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EFEITO DO POLÍMERO HIDRATASSOLO SOBRE PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS EM
SOLUÇÃO NUTRITIVA NO DESENVOLVIMENTO DA CEBOLINHA (Allium fistulosum L.)
Orientado: Kleber Diego MOREIRA*;
*Acadêmico do curso de Química CESC/UEMA
Orientador: Msc. Manoel EUBA NETO
Professor CESC/UEMA
Colaboradores: Leidiana Paiva NERES**. CESC/UEMA ; Gonçalo Mendes da CONCEIÇÃO**
**Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas UEMA
** Professor do curso de Ciências Biológicas CESC/UEMA
Diversas pesquisas têm sido realizadas com o intuito de encontrar alternativas que possibilitem incrementar a
capacidade de retenção de água no solo com limitado potencial produtivo (Willingham Jr. et al. 1981;
Wallace, 1987; Sayed et al. 1991). Uma das alternativas utilizadas diz respeito ao uso de polímeros agrícolas
super-absorventes, também chamados hidrogéis, com capacidade de armazenar centenas de vezes o seu peso
em água, liberando a água gradativamente para as plantas possibilitando, assim, maiores intervalos entre
irrigações. Esses polímeros vêm sendo utilizados principalmente na produção de hortaliças, flores, gramados
e essências florestais, visando aumentar a disponibilidade de água no solo para as plantas (Azevedo et al.,
2000). A água pode ser retirada do gel por pressão de sucção realizada pelas raízes de plantas ou por
evaporação atmosférica, havendo nesses casos, uma redução gradual do tamanho do gel (Balena, 1998). O
objetivo do trabalho foi maximizar a produtividade e a eficiência do uso da solução nutritiva aplicada nos
cultivos da cebolinha (Allium fistulosum L.) utilizando um polímero hidroabsorvente denominado
hidratassolo, estabelecendo um manejo de irrigação mais adequado. O presente trabalho tem como,
caracterizar o polímero hidratassolo em propriedades físico químicas e demonstrar tais características em
equações em função da sua absorção em função de temperatura que podem ser estudadas posteriormente em
outras condições implementadas e no que se refere à sua capacidade de absorção em água e em soluções
salinas avaliando assim o crescimento do vegetal em condições convencionais e na presença de hidrogel. O
estudo foi realizado no Laboratório do Departamento de Química e Biologia do Centro de Estudos Superiores
de Caxias, da Universidade Estadual do Maranhão - CESC/UEMA. O material utilizado foi o produto
comercial hidratassolo, polímero artificial à base de acrilato de sódio, apresentado na forma granular com
esferas de tamanho entre 1 a 4 mm de diâmetro. A curva de absorção de água do hidratassolo foi determinada
em função do tempo, utilizando-se amostras com peso inicial de 1g do produto comercial, alocadas em
recipientes e submetidas à hidratação em 500 mL de água destilada por tempos preestabelecidos de: 5, 10, 20,
30, 60, 90, 120, 240 e 1440 minutos. O mesmo processo foi feito para verificar a capacidade de hidratação do
polímero, inicialmente em soluções salinas de Nitrato de cálcio/Nitrato de potássio, na concentração de
231,45 mg/L de K, 202,9 mg/L de N e de 170mg/L de Ca, conforme Furlani (1999). Após decorrido os
tempos propostos, as amostras foram drenadas com utilização de peneiras (malha de 0,5mm) e novamente
pesadas. Para verificar a taxa desidratação dos polímeros foi colocada uma quantidade 10g, a temperatura
constante 30°, durante tempo determinado 60 minutos, em uma superfície de 38,48 cm2. Para correlacionar o
efeito do polímero hidratado em solução nutritiva e o desenvolvimento de plantas de pequeno porte, foram
utilizadas cinco mudas de cebolinha (Allium fistulosum L.) em recipientes contendo cerca de 125 g de
polímeros hidratados em solução nutritiva nos quais eram restabelecidas as concentrações iniciais de nutrição
a cada cinco dias. Como controles foram utilizados cinco plantas cultivadas em métodos convencionais.
Todas as plantas foram monitoradas durante um ciclo de 35 dias, o controle hídrico e as mensurações foram
realizados diariamente. Para averiguar a taxa de liberação de íons (NO3-) para a planta, a cada cinco dias
foram retiradas amostras dos polímeros e analisadas em espectrofotometria UV-Visível em meio aquoso. As
amostras coletadas foram analisadas usando um padrão de nitrato entre 1 a 200 mmol com um ajuste linear
de 0,99987 em comprimento de onda de 408nm. Como resultados é possível verificar a taxa de absorção dos
polímeros hidratassolo em água destilada e em solução salina de Nitrato de cálcio/Nitrato de potássio em
função do tempo (quadro 1). Houve uma desidratação a qual foi, entorno de 8,0% na primeira hora. O mesmo
processo foi feito com água destilada e obteve uma desidratação de aproximadamente 20%. No quadro 2
pode-se demonstrar como foi feito os ajustes para cálculo dos macro-nutrientes em mmol/L e mg /L da
solução nutritiva, ao final obtive-se uma taxa de crescimento da cebolinha (Allium fistulosum L.) e absorção
de nitrato em função do tempo pode ser verificado na quadro. Este trabalho mesmo com resultados parciais
demonstrou que os hidrogéis compostos por acrilato de sódio podem ser considerados como promissores para
serem aplicados em diferentes campos na agricultura, destacando a liberação controlada de insumos
agrícolas, por apresentarem grande capacidade de absorção de água e nutrientes em forma de soluções
nutritivas, em relação ao desenvolvimento da planta podem observar uma diferença significativa entre os
métodos, sendo o desenvolvimento da planta acondicionada no polímero mais rápido, com uma diferença
acima de 5 cm no final do ciclo, em caso de produção em larga escala , a planta estará pronta para o consumo
em um ciclo mais curto (precocidade),gerando assim para o produtor maior quantidades de safras durante o
ano e maior rentabilidade no mesmo espaço de tempo.
Quadro 1. Ajustes para Cálculo dos macro-nutrientes em mmol/L e mg /L da solução nutritiva.

