Hidroponia

Hidroponia é uma técnica agrícola, através da qual se cultivam plantas sem a necessidade do solo como fonte dos nutrientes necessários ao seu desenvolvimento. Na prática da Hidroponia, as plantas podem ser cultivadas com as raízes suspensas no seio da água - Cultura em Água, suspensas no ar húmido - Aeroponia, ou ancoradas num Substrato ou Meio de Cultura, isento de Matérias Orgânicas Biodecomponíveis - Hidroponia em Substratos.
Na prática da Hidroponia podemos utilizar o solo sim, desde que este esteja isento de matérias passíveis de biodecomposição, e de sais minerais, organo-minerais ou orgânicos, passíveis de dissolução e ionização em água.
Porque Usar a Hidroponia

Considerando um solo agricultável normal, é muito difícil manejá-lo, de forma que as plantas nele cultivadas consigam no mesmo os alimentos que lhes são necessários. Mesmo fertilizando esse solo corretamente, os alimentos necessários às plantas são dele desviados pelas águas da chuva ou da irrigação artificial, perdendo-se para áreas superficiais não utilizáveis, para cursos de águas, e mesmo para o sub-solo, atingindo até os lençóis freáticos.

Hidroponia Química

A Hidroponia tem Química, especialmente vinda de agricultores que se dedicam à Agricultura Orgânica. Essa afirmação, por si, demonstra um grande desconhecimento de nutrição de plantas por parte de muitos agricultores, e até mesmo do tipo de agricultura que praticam.A Química é uma Ciência, e a Hidroponia é uma Técnica Agrícola, e desconhecemos a maneira pela qual se possa colocar dentro de uma técnica, uma ciência, como se alguma das duas, ou ambas, pudessem ser adquiridas no comércio ou preparadas em um laboratório, e misturadas na forma mais conveniente.

Tipos de Hidroponia

Hoje, podemos considerar três tipos ou formas de hidroponia: - Inorgânica, Organo-Inorgânica, e Orgânica. Na prática da Hidroponia Inorgânica, as plantas são alimentadas através de uma solução aquosa de sais minerais altamente solúveis e de elevada pureza, a nível farmacêutico, ou a nível PA (Para Análise). Esta solução aquosa, é chamada de Solução Nutritiva, ou Solução de Nutrientes, e os elementos minerais que a constituem, são dosados de forma equilibrada com as necessidades alimentares de cada planta, em cada estágio do seu desenvolvimento. A solução nutritiva, até certo ponto, reproduz artificialmente a Solução do Solo, que a Natureza nos proporciona. Hoje, a bem da verdade, podemos afirmar que não existe Hidroponia Inorgânica.Analisando visualmente e ao tacto as raízes das plantas cultivadