CADERNO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
Agrarian Sciences Journal
Biochar de casca de pequi como componente de substrato para produção de mudas de
Eucalyptus urophylla S. T.
Josiana Jussara Nazaré Basílio
1
, Lorrane Aguiar Rodrigues
2
, Maria Shirley Amorim Silva
3
, Fernando Colen
4
,
Leandro Silva de Oliveira
5
DOI: https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Resumo
O uso de substratos empregando o biochar como componente consiste de uma alternativa viável na produção de mudas
florestais, devido às melhorias nas suas características físico-químicas. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi
avaliar o efeito do tamanho de partícula e da proporção de biochar de casca de Caryocar brasiliensis sobre a produção
de mudas de Eucalyptus urophylla. O biochar foi empregado em quatro granulometrias (>0,5; 0,5-1,0; 1,0-2,0; 2,0-
4,0 mm), misturados ao substrato comercial @bioplant (turfa de Sphagnum, fibra de Coco, casca de arroz, casca de
pinus e vermiculita) em cinco proporções: 0, 25, 50, 75%, 100% (v/v). Avaliou-se as propriedades físicas, densidade
de partícula, densidade aparente e porosidade dos substratos testados. Já o desenvolvimento fisiológico da muda foi
analisado através das variáveis: porcentagem de germinação, índice de velocidade de emergência, altura, diâmetro de
colo, relação altura / diâmetro de colo, comprimento de raiz pivotante, massa seca da raiz e massa seca aérea aos 120
dias, correlacionando com as características físicas e químicas do biochar utilizado. A adição do biochar em menores
proporções (< 25%) com o substrato comercial, confere ao substrato melhorias nos atributos físico-químicos, como
o aumento da porosidade. Conclui-se que os melhores resultados fisiológicos para a espécie em estudo foram obtidos
utilizando granulometrias de biochar entre 1 e 4 mm independente da proporção e biochar aplicada.
Palavras chaves: Caryocar brasilensis. Granulometrias. Carvão vegetal. Desenvolvimento inicial.
Pequi bark biochar as a substrate component for the production of Eucalyptus urophylla S.
T. seedlings
Abstract
The use of substrates using or biochar as a component is a viable alternative in the production of forest seedlings,
due to improvements in physical-chemical characteristics. In view of the above, the objective of this study was to
evaluate the effect of particle size and the proportion of biochar bark from Caryocar brasiliense on the production
of Eucalyptus urophylla seedlings. The biochar was used in four particle sizes (> 0.5; 0.5-1.0; 1.0-2.0; 2.0-4.0 mm),
mixed with the commercial substrate @bioplant (Sphagnum peat, coconut fiber, rice husks, pine husks and vermi-
culite) in five proportions: 0, 25, 50, 75%, 100% (v / v). Biodegradable as physical properties, particle density, bulk
density and porosity of the tested substrates. The physiological development of the changes, on the other hand, was
analyzed using the variables: germination percentage, emergence speed index, height, neck diameter, height / neck
1
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”. Faculdade de Ciências Agronômicas. Botucatu, SP. Brasil.
https://orcid.org/0000-0002-7597-2942
2
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Agrárias. Montes Claros, MG. Brasil.
https://orcid.org/0000-0002-2012-4276
3
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Agrárias. Montes Claros, MG. Brasil.
https://orcid.org/0000-0002-4450-6586
4
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Agrárias. Montes Claros, MG. Brasil.
https://orcid.org/0000-0001-6039-1240
5
Universidade Federal de Minas Gerais. Instituto de Ciências Agrárias. Montes Claros, MG. Brasil.
https://orcid.org/0000-0003-0800-5001
*corresponding autor: josianajussara@gmail.com
Recebido para publicação em 19 de agosto de 2020. Aceito para publicação em 25 de agosto de 2020.
e-ISSN: 2447-6218 / ISSN: 2447-6218 / © 2009, Universidade Federal de Minas Gerais, Todos os direitos reservados.
Basílio, J. J. N. et al.
2
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
diameter ratio, articulated root length, dry root mass and dry mass for 120 days, correlating with the technical and
chemical characteristics of the biochar used. The addition of biochar in smaller proportions (<25%) to the commercial
substrate, gives the substrate improvements in the physical-chemical attributes, such as the increase in porosity. We
conclude that the best physiological results for the species under study were used using biochar grain sizes between
1 and 4 mm regardless of the proportion and applied biochar.
Keywords: Caryocar brasiliensis. Gronulometries. Biochar. Initial development.
Introdução
O Caryocar brasilienses (pequi) constitui uma
importante fonte de renda para a região do cerrado, sendo
processado e comercializado por pequenas indústrias e
cooperativas locais que os disponibilizam em mercados
regionais e até nacionais (Silva, 2011). O fruto do pe-
quizeiro é um dos produtos não madeireiros do Cerrado,
ocorrendo basicamente em todo o bioma e possui grande
representatividade econômica pela sua exploração extra-
tivista (Silva, 2017).
Dentre os subprodutos resultantes da comercia-
lização e processamento de C. brasilienses está a casca,
que possui baixo índice de aproveitamento, gerando um
volume enorme de resíduos oriundos do extrativismo do
fruto em cidades onde ocorre seu comércio. Estima-se
que para cada tonelada de fruto colhido, são geradas
0,765 toneladas de casca (Moura et al., 2013), as quais
por não ter um local apropriado de descarte, ou mesmo
uma destinação economicamente viável, acaba sendo
descartada em lixões a céu aberto e/ou aterros sanitários,
gerando diversos problemas ambientais (Silva, 2017).