Nome

Formula química

Nit rato de cálcio Ca (NO3 )- 2 .4H2 O

Peso
Quantidade
molecular em mg/L

N%

Ca %

600

13,85%
202,09

N(mmol) Ca (mmol)

11,86% 16,95%

101,1

KNO3

1003

T otal
(mg/L)

Nitrato de
potássio

236

K%

8,5
38,58%

170

4,25

5,93

231,45

K(mmol)

5,93

14,43

4,25

5,93

Quadro 2. Taxa de absorção do polímero hidratossolo em água destilada e em soluções salinas de Nitrato de
cálcio/Nitrato de potássio em função do tempo.

0
Polímero +
Água(g)
Polímero +
Solução
Nutrit iva(g)

1

5

10

20

Tempo (minutos)
30
60
90

120

240

1440

6, 2086 11, 7554 19, 2280 25, 7448 36, 0671 49, 8823 58, 4904 84, 2947 181, 5589

.
1

5, 5541 10, 8825 17, 8960 23, 9522 33, 4046 46, 5397 54, 5843 78, 7274 159, 0896

Quadro 3. Taxa de crescimento da cebolinha e absorção de nitrato em função do tempo

5

Alt ura média
plant as sem
hidrogel (cm)
11,57±0,05

Alt ura média
plant as com
hidrogel (cm)
12,65 ±0,05

10

13,86±0,05

17,4±0,05

6,73

15

19,17±0,05

22,05±0,05

22,74

20

22,8±0,05

26,47±0,05

17,69

25

25,9±0,05

30,50±0,05

5,89

30

29,0±0,05

34,12±0,05

4,21

35

32,0±0,05

37,95±0,05

3,29

DIA

Palavras-chave: Hidrogéis, acrilato de sódio, planta, água.

Liberação de NO3hidrogel (mg/L)
3,39
REFERÊNCIAS
AZEVEDO, T.L.F. Avaliação da eficiência do polímero agrícola de poliacrilamida no fornecimento de água
para o cafeeiro (Coffea arabica L). Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo), Universidade Estadual de
Maringá, Maringá. P.38. 2000.
BALENA, S.P. Efeito de polímeros hidroretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios
porosos. (Dissertação Mestrado) Universidade Federal do Paraná. Curitiba, p 57.1998.
FAQUIM V; FURLANI PR. Cultivo de hortaliças de folhas em hidroponia em ambiente
protegido.Campinas, Instituto Agronomico.p.18 1999.
SAYED, H ; KIRKWOOD, R.C.; GRAHAM, N. B. The Effects of a Hydrogel Polymer on the Growth of
certain horticultural crops under saline conditions. Journal of Experimental Botany, v.42, n.240, p.891899, 1991.
WALLACE, A. Anionic Polyacrylamide Treatment of Soil Improves Seedling Emergence and Growth.
Hortculture Science, v.22, p.951, 1987.
WILLINGHAM, Jr.; COFFEY, D. L. Influence of hydrophilic amended soil on growth of tomato transplants.
Hortculture Science, v.16, n.3, p.289, 1981.

