EVALUATION OF THE DEVELOPMENT AND EFFECTIVENESS OF BIOFERTILIZER WITH DIFFERENT ACIDITY NEUTRALIZERS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cl10202411191635
Amanda Lopes de Jesus1
Paulo Roberto Rodrigues Gomes1
Nicolas Oliveira de Araújo1
O presente estudo avaliou o desenvolvimento de um biofertilizante, analisando as variações de pH, condutividade elétrica (EC), temperatura (oC) da fermentação e eficácia de diferentes neutralizadores de acidez (calcário dolomítico e cinzas de madeira) durante 30 dias, com medições no intervalo de 3 em 3 dias. O biofertilizante foi preparado com água sem cloro e acompanhou suas mudanças ao longo do tempo. Observou-se que as cinzas de madeira foram mais eficazes na neutralização da acidez e no aumento da atividade microbiana. O estudo também destacou a importância da faixa de temperatura entre 29°C e 35°C para a atividade microbiana, demonstrando a influência direta da temperatura e do pH na eficiência do biofertilizante.
Palavras-Chave: Atividade microbiana. Biofertilizante. Neutralização de acidez.
This study evaluated the development of a biofertilizer by analyzing variations in pH, electrical conductivity (EC), temperature (oC), and the effectiveness of different acidity neutralizers (dolomitic limestone and wood ash) for 30 days, with measurements every 3 days. The biofertilizer was prepared with chlorine-free water, and its changes were monitored over time. It was observed that wood ash was more effective in neutralizing acidity and increasing microbial activity. The study also highlighted the importance of the temperature range between 29°C and 35°C for microbial activity, demonstrating the direct influence of temperature and pH on the biofertilizer’s efficiency.
Keywords: Acidity neutralization. Biofertilizer. Microbial activity.
1. Introdução
O uso de biofertilizantes tem se mostrado uma alternativa sustentável e eficiente para a agricultura, proporcionando nutrientes essenciais às plantas e melhorando a saúde do solo. No entanto, a acidez do biofertilizante pode afetar negativamente a sua eficácia, tornando necessária a neutralização dessa acidez para otimizar os resultados. Este estudo tem como objetivo avaliar o efeito de diferentes neutralizadores de acidez, como calcário dolomítico e cinzas de madeira, no desenvolvimento e eficácia de um biofertilizante.
1.1 Justificativa
A crescente demanda por práticas agrícolas mais sustentáveis tem impulsionado a busca por alternativas aos fertilizantes químicos, com ênfase no uso de biofertilizantes, que são menos prejudiciais ao meio ambiente e à biodiversidade do solo. No entanto, a acidez excessiva no biofertilizante pode comprometer sua eficácia, reduzindo a atividade microbiana e, consequentemente, a liberação de nutrientes essenciais para as plantas.
O uso de neutralizadores de acidez, como calcário dolomítico e cinzas de madeira, pode ser uma solução eficaz para melhorar o desempenho dos biofertilizantes. A neutralização do pH não só favorece o crescimento de microrganismos benéficos, mas também melhora a disponibilidade de nutrientes para as plantas. Além disso, a monitorização de parâmetros como pH, condutividade elétrica e temperatura durante a fermentação é fundamental para garantir que o ambiente seja otimizado para a atividade microbiana, garantindo assim a eficácia do biofertilizante.
A importância deste estudo está em oferecer informações relevantes para a agricultura orgânica e sustentável, contribuindo para o aprimoramento das práticas de produção de biofertilizantes e, consequentemente, para o desenvolvimento de soluções agrícolas mais eficientes e ecologicamente responsáveis.
1.2 Objetivo
1.2.1 Objetivo Geral
Avaliar a eficácia de diferentes neutralizadores de acidez (calcário dolomítico e cinzas de madeira) na produção de biofertilizante, considerando os parâmetros de pH, condutividade elétrica e temperatura durante o processo de fermentação.