Uma alternativa para o aproveitamento destes
resíduos é a conversão termoquímica, que ocorre em
ambientes com baixas concentrações de oxigênio e tem-
peraturas acima de 300°C. Através desse processo de
pirólise, a biomassa é convertida em carvão (biochar) (Xu
et al., 2011). Este método apresenta diversas vantagens,
como a redução significativa de resíduos (Bridgwater,
2012) e da emissão de gases do efeito estufa pelo fato de
possuir carbono recalcitrante em sua constituição (Silva
et al., 2017).
O biochar apresenta potencial para ser empre-
gado como substrato na produção de mudas agrícolas e
florestais (Dumroese et al., 2011; Laghari et al., 2016),
pois proporciona diversas alterações nas características
físico-químicas do material suporte. Dentre os benefí-
cios destacam-se: redução da densidade, aumento da
porosidade, maior disponibilidade de água e absorção
de nutrientes (Glaser e Lehman, 2002; Suliman et al.,
2017), influenciando significativamente na fertilidade e
crescimento das plantas (Biederman e Harpole, 2013).
A produção de mudas consiste de uma das etapas
primordiais para o estabelecimento dos grandes plantios
florestais, sendo fundamental a escolha do substrato
adequado nesta fase, onde além de apresentar caracte-
rísticas físico-químicas ideais para o desenvolvimento da
planta devem ser adquiridos com facilidade e a um baixo
preço no mercado (Fonseca, 2001). Tais informações
permitem selecionar melhores rearranjos da composição
do substrato que possuam melhor custo / benefício, além
de mitigar indiretamente possíveis problemas ambientais
oriundos de resíduos industriais, urbanos e agroindustriais
(Trautenmüller et al., 2016). O que torna o biochar de
casca de C. brasiliensis, uma alternativa viável para este
uso, em decorrência de suas propriedades (Silva, 2017).
Mudas de espécies florestais podem apresentar
crescimento diferenciado em função da presença de bio-
char no substrato (Petter et al., 2012) e da granulometria
utilizada do mesmo, havendo escassez dessas informações
na literatura. Diante do exposto, o objetivo do trabalho
foi avaliar a utilização do biochar produzido a partir de
cascas de frutos de C. brasilienses, como substrato em
diferentes granulometrias e proporções, em substituição
parcial ou total ao substrato comercial para produção de
mudas de E. urophylla.
Material e métodos
O experimento foi realizado no viveiro do setor
de Jardinagem do Instituto de Ciências Agrárias da Uni-
versidade Federal de Minas Gerais (ICA/UFMG). Situado
no ponto de coordenadas geográficas 16° 44’ 06”S, 43°
51’ 42”W e com 648 metros de altitude. O clima predomi-
nante na região é do tipo Aw – clima tropical de savana,
apresentando inverno seco e verão chuvoso, segundo
classificação de Köppen (Lopes et al. 2011).
Produção de biochar de resíduos de casca de frutos
de C. brasiliensis
A produção do biochar das cascas (mesocarpo e
o epicarpo) de C. brasiliensis foi realizada no Laborató-
rio de Biodigestão Anaeróbica do Instituto de Ciências
Agrárias da UFMG, sendo que a matéria prima foi obtida
em Bocaiuva – MG. Após a coleta, as cascas foram secas
a pleno sol durante sete dias, a fim de retirar o excesso
de água, até umidade final de 11,64 %. Em seguida,
realizou-se a pirólise em um forno elétrico tipo mufla,
em condições de temperatura de 450°C e tempo de re-
sidência de 30 minutos. Para finalizar o processo, as
amostras foram submetidas a um choque térmico com
água na temperatura ambiente.
Biochar de casca de pequi como componente de substrato para produção de mudas de Eucalyptus urophylla S. T.
3
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
O biochar foi triturado e peneirado em quatro
diferentes granulometrias: >0,5; 0,5-1,0; 1,0-2,0; 2,0-
4,0, definidas segundo norma NBR NM-ISO 3310-1:
c1997 com a utilização de peneiras de ensaio e posterior
mistura manual ao substrato comercial Bioplant
®
(turfa
de Sphagnum, fibra de Coco, casca de arroz, casca de
pinus e vermiculita), nas dosagens de 100, 75, 50 e 25
% v/v.
A caracterização física dos substratos foi realiza-
da no Laboratório de Resíduos Sólidos da Universidade
Federal de Minas Gerais (UFMG), no Instituto de Ciências
Agrárias. A densidade real foi determinada através da me-
todologia proposta pela EMBRAPA (1997) e a densidade
de partícula segundo Fermino (2003). De posse dessas
variáveis, determinou-se a porosidade total, conforme
metodologia apresentada por Zorzeto et al. (2014).
Para caracterização química do biochar utilizou-se
para as variáveis umidade, teor de cinzas, material volátil,
carbono fixo, potencial hidrogeniônico (pH) e conduti-
vidade elétrica, pelo todo proposto pela International
biochar Initiative, IBI (2012) (Tabela 1). O teor de macro
e micronutrientes foi obtido segundo metodologia dis-
ponível no Manual de Métodos Analíticos Oficiais para
Fertilizantes e Corretivos do MAPA (Brasil, 2015).