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Resumo semic Kleber Diego Moreira

  • 1. EFEITO DO POLÍMERO HIDRATASSOLO SOBRE PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS EM SOLUÇÃO NUTRITIVA NO DESENVOLVIMENTO DA CEBOLINHA (Allium fistulosum L.) Orientado: Kleber Diego MOREIRA*; *Acadêmico do curso de Química CESC/UEMA Orientador: Msc. Manoel EUBA NETO Professor CESC/UEMA Colaboradores: Leidiana Paiva NERES**. CESC/UEMA ; Gonçalo Mendes da CONCEIÇÃO** **Acadêmica do Curso de Ciências Biológicas UEMA ** Professor do curso de Ciências Biológicas CESC/UEMA Diversas pesquisas têm sido realizadas com o intuito de encontrar alternativas que possibilitem incrementar a capacidade de retenção de água no solo com limitado potencial produtivo (Willingham Jr. et al. 1981; Wallace, 1987; Sayed et al. 1991). Uma das alternativas utilizadas diz respeito ao uso de polímeros agrícolas super-absorventes, também chamados hidrogéis, com capacidade de armazenar centenas de vezes o seu peso em água, liberando a água gradativamente para as plantas possibilitando, assim, maiores intervalos entre irrigações. Esses polímeros vêm sendo utilizados principalmente na produção de hortaliças, flores, gramados e essências florestais, visando aumentar a disponibilidade de água no solo para as plantas (Azevedo et al., 2000). A água pode ser retirada do gel por pressão de sucção realizada pelas raízes de plantas ou por evaporação atmosférica, havendo nesses casos, uma redução gradual do tamanho do gel (Balena, 1998). O objetivo do trabalho foi maximizar a produtividade e a eficiência do uso da solução nutritiva aplicada nos cultivos da cebolinha (Allium fistulosum L.) utilizando um polímero hidroabsorvente denominado hidratassolo, estabelecendo um manejo de irrigação mais adequado. O presente trabalho tem como, caracterizar o polímero hidratassolo em propriedades físico químicas e demonstrar tais características em equações em função da sua absorção em função de temperatura que podem ser estudadas posteriormente em outras condições implementadas e no que se refere à sua capacidade de absorção em água e em soluções salinas avaliando assim o crescimento do vegetal em condições convencionais e na presença de hidrogel. O estudo foi realizado no Laboratório do Departamento de Química e Biologia do Centro de Estudos Superiores de Caxias, da Universidade Estadual do Maranhão - CESC/UEMA. O material utilizado foi o produto comercial hidratassolo, polímero artificial à base de acrilato de sódio, apresentado na forma granular com esferas de tamanho entre 1 a 4 mm de diâmetro. A curva de absorção de água do hidratassolo foi determinada em função do tempo, utilizando-se amostras com peso inicial de 1g do produto comercial, alocadas em recipientes e submetidas à hidratação em 500 mL de água destilada por tempos preestabelecidos de: 5, 10, 20, 30, 60, 90, 120, 240 e 1440 minutos. O mesmo processo foi feito para verificar a capacidade de hidratação do polímero, inicialmente em soluções salinas de Nitrato de cálcio/Nitrato de potássio, na concentração de 231,45 mg/L de K, 202,9 mg/L de N e de 170mg/L de Ca, conforme Furlani (1999). Após decorrido os tempos propostos, as amostras foram drenadas com utilização de peneiras (malha de 0,5mm) e novamente pesadas. Para verificar a taxa desidratação dos polímeros foi colocada uma quantidade 10g, a temperatura constante 30°, durante tempo determinado 60 minutos, em uma superfície de 38,48 cm2. Para correlacionar o efeito do polímero hidratado em solução nutritiva e o desenvolvimento de plantas de pequeno porte, foram utilizadas cinco mudas de cebolinha (Allium fistulosum L.) em recipientes contendo cerca de 125 g de polímeros hidratados em solução nutritiva nos quais eram restabelecidas as concentrações iniciais de nutrição a cada cinco dias. Como controles foram utilizados cinco plantas cultivadas em métodos convencionais. Todas as plantas foram monitoradas durante um ciclo de 35 dias, o controle hídrico e as mensurações foram realizados diariamente. Para averiguar a taxa de liberação de íons (NO3-) para a planta, a cada cinco dias foram retiradas amostras dos polímeros e analisadas em espectrofotometria UV-Visível em meio aquoso. As amostras coletadas foram analisadas usando um padrão de nitrato entre 1 a 200 mmol com um ajuste linear de 0,99987 em comprimento de onda de 408nm. Como resultados é possível verificar a taxa de absorção dos polímeros hidratassolo em água destilada e em solução salina de Nitrato de cálcio/Nitrato de potássio em função do tempo (quadro 1). Houve uma desidratação a qual foi, entorno de 8,0% na primeira hora. O mesmo processo foi feito com água destilada e obteve uma desidratação de aproximadamente 20%. No quadro 2 pode-se demonstrar como foi feito os ajustes para cálculo dos macro-nutrientes em mmol/L e mg /L da solução nutritiva, ao final obtive-se uma taxa de crescimento da cebolinha (Allium fistulosum L.) e absorção de nitrato em função do tempo pode ser verificado na quadro. Este trabalho mesmo com resultados parciais demonstrou que os hidrogéis compostos por acrilato de sódio podem ser considerados como promissores para serem aplicados em diferentes campos na agricultura, destacando a liberação controlada de insumos
  • 2. agrícolas, por apresentarem grande capacidade de absorção de água e nutrientes em forma de soluções nutritivas, em relação ao desenvolvimento da planta podem observar uma diferença significativa entre os métodos, sendo o desenvolvimento da planta acondicionada no polímero mais rápido, com uma diferença acima de 5 cm no final do ciclo, em caso de produção em larga escala , a planta estará pronta para o consumo em um ciclo mais curto (precocidade),gerando assim para o produtor maior quantidades de safras durante o ano e maior rentabilidade no mesmo espaço de tempo. Quadro 1. Ajustes para Cálculo dos macro-nutrientes em mmol/L e mg /L da solução nutritiva. Nome Formula química Nit rato de cálcio Ca (NO3 )- 2 .4H2 O Peso Quantidade molecular em mg/L N% Ca % 600 13,85% 202,09 N(mmol) Ca (mmol) 11,86% 16,95% 101,1 KNO3 1003 T otal (mg/L) Nitrato de potássio 236 K% 8,5 38,58% 170 4,25 5,93 231,45 K(mmol) 5,93 14,43 4,25 5,93 Quadro 2. Taxa de absorção do polímero hidratossolo em água destilada e em soluções salinas de Nitrato de cálcio/Nitrato de potássio em função do tempo. 0 Polímero + Água(g) Polímero + Solução Nutrit iva(g) 1 5 10 20 Tempo (minutos) 30 60 90 120 240 1440 6, 2086 11, 7554 19, 2280 25, 7448 36, 0671 49, 8823 58, 4904 84, 2947 181, 5589 . 1 5, 5541 10, 8825 17, 8960 23, 9522 33, 4046 46, 5397 54, 5843 78, 7274 159, 0896 Quadro 3. Taxa de crescimento da cebolinha e absorção de nitrato em função do tempo 5 Alt ura média plant as sem hidrogel (cm) 11,57±0,05 Alt ura média plant as com hidrogel (cm) 12,65 ±0,05 10 13,86±0,05 17,4±0,05 6,73 15 19,17±0,05 22,05±0,05 22,74 20 22,8±0,05 26,47±0,05 17,69 25 25,9±0,05 30,50±0,05 5,89 30 29,0±0,05 34,12±0,05 4,21 35 32,0±0,05 37,95±0,05 3,29 DIA Palavras-chave: Hidrogéis, acrilato de sódio, planta, água. Liberação de NO3hidrogel (mg/L) 3,39
  • 3. REFERÊNCIAS AZEVEDO, T.L.F. Avaliação da eficiência do polímero agrícola de poliacrilamida no fornecimento de água para o cafeeiro (Coffea arabica L). Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo), Universidade Estadual de Maringá, Maringá. P.38. 2000. BALENA, S.P. Efeito de polímeros hidroretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios porosos. (Dissertação Mestrado) Universidade Federal do Paraná. Curitiba, p 57.1998. FAQUIM V; FURLANI PR. Cultivo de hortaliças de folhas em hidroponia em ambiente protegido.Campinas, Instituto Agronomico.p.18 1999. SAYED, H ; KIRKWOOD, R.C.; GRAHAM, N. B. The Effects of a Hydrogel Polymer on the Growth of certain horticultural crops under saline conditions. Journal of Experimental Botany, v.42, n.240, p.891899, 1991. WALLACE, A. Anionic Polyacrylamide Treatment of Soil Improves Seedling Emergence and Growth. Hortculture Science, v.22, p.951, 1987. WILLINGHAM, Jr.; COFFEY, D. L. Influence of hydrophilic amended soil on growth of tomato transplants. Hortculture Science, v.16, n.3, p.289, 1981.