1.2.2 Objetivos Específicos
Analisar as variações de pH, condutividade elétrica e temperatura durante a fermentação do biofertilizante. Comparar a eficácia do calcário dolomítico e das cinzas de madeira na neutralização da acidez. Avaliar o impacto do pH e da temperatura no desenvolvimento microbiano e na eficiência do biofertilizante.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
O uso de biofertilizantes tem se tornado uma alternativa sustentável e eficiente na agricultura, fornecendo nutrientes essenciais às plantas e melhorando a saúde do solo (Sinha et al., 2009). Contudo, a acidez desses biofertilizantes pode afetar negativamente sua eficácia, sendo necessário o uso de neutralizadores de acidez para otimizar os resultados (Silva, 2012). Este estudo explora a eficácia de dois neutralizadores de acidez: calcário dolomítico e cinzas de madeira.
A agricultura orgânica JADAM, desenvolvida por Youngsang Cho, é baseada em práticas que utilizam recursos naturais de forma sustentável e econômica, enfatizando o uso de microrganismos nativos para promover a saúde do solo e a resistência das plantas (Cho, 2013). Biofertilizantes, que são produtos naturais contendo microrganismos vivos, podem promover o crescimento das plantas ao aumentar o fornecimento de nutrientes, sendo uma alternativa ecológica aos fertilizantes químicos e ajudando a preservar a biodiversidade do solo (Sinha et al., 2009).
A fermentação é um processo biológico essencial na produção de biofertilizantes, onde parâmetros como temperatura, pH e condutividade elétrica são indicadores cruciais da qualidade e eficácia do produto (Lee et al., 2019). A acidez, em particular, pode influenciar a disponibilidade de nutrientes e a atividade microbiana. Um pH muito baixo pode inibir a atividade microbiana, enquanto a neutralização da acidez pode melhorar significativamente a eficácia dos biofertilizantes (Mendonça, 2015).
A temperatura também desempenha um papel importante, influenciando a atividade microbiana e a decomposição da matéria orgânica. Estudos mostram que uma faixa de temperatura entre 29°C e 35°C é ideal para a atividade microbiana (Park, 2018). A condutividade elétrica, por sua vez, indica a concentração de nutrientes solúveis no biofertilizante, sendo um parâmetro importante para avaliar a disponibilidade de nutrientes para as plantas (Choi, 2020).
O calcário dolomítico é amplamente utilizado como corretivo de acidez devido à sua capacidade de elevar o pH do solo e fornecer cálcio e magnésio (Fageria et al., 2002). As cinzas de madeira, ricas em potássio, têm sido utilizadas como um agente neutralizador eficaz em compostagem e biofertilizantes, melhorando a atividade microbiana e a neutralização da acidez (Lima, 2017)
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Preparação do Biofertilizante
O biofertilizante foi preparado utilizando um tambor de 220 litros com tampa. Foram utilizados 20 kg de matéria verde triturada com galhos e folhas (15 kg de gramíneas e 5 kg de Stylosanthes sp), 5 kg de matéria seca triturada (palhada de gramínea) triturados com o triturador de galhos e resíduos orgânicos tr 200, 15 kg de frutas (3 kg de cajú, 8 kg de manga e 4 kg de banana) triturados no liquidificador Phillips Wallita 600w, 140 litros de água sem cloro e 140 gramas de arroz cozido com microrganismos nativos capturados em solo de mata.
Figura 1: Tambor junto com o triturador de galhos e resíduos orgânico Tr-200
Figura 2: Fermentação do biofertilizantes
Figura 3
O arroz cozido foi colocado em um solo de mata rica em matéria orgânica por 7 dias para capturar microrganismos nativos. Após a captura, o arroz foi adicionado ao tambor com os outros ingredientes.
Figura 4: Captura de microrganismos nativos
Figura 5: Microorganismos nativos capturados no arroz cozido
3.2 Medições dos Parâmetros
Foram realizadas medições de temperatura, pH e condutividade elétrica a cada 3 dias utilizando um medidor específico (Condutivímetro Medidor EC Condutividade pH PHmetro Temperatura Marca: 2 Vintens). As medições foram realizadas durante 30 dias, totalizando 10 medições.