Tabela 1 – Caracterização química do biochar de casca de C. brasilienses usado na produção de mudas de E. urophylla.
Análise química biochar casca de C. brasiliensis
Variáveis
biochar
Umidade (%) 4,55
pH em CaCl
2
9,09
Matéria Orgânica (%) 74,52
Carbono Orgânico (g kg
-1
) 590,93
Nitrogênio (g kg
-1
) 10,2
Relação C/N 59/1
Fósforo Total (g kg
-1
) <10
Potássio Total (g kg
-1
) 10,39
Magnésio (g kg
-1
) <5,0
Boro (g kg
-1
) <0,7
Sódio (g kg
-1
) <0,612
Cobre Total (g kg
-1
) <0,5
Manganês (g kg
-1
) <0,5
Cálcio Total (g kg
-1
) <5,0
Ferro (g kg
-1
) <0,5
Enxofre Total (g kg
-1
) <10,0
Zinco Total (g kg
-1
) <0,5
Condutividade elétrica (dS cm
-3
) 0,935
Sólidos Voláteis (%) 78,5
Teor de Cinzas (%) 5,19
Produção de mudas de E. urophylla
A produção de mudas de E. urophylla foi reali-
zada pela semeadura direta em tubetes de polietileno
com capacidade volumétrica de 55 cm
3
. Semeou-se três
sementes por recipiente. As bandejas com os tubetes
foram dispostas sobre uma bancada de madeira a 1,20
m do solo em casa de vegetação coberta com filme de
plástico transparente e revestida lateralmente com telas
de sombreamento. O raleio das mudas ocorreu 21 dias
após a semeadura, deixando-se apenas a plântula mais
vigorosa em cada tubete. As mudas foram irrigadas por
aspersão diariamente até a saturação do substrato e
adubadas semanalmente com solução nutritiva composta
por: 0,76 Kg de Ca (NO
3
)
2
; 0,23 Kg de NH
4
SO
4
; 0,11 Kg
de MAP; 0,4 Kg de KCl; 0,375 Kg de MgSO
4
; 0,022 Kg
Basílio, J. J. N. et al.
4
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
de FeEDDHMA - 6%Fe; 0,0045Kg de MnSO
4
; 0,00275
de HBO; 0,0003 Kg de ZnSO
4
; 0,00025 Kg de CuSO
4
;
0,0005 Kg de NaMoO dissolvidos em 1.000 L de água.
As avaliações começaram no quinto dia após a
semeadura através da contagem diária das plântulas que
apresentavam visivelmente o primeiro par de folhas, sendo
no final (25º dia) determinado o Índice de Velocidade
de Emergência (IVE) (Maguirre, 1962) (equação 1) e a
porcentagem de sementes emergidas.
Equação 1
Onde:
E1 = número de plântulas que emergiram
D1 = número de dias após a semeadura.
Para a avaliação da qualidade das mudas mensu-
rou-se a altura (H) (cm) da planta do colo até o meristema
apical, com auxílio de régua milimétrica, e o diâmetro
do coleto (DC) (mm) com paquímetro digital aos 120
dias. A partir dessas variáveis determinou-se o equilíbrio
de crescimento das mudas através do cálculo da relação
altura/diâmetro (Sturion e Antunes, 2000).
O comprimento da raiz pivotante (cm) foi deter-
minado com o auxílio de régua milimétrica. Em sequência
foram acondicionados em sacos de papel e submetidos
a secagem em estufa de circulação forçada de ar a 65°C
por um período de 48 horas, com pesagem em balança
analítica de precisão (0,001g) até peso constante. O peso
total foi obtido por meio da soma da massa seca aérea e
do sistema radicular.
Delineamento experimental e análise estatística
dos dados
O delineamento experimental utilizado foi o
inteiramente casualizado, contendo oito repetições
por tratamento. Os tratamentos consistiram em quatro
granulometrias (>0,5; 0,5-1,0; 1,0-2,0; 2,0-4,0 mm),
misturados ao substrato comercial @bioplant (turfa de
Sphagnum, fibra de Coco, casca de arroz, casca de pinus e
vermiculita) em cinco proporções: 0, 25, 50, 75%, 100%
(v/v) (Tabela 2).
Tabela 2 – Proporções e granulometrias do biochar de casca de C. brasilienses (B) e de substrato comercial (SC) utili-
zados na composição dos substratos empregados na produção de mudas de E. urophylla.
Tratamento
Proporção (v/v)
Granulometria (mm)
B (%) SC (%)
1 100 0 > 0,5
2 100 0 0,5 - 1,0
3 100 0 1,0 - 2,0
4 100 0 2,0 - 4,0
5 75 25 > 0,5
6 75 25 0,5 - 1,0
7 75 25 1,0 - 2,0
8 75 25 2,0 - 4,0
9 50 50 > 0,5
10 50 50 0,5 - 1,0
11 50 50 1,0 - 2,0
12 50 50 2,0 - 4,0
13 25 75 > 0,5
14 25 75 0,5 - 1,0
15 25 75 1,0 - 2,0
16 25 75 2,0 - 4,0
SC 0 0 -
Biochar de casca de pequi como componente de substrato para produção de mudas de Eucalyptus urophylla S. T.
