se que o peso fresco e seco da
parte area de plantas de alface cultivadas a baixas concentraes de borra de caf (2,5,
5 e 10%) significativamente superior face s plantas controlo e cultivadas a
concentraes elevadas de borra (15 e 20%). Relativamente parte radicular, as plantas
cultivadas em substrato com 10% e 15% de borra foram as que apresentaram maior peso
fresco, e o peso seco foi superior em plantas cultivadas em borra a 20%, seguida pelas
plantas cultivadas a 10 e 15%. Os resultados sugerem que a aplicao de baixas
concentraes de borra de caf (entre 2,5 e 10%) exerce um efeito positivo na produo
de biomassa, quer em termos de peso fresco como seco.
A razo entre o peso seco da parte area e do sistema radicular permite avaliar a
relao de desenvolvimento entre estas duas estruturas, tendo-se verificado que a
concentrao de borra de caf afecta significativamente este parmetro (Tabela 7).
Verificou-se para os tratamentos com menores concentraes de borra de caf (2,5, 5 e
10%), uma razo mais elevada face ao controlo e a concentraes de borra superiores a
10%. Este resultado sugere que concentraes de borra de caf baixas favorecem a
acumulao de biomassa na parte area comparativamente biomassa da parte
radicular. Este resultado foi mais notrio concentrao de 5%.
-
26
Tabela 7 - Peso fresco e seco da parte area e radicular de alfaces e razo entre o peso seco da
parte area e do sistema radicular a crescer em diferentes concentraes de borra de caf, ao fim
de 36 dias.
Tratamento Parte area (Pa) (g) Parte radicular (Pr) (g) Razo
Paf Pas Pas/Paf Prf Prs Prs/Prf Pas/Prs
Controlo 1,862,94
0,150,19
0,080,07
1,721,79 0,130,17
0,080,09
1,220,63
2,5% 13,269,5
0,750,55
0,060,06
3,162,39
0,240,21
0,080,09
3,461,55
5% 18,3010,05
0,910,52 0,050,05
3,331,36 0,260,13
0,080,10
3,852,08
10% 13,576,55 0,900,40 0,070,06
3,662,14 0,330,22
0,090,10
3,642,06
15% 5,879,98
0,430,29 0,070,03
3,623,10
0,330,48
0,090,15
2,030,82
20% 2,573,19
0,340,42 0,130,13
2,803,02
0,370,45
0,130,15
1,401,06
Os valores so apresentados na forma mdia desvio padro (n=11).
Legenda: Paf peso fresco da parte area; Pas peso seco da parte area; Prf peso fresco da
parte radicular; Prs peso seco da parte radicular.
Os resultados apresentados indicam que a borra de caf bem como a sua
concentrao influenciam significativamente o crescimento das plantas de alface quer
em altura como em produo de biomassa. Nas condies de baixas concentraes de
borra de caf fresca (entre 2,5 e 10%), registou-se um significativo acrscimo no
nmero de folhas (2,2 vezes), no crescimento (1,8 vezes) e na produo de biomassa da
parte area (24,1 vezes para o peso fresco e 5,7 vezes para o peso seco), bem como na
razo peso seco parte area/ raiz (8,8 vezes), face ao controlo. Contudo, os valores
obtidos no presente estudo foram muito inferiores aos descritos por Dantas (2011). A
produo de biomassa fresca e seca, observada por este autor, de plantas de alface
cultivadas em solo onde foi aplicado 23,6 mg/ha de borra de caf, foi de 262,05 g/planta
e de 8,15 g/planta, respectivamente. Estas diferenas podem ser decorrentes das
cultivares utilizadas, do processo de cultura (vaso vs solo), das quantidades de borra
aplicadas e da sua composio qumica. Contudo, a produo de biomassa fresca de
plantas de alface observada quer no presente estudo quer por Dantas (2011), muito
reduzida quando comparada com plantas de alface produzidas na presena de
compostos feitos base de outros resduos orgnicos, como sejam estrume de bovino,
ovino e de aves e resduos de culturas agrcolas (Villas Boas et al., 2004; Peixoto, 2006;
Dantas 2011).
-
27
2.3.1.3. Quantificao de pigmentos fotossintticos
Os resultados obtidos nas folhas internas (FI) e externas (FE) de plantas de
alface, ao fim de 36 dias de crescimento em substrato de terra vegetal com borra de caf
fresca a diferentes concentraes, para os teores de pigmentos fotossintticos (Cla, Clb
e carotenides) encontram-se na Tabela 8. Os resultados obtidos mostram que no
existem diferenas entre as folhas internas e externas. Adicionalmente verificou-se que
os teores em clorofilas a e b foi superior em plantas produzidas em substrato com
concentraes baixas de borra de caf (2,5, 5 e 10%) comparativamente s plantas
controlo e produzidas em borra concentrao de 15 e 20%. Relativamente aos
carotenides, no foram registadas diferenas significativas entre os diferentes
tratamentos. Refere-se ainda que, nas plantas controlo, no foi possvel determinar os
teores em pigmentos fotossintticos separadamente das folhas internas das externas,
devido falta de matriz biolgica. Os valores apresentados foram obtidos a partir da
planta inteira.
Tabela 8 - Teores de pigmentos fotossintticos (mg/g pf), clorofila a (Cla), clorofila b (Clb) e
Carotenides nas folhas internas (FI) e externas (FE) de alfaces a crescer em diferentes
concentraes de borra de caf, ao fim de 36 dias.
Tratamento Clorofila a Clorofila b Carotenides
FI FE FI FE FI FE
Controlo 0,210,16
0,090,05
0,050,05
2,5% 0,350,06
0,330,09
0,130,02
0,130,02
0,050,02 0,040,02
5% 0,380,12
0,320,11
0,130,03
0,120,02
0,060,03
0,040,02