Figura 6 Medição do biofertilizante utilizando o condutivímetro
3.3 Análise dos Dados
Os dados coletados foram registrados em uma planilha Excel e analisados estatisticamente para avaliar a variação dos parâmetros ao longo do tempo da temperatura, pH e condutividade elétrica.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Resultados
Tabela 1. OS DADOS COLETADOS MOSTRARAM VARIAÇÕES SIGNIFICATIVAS NOS PARÂMETROS MONITORADOS AO LONGO DO TEMPO:
Fonte: Elaborado pelo autor com base em dados de pesquisa própria (2024)
Fonte: Elaborado pelo autor com base em dados de pesquisa própria (2024)
No início, o pH do biofertilizante estava em 5,55, mas diminuiu significativamente ao longo do tempo, atingindo um valor mínimo de 3,29 em 4 de outubro. Esse valor de pH muito baixo coincidiu com uma menor atividade microbiana observada na solução, como indicado pela redução de biofilme e emissão de gases. A adição de calcário dolomítico em 4 de outubro e de cinzas de madeira nos dias 7 e 10 de outubro resultou em um aumento significativo do pH, melhorando a atividade microbiana. As cinzas de madeira foram mais eficazes na neutralização da acidez, elevando o pH para valores mais favoráveis à atividade microbiana (entre 3,5 e 4,5).A temperatura variou entre 29,3°C e 41,2°C, com uma faixa ideal entre 29°C e 35°C para a atividade microbiana. A condutividade elétrica aumentou consistentemente, indicando um aumento na concentração de íons e, portanto, na solubilidade de nutrientes assimiláveis pelas plantas.
A condutividade elétrica (CE) de soluções nutritivas, como biofertilizantes, está diretamente relacionada à concentração de íons dissolvidos, refletindo a disponibilidade de nutrientes para as plantas. Aumentar a CE pode melhorar a solubilidade de nutrientes como nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio e magnésio, facilitando sua absorção pelas raízes (Marschner, 2012). No entanto, um aumento excessivo da CE pode causar efeitos de salinidade, prejudicando a absorção de água e causando estresse nas plantas (Bates, 2018). Além disso, é crucial monitorar o equilíbrio iônico, pois concentrações desbalanceadas de nutrientes podem interferir na absorção de outros elementos (Cramer et al., 2011).
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados indicam que o biofertilizante preparado utilizando os princípios da agricultura orgânica JADAM é eficaz na solubilização de nutrientes e na promoção da saúde do solo. A adição de cinzas de madeira mostrou-se mais eficaz na neutralização da acidez e no aumento da atividade microbiana em comparação ao calcário dolomítico. A metodologia utilizada mostrou-se viável e pode ser aplicada em diferentes contextos agrícolas, promovendo práticas mais sustentáveis e ecológicas. Para futuros estudos, sugere-se a avaliação do impacto do biofertilizante na produtividade das culturas e a análise da composição microbiológica do biofertilizante ao longo do tempo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bates, T. (2018). Salinity and Plant Growth. Springer.
Cho, Y. (2013). JADAM Organic Farming: The way to ultra-low-cost agriculture. JADAM.
Choi, K. (2020). Electrical conductivity as an indicator of nutrient availability in biofertilizers. Agricultural Research.
Cramer, G. R., et al. (2011). Nutrient Acquisition and Management. Springer.
Fageria, N. K., Baligar, V. C., & Jones, C. A. (2002). Growth and Mineral Nutrition of Field Crops. CRC Press.
Kim, D. (2016). pH dynamics in fermented biofertilizers. Journal of Plant Nutrition.
Lee, J., Kim, S., & Park, H. (2019). Fermentation and its role in biofertilizer production. Soil Biology & Biochemistry.
Lima, E. V. (2017). Uso de cinzas de madeira como corretivo de acidez em solos agrícolas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 41, e0160495.
Marschner, H. (2012). Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press.
Mendonça, E. S. (2015). Biofertilizantes e sua importância na agricultura sustentável. Editora UFV.
Park, Y. (2018). Temperature’s effect on microbial activity in biofertilizers. Journal of Environmental Science.
Silva, T. J. A. (2012). Influência do pH na atividade microbiana de solos e biofertilizantes. Acta Scientiarum Agronomy, 34(4), 471-477.
Sinha, R. K., Herat, S., Bharambe, G., & Valani, D. (2009). Vermiculture and Sustainable Agriculture. American-Eurasian Journal of Agricultural & Environmental Sciences, 5(1), 01-55.
1Centro Universitário Tocantinense Presidente Antônio Carlos – UNITPAC; Av. Filadélfia, 568; Setor Oeste; CEP: 77.816-540; Araguaína – TO. E-mail: vendasamanda@hotmail.com; paulurr@hotmail.com; nicolas.araujo@unitpac.edu.br