5
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Os dados da análise física dos substratos e morfo
-
lógica das plantas foram submetidos à análise de variância
(ANOVA), sendo as médias significativas agrupadas pelo
critério de Scott-Knott a 1% de significância, utilizando
o software Sisvar.
Resultados e discussão
Características físicas
Os valores médios encontrados para a densidade
de partícula, densidade aparente e porosidade foram
estatisticamente diferentes para os substratos testados
(Tabela 3). Para a variável densidade de partículas, os
maiores valores foram obtidos para o substrato comercial
Bioplant
®
. Entretanto, pode-se constatar, que independen-
te da proporção de biochar aplicada, os maiores valores
da densidade de partículas foram dos tratamentos com
granulometrias inferiores a 0,5 mm em relação aos tra-
tamentos que continham as demais granulometrias. Fato
esse, que pode estar ligado ao maior número de partículas
contidas em um determinado volume. Os tratamentos
somente a base de biochar (com mesma granulometria) a
densidade de partículas apresentou valores decrescentes
em relação ao aumento do tamanho das partículas, o
que foi modificado com o acréscimo das proporções de
substrato comercial.
Tabela 3 – Valores de F calculado da análise de variância (ANOVA) das propriedades físicas: densidade partícula,
densidade aparente e porosidade dos substratos compostos por biochar produzido a partir de casca de C.
brasilienses.
FV GL Densidade de partícula (g/cm³) Densidade aparente (g/cm³) Porosidade (%)
Substrato 16 185,419 207,512 39,612
Resíduo 32 1,412 0,820 0,623
Média Geral - 1,045 0,271 74,455
CV (%) 2,96 4,53 2,10
**Valor significativo ao nível de 1% de probabilidade pelo teste F;
FV: Fontes de Variação; P: Proporção; G: Granulometria; Test: Testemunha; CV: Coeficiente de variação.
O aumento da granulometria do biochar utilizado
acarretou uma redução da densidade aparente do subs-
trato (Tabela 4). Os tratamentos contendo 75, 50 e 25%
da proporção de biochar com granulometria inferior a
0,5 mm e o substrato comercial Bioplant
®
apresentaram
os maiores valores para a densidade aparente. Substratos
com baixa densidade são importantes na produção de
mudas, por facilitar o crescimento e estabelecimento do
sistema radicular (Araújo e Sobrinho, 2011). Segundo
Gonçalves e Poggiani (1996) o substrato deve apresentar
valores inferiores a 0,5 g/cm
3
de densidade aparente, o
que pode ser constatado no presente estudo, onde obser-
vou-se uma variação de 0,15 a 0,42 g/cm
3
nesta carac-
terística. Resultados similares foram obtidos por Kratz et
al. (2012), no qual misturas de distintas granulometrias
aumentaram ou reduziram a densidade do substrato.
O tratamento com 50% de biochar e granulo-
metria entre 2,0-4,0 mm apresentaram os maiores va-
lores para a característica porosidade do substrato e os
tratamentos com granulometria inferiores a 0,5 mm os
menores valores para esta variável. A redução da poro-
sidade pode estar associada a menor granulometria do
biochar, em função do efeito cimentante ocasionado atra-
vés da justaposição entre partículas de tamanhos distintos
(Zorzeto, 2014). Os demais tratamentos apresentaram
porosidade dentro do desejado para um material suporte
de qualidade, exibindo valores entre 75 e 85%, os quais
assemelham-se aos encontrados por Gonçalves e Poggiani
(1996).
De maneira geral, as características físicas não
devem ser analisadas separadamente, pois podem não
expressar exatamente a qualidade da muda. Devem-se
também ser levadas em consideração as características
morfológicas, importantes para o crescimento das mudas
(Kratz et al., 2012)
Características fisiológicas
As variáveis fisiologias apresentaram valores -
dios estatisticamente diferentes em função dos substratos
testados (Tabela 5). O Índice de Velocidade de Emergência
(IVE) e a porcentagem de emergência divergiram em
função da granulometria e da proporção empregada do
biochar (Figura 1A e B). Os valores maiores de IVE foram
encontrados nos tratamentos com 25 e 50% de biochar,
com exceção da granulometria 1 - 2 mm para a proporção
de 50% (Figura 1A e B).
A percentagem de emergência apresentou com-
portamento bastante semelhante em relação ao IVE,
quando isolado apenas o caractere proporção de biochar.
Constatou-se que em baixas proporções de biochar (50%
de biochar com granulometrias menores que 0,5 e entre
0,5-1,0 e 75% de biochar nas granulometrias menor que
0,5 mm e entre 0,5-1,0 e 2,0-4,0 mm) apresentaram os
maiores valores de porcentagem de emergência (Figura
1B).
Basílio, J. J. N. et al.
6
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Tabela 4 – Valores médios das propriedades físicas: densidade partícula, densidade aparente e porosidade dos substratos
compostos por biochar produzido a partir de casca de C. brasilienses.
Tratamento Densidade de partícula (g/cm³) Densidade aparente (g/cm³) Porosidade (%)
T1 1,01 g 0,38 b 62,38 h
T2 0,85 i 0,18 g 79,54 b
T3 0,69 k 0,15 h 77,79 b
T4 0,62 l 0,15 h 76,75 c
T5 1,21 d 0,41 a 65,47 g
T6 0,96 g 0,20 f 78,52 b
T7 0,75 j 0,20 f 73,06 d
T8 0,85 i 0,18 g 78,28 b
T9 1,29 b 0,42 a 67,18 f
T10 1,06 f 0,25 d 76,58 c
T11 0,92 h 0,23 e 75,11 d
T12 1,13 e 0,20 f 82,53 a
T13 1,33 b 0,42 a 67,99 f
T14 1,25 c 0,29 c 76,67 c
T15 1,25 c 0,25 d 79,63 b
T16 1,13 e 0,26 d 77,12 c
SC 1,48 a 0,42 a 71,23 e
Médias nas colunas seguidas de uma mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 1% de probabilidade de erro.
Tabela 5 – Valores de F calculado da análise de variância (ANOVA) para as propriedades morfológicas: Valores médios
do índice de velocidade de emergência (IVE), porcentagem de germinação (GER), diâmetro (D), altura
(H), relação altura/diâmetro (H/D), comprimento da raiz pivotante (RP), matéria seca sistema radicular
(MSRA), matéria seca parte aérea (MSPA) de mudas seminais de E. urophylla produzidas em substratos a
base de biochar de casca de C. brasilienses.
FV GL IVE GER D H H/D RP MSRA MSPA
Substrato 16 623,14 1244,70 93,40 40,64 8,88 17,61 93,92 46,84
Resíduo 112 4,49 0,83 1,30 0,82 0,32 4,40 0,80 1,03
Média
Geral
- 0,56 25,62 1,61 14,64 9,16 15,41 1,23 1,31
CV (%) - 5,91 3,35 3,77 5,63 7,64 5,01 1,96 2,47
** Valor significativo ao nível de 1% de probabilidade de erro pelo teste F; FV: Fontes de Variação; P: Proporção; G: Granulometria; Test: Testemunha;
CV: Coeficiente de variação.
O alto teor de voláteis do biochar da casca de C.
brasiliensis (Gonzaga et al., 2017) pode ter sido a causa
dos resultados do presente estudo, pois, em concentra-
ções mais elevadas (acima de 75%) nota-se uma grande
redução nas taxas germinativas da espécie avaliada.
Além disso, após a pirólise estes compostos tendem a
aumentar a capacidade de retenção de água (Milla et
al., 2013), o que resultou no apodrecimento das raízes e
posteriormente sua morte (Figura 2B), consequentemente
não ocorrendo o estabelecimento da muda.
Apesar de alguns autores afirmarem que pro-
porções mais baixas de biochar favorecem a germinação
(Laghari et al., 2016, Bueno 2017), como ocorreu para
as sementes de E. urophylla, contudo, deve-se ressaltar
que isto pode variar entre as espécies ou mesmo entre
culturas, fato este apontado por Cavalcante et al. (2012)
para Passiflora edulis Sims, as maiores taxas germinativas
foram obtidas utilizando maiores proporções de biochar.
Biochar de casca de pequi como componente de substrato para produção de mudas de Eucalyptus urophylla S. T.
7
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Figura 1 – Valores médios do índice de velocidade de emergência (A) e porcentagem de emergencia (B) de sementes
de E. urophylla em substratos a base de biochar de casca de C. brasilienses. Barras seguidas de uma mesma
letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 1% de probabilidade de erro.
De maneira geral, constatou-se redução da al-
tura e diâmetro da planta indiferente da proporção e
granulometria do biochar empregado (Figura 2A e 2B),
resultados estes, similares aos obtidos por Petter et al.
(2012). Segundo Nelissen et al. (2014), geralmente tra-
tamentos com a presença de biochar tendem a reduzir
a disponibilidade de NO
3
-, seja por imobilização biótica
do nitrogênio (N), mineralização reduzida de matéria
orgânica do solo, nitrificação reprimida, aumento de
perdas gasosas ou imobilização abiótica de NH
4
+ e /
ou NO
3
-. O nitrogênio por estar presente em uma série
de mecanismos metabólicos da planta, como a síntese
de fotoassimilados, agindo diretamente no processo de
divisão e expansão celular (Varvel et al., 1997), tende
a reduzir conforme a menor disponibilidade deste nu-
triente, consequentemente isto irá afetar diretamente
o crescimento e diâmetro da planta (Smerthurst et al.,
2004).
Apesar dos tratamentos que continham o biochar
no substrato não atingirem altura e diâmetro do coleto
semelhantes ao substrato comercial, estas variáveis não
devem ser analisadas de forma isolada. Segundo Gasparin
et al. (2014) estas variáveis não são bons indicativos de
estabelecimento da muda no campo, pois uma muda com
altura elevada e diâmetro de coleto reduzido, poderá
facilmente tombar logo após o plantio. Logo, a relação
altura/diâmetro do coleto é um índice de qualidade de
grande importância pois avalia o crescimento das mudas
(Carneiro 1995) refletindo na resistência e melhor fixação
da planta ao solo (Artur et al., 2007).
Baseado nestes fatores observou-se grande va-
riação nos valores da relação altura/diâmetro (2,62 a
10,18) (Figura 2C). Deve-se ressaltar que neste índice
valores que apresentam relação menor que 10 são ditas
de qualidade (Birchler et al., 1998) e quanto menor este
valor maior a qualidade da muda (Gomes e Paiva, 2012).
Neste caso, todos os tratamentos que germinaram exceto
o de 75% de biochar com granulometria entre 2 - 4 mm
apresentaram bons valores de estabelecimento, sendo
o tratamento com 25% de biochar com granulometria
menor que 0,5 mm se sobressaiu sobre os demais.
O comprimento da raiz pivotante também de-
monstrou sofrer grande influência em função da granu-
lometria e da percentagem de biochar aplicada (Figura
2D). De maneira geral, observou-se que os tratamentos
onde ocorreu a germinação da plântula, maiores valores
foram obtidos com o emprego de uma maior granulome-
tria, exceção apenas para o tratamento contendo 25%
de biochar com granulometria inferior à 0,5 mm. Estes
resultados podem estar associados a maior porosidade
do substrato (Tabela 4) o que consequentemente resulta
em uma maior drenagem de água, fazendo com que a
planta “explore” em maior profundidade o recipiente a
qual está submetido.
Os tratamentos com biochar apresentaram, em
sua maioria, maiores valores de comprimento de raiz
pivotante (Figura 2D) em relação ao tratamento somente
com substrato comercial. Estes resultados corroboram
com os obtidos por Olmo et al. (2016) onde segundo
estes autores o biochar afeta diretamente a disponibili-
dade de nitrogênio e manganês. Contudo, aumenta-se a
disponibilidade de fósforo e estas alterações favorecem
a proliferação da raiz, aumentando seu comprimento
especifico por impulsionar uma maior atração de água
e nutrientes, o que resulta em uma maior exploração do
substrato.
De acordo com Olmo et al. (2016) o comprimento
de raiz muitas vezes está relacionado diretamente com a
biomassa do sistema radicular. No presente estudo isto
não foi constatado, onde todos os tratamentos conten-
do biochar independente da granulometria utilizada,
se mantiveram abaixo dos valores obtidos ao substrato
comercial sem adição de biochar (Figura 2E). Segundo
Basílio, J. J. N. et al.
8
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Prieto (2016), esta redução da matéria seca do sistema
radicular na presença de biochar ocorre devido a uma
maior alocação de biomassa para a parte aérea da planta.
Fato este, que pode ser observado no presente estudo,
onde todos os tratamentos exceto os que continham 75%
de biochar com granulometria entre 2,0 4,0 mm e com
50 e 25% de biochar com granulometrias inferiores a
0,5 mm apresentaram valores de matéria seca de parte
aérea superiores a testemunha, o que reforça a hipótese
destes autores.
Figura 2 – Valores médios relação de diâmetro (A), altura (B), relação altura/diâmetro (C), comprimento raiz pivotante
(D), massa seca radicular (E) e massa seca aéres (F) em mudas seminais de E. urophylla produzidas em
substratos a base de biochar de casca de C. brasilienses.
Barras seguidas de uma mesma letra não diferem entre si pelo teste de Scott-Knott a 1% de probabilidade de erro.
Biochar de casca de pequi como componente de substrato para produção de mudas de Eucalyptus urophylla S. T.
9
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Geralmente este tipo de comportamento ocorre
em plantas que apresentam uma alta disponibilidade de
nutrientes devido o emprego de biochar, nestes casos a
planta reduz a necessidade de investir biomassa para
produção de sistema radicular e aloca para outros órgãos
(Shipley e Meziane, 2002; Poorter et al., 2012). Entre-
tanto, apesar do biochar influenciar o desenvolvimento
do sistema radicular, deve-se levar em consideração que
isto irá depender do tipo de biochar utilizado e a espécie
a qual irá ser empregada (Olmo et al., 2016, Petter et al.,
2012).
Em virtude de se tratar de um resíduo com po-
tencial poluidor para o meio ambiente, a pirólise das
cascas de C. brasilienses para produção de biochar é uma
alternativa viável para eliminação desses resíduos do meio
ambiente, além de proporcionar melhorias na qualidade
do substrato.
Conclusão
Substratos compostos apenas com biochar de
casca de C. brasilienses demonstraram ser um material
inadequado para a produção de mudas de E. urophylla.
Entretanto, ao associar o biochar em menores proporções
(< 25%) com outro material de origem orgânica, como o
substrato comercial, confere ao substrato melhorias nos
atributos físico-químicos.
Melhores resultados foram obtidos utilizando
granulometrias de biochar entre 1 e 4 mm independente
da proporção e biochar aplicada, por proporcionar melhor
porosidade do substrato.
Referências
Araújo, A.P.; Sobrinho, S.P. 2011. Germinação e produção de mudas de
tamboril (Enterolobium contortisiliquum (vell.) Morong) em diferentes
substratos. Revista Árvore, 353: 581–588. Doi: 10.1590/S0100-
67622011000400001.
Artur, A.G.; Cruz, M.C.P.; Ferreira, M.E.; Barretto, V.C.M.; Yagi, R.
2007. Esterco bovino e calagem para formação de mudas de guanandi.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, 42: 843–850. Doi: 10.1590/S0100-
204X2007000600011.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 1997. ABNT
NBR NM-ISO 3310-1: 1997 - Peneiras de ensaio: Requisitos técnicos
e verificação. 20 p.
Biederman, L.A.; Harpole, W.S. 2013. biochar and its effects on plant
productivity and nutrient cycling: a meta-analysis. Global Change
Biology. Bioenergy, 5: 202–214. Doi: 10.1111/gcbb.12037.
Birchler, T.; Rose, R.W.; Royo, A.; Pardos, M. 1998. La planta ideal:
revision del concepto, parametros definitorios e implementaction
practica. Investigacion Agraria, Sistemas y Recursos Forestales, 7:
109–121.
Brasil. 2015. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.
Instrução Normativa SDA 03, de 26 de janeiro de 2015. Diário Oficial
da República Federativa do Brasil, 27 jan. 2015.
Bridgwater, A.V. 2012. Review of fast pyrolysis of biomass and product
upgrading. Biomass and Bioenergy, 38: 68-94. Doi: org/10.1016/j.
biombioe.2011.01.048.
Bueno, C.C. 2017. biochar: Caracterização estrutural e interações com
nutrientes e microorganismos pedológicos. Dissertação, Instituto de
Ciência e Tecnologia (Câmpus de Sorocaba), Universidade estadual
Paulista “Júlio de Mesquita de Filho”. 158p.
Carneiro, J.G.A. 1995. Produção e controle de qualidade de mudas
florestais. Curitiba: UFPR/FUPEF/UENF, 451 p.
Cavalcante, L.; Herbert, I.; Petter, F.A.; Albano, F.G.; Rachel, R.; Silva, S.;
Silva Júnior, G.B. 2012. biochar no substrato para produção de mudas de
maracujazeiro amarelo. Revista de la Facultad de Agronomía, 111: 4147.
Dumroese, K.R.; Heiskanen, J.; Englund, K.; Tervahauta, A. 2011.
Pelleted biochar: Chemical and physical properties show potential
use as a substrate in container nurseries. Biomass and Bioenergy, 35:
2018-2027. Doi: org/10.1016/j.biombioe.2011.01.053.
Embrapa (1997). Manual de métodos de análise do solo. 2ed. Rio de
Janeiro: EMBRAPA - Centro Nacional de Pesquisa de Solos. 247 p.
Fermino, M.H. 2003. Métodos de análise para características de física
de substratos. Tese, Universidade Federal do rio Grande do Sul, Porto
Alegre. 80f.
Fonseca, T.G. 2001. Produção de mudas de hortaliças em substratos
de diferentes composições com adição de CO2 na água de irrigação.
Dissertação, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”,
Universidade de São Paulo. 72p.
Gasparin, E.; Avila, A.L.; Araujo, M.M.; Cargnelutti Filho, A.; Dorneles,
D.U.; Foltz, D.R.B. 2014. Influência do substrato e do volume de
recipiente na qualidade das mudas de Cabralea canjerana (Vell.)
Mart. em viveiro e no campo. Ciência Florestal, 24: 553–563. Doi.
org/10.5902/1980509815731.
Glaser, J.; Lehmann, W.Z. 2002. Ameliorating physical and chemical
properties of highly weathered soils in the tropics with bio-char a
review. Biology and Fertility of Soils, 35: 219–230. Doi: 10.1007/
s00374-002-0466-4.
Gomes, J.M.; Paiva, H.N. 2012. Viveiros florestais: propagação
sexuada. Ed. UFV, Viçosa - MG.
Gonçalves, J.L.M.; Poggiani, F. 1996. Substratos para produção de
mudas florestais. In: Congresso Latino Americano De Ciência Do Solo.
Águas de Lindóia. São Paulo.
Gonzaga, M.I.S.; Mackowiak, C.L.; Comerford. N.B.; Moline, E.F.V.;
Shirley, J.P.; Guimaraes, N.B. 2017. Pyrolysis methods impact biosolids-
derived biochar composition, maize growth and nutrition. Soil & Tillage
Research, 165: 59–65. Doi: org/10.1016/j.still.2016.07.009.
IBI International biochar Initiative. 2012. Standardized Product
Definition and Product Testing Guidelines for biochar That Is Used in
Soil. v. 8. Disponível em: <http://www.biocharinternational.org/sites/
default/files/Guidelines_for_biochar_That_Is_Used_in_Soil_Final.pdf>.
Acesso em: 17 de out. 2017.
Kratz, D.; Wendling, I.; Pires, P.P. 2012. Miniestaquia de Eucalyptus
benthamii x E. dunnii em substratos a base de casca de arroz carbonizada.
Scientia Forestalis, 40: 547–556.
Basílio, J. J. N. et al.
10
Cad. Ciênc. Agrá., v. 12, p. 01–10, https://doi.org/10.35699/2447-6218.2020.24836
Laghari, M.; Naidu, R.; Xiao, B.; Hu, Z.; Mirjat, M.S.; Hu, M.; Kandhro,
M.N.; Chen, Z.; Guo, D.; Jogi, D.; Abudi, Z.N.; Fazal, S. 2016. Recent
developments in biochar as an effective tool for agricultural soil
management: a review. Journal of the Science of Food and Agriculture,
96: 4840–4849. Doi: 10.1002/jsfa.7753.
Lopes, O.D.; Kobayashi, M.K.; Oliveira, F.G.; Alvarenga, I.C.A.; Martins,
E.R.; Corsato, C.E. 2011. Determinação do coeficiente de cultura (Kc) e
eficiência do uso de água do alecrim-pimenta irrigado. Revista Brasileira
de Engenharia Agrícola e Ambiental, 15: 548–553. Doi.org/10.1590/
S1415-43662011000600002.
Maguirre, J.D. 1962. Speed of germination-aid in selection and
evaluation for seedlings emergence and vigor. Crop Science, 2: 176–177.
Milla, O.V.; Rivera, E.B.; Huang, W.J.; Chien, C.C.; Wang, Y.M. 2013.
Agronomic properties and characterization of rice husk and wood
biochars and their effect on the growth of water spinach in a field test.
Journal of soil science and plant nutrition, 13: 251–266. Doi: 10.4067/
S0718-95162013005000022.
Moura, N.F.; Chaves, L.J.; Naves, R.V. 2013. Caracterização física de
frutos de pequizeiro (Caryocar brasiliense Camb.) do cerrado. Revista
Árvore, 37: 905–912.
Nelissen, V.; Ruysschaert, G.; Müller-Stöver, D.; Bodé, S.; Cook, J.;
Ronsse, F.; Shackley, S.; Boeckx, P.; Hauggaard-Nielsen, H. 2014.
Short-Term Effect of Feedstock and Pyrolysis Temperature on biochar
Characteristics, Soil and Crop Response in Temperate Soils. Agronomy,
4: 52–73. Doi: 10.3390/agronomy4010052.
Olmo, M.; Villar, R, Salazar, P, Alburquerque J. A. 2016. Changes in soil
nutrient availability explain biochar’s impact on wheat root development.
Plant and Soil. 339: 333-343. Doi:10.1007/s11104–015-2700-5.
Petter, A.F.; Andrade, F.R.; Marimon Junior, B.H.; Gonçalves, L.G.;
Schossler, T.R. 2012. biochar como condicionado de substrato para a
produção de mudas de eucalipto. Revista Caatinga, 25: 44–51.
Prieto, M.O. 2016. Efectos del biochar sobre el suelo, las características
de la raíz y la producción vegetal. Tese, Universidad de Córdoba,
Córdoba. 157p.
Poorter, H.; Niklas, K.J.; Reich, P.B.; Oleksyn, J.; Poot, P.; Mommer, L.
2012. Biomass allocation to leaves, stems and roots: meta-analyses of
interspecific variation and environmental control. New Phytologist,
193: 30–50. Doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03952.x.
Smerthurst. P.; Holz, G.; Moroni, M.; Baillie, C. 2004. Nitrogen
management in Eucalyptus nitens plantations. Forest Ecology and
Management, 193: 63–80. Doi.org/10.1016/j.foreco.2004.01.023.
Shipley, B.; Meziane, D. 2002. The balanced-growth hypothesis and
the allometry of leaf and root biomass allocation. Functional Ecology,
16: 326–331. Doi: 10.1046/j.1365-2435.2002.00626.x.
Silva, M.I.; Mackowiak, C.; Minogue, P.; Reis, A.F.; Moline, E.F.V. 2017.
Potential impacts of using sewage sludge biochar on the growth of
plant Forest seedlings. Ciência Rural, 147: 1–5. Doi: 10.1590/0103-
8478cr20160064.
Silva, M.N.S. 2011. Entre brejos, grotas e chapadas manuscrito: o
campesinato sertanejo e o extrativismo do pequi nos cerrados de Minas
Gerais. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Minas Gerais,
Instituto de Geociências, 277p.
Silva, M.S.A. 2017. biochar de casca de pequi como condicionador de
solo no desempenho agronômico de feijoeiro. Dissertação, Universidade
Federal de Minas Gerias, Instituto de Ciências Agrárias. 89p.
Sturion, J.A.; Antunes, J.B.M. 2000. Produção de mudas de espécies
florestais. In: GALVÃO, A.P.M. (Ed.). Reflorestamento de propriedades
rurais para fins produtivos e ambientais. Colombo: Embrapa Florestas,
125–150.
Suliman, W.; Harsh, J.B.; Abul-lail, N.I.; Fortuna, A.M.; Allmeyer, I.;
Pérez, M.G. 2017. The role of biochar porosity and surface functionality
in augmenting hydrologic properties of a sandy soil. Science of The Total
Environment. 574: 139–1547. Doi: org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.025.
doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.09.025.
Trautenmüller, J.W.; Borella, J.; Lambrecht, F.R.; Valerius, J.; Costa
Junior, S.; Leschewitz, R. 2016. Influência de composto orgânico no
desenvolvimento de Ilex paraguariensis St. Hilaire. Advances in Forestry
Science, 4: 55–58.
Varvel, G.E.; Schpers, J.S.; Francis, D.D. 1997. Ability for in-season
correction of nitrogen deficiency in corn using chlorophyll meters. Soil
Science Society of America Journal., 61: 1233-1239. Doi: 10.2136/
sssaj1997.03615995006100040032x.
Xu, R.; Ferrante, L.; Salão, K.; Brins, C.; Berruti, F. 2011. Thermal self-
sustainability of biochar production by pyrolysis. Journal of Analytical
and Applied Pyrolysis, 91: 55–66. Doi.org/10.1016/j.jaap.2011.01.001.
Zorzeto, T. Q.; Dechen, S.C.F.; Abreu, M.F.; Fernandes Junior, F. 2014.
Caracterização física de substratos para plantas. Bragantia, 73: 300–311.
Doi: org/10.1590/1678-4499.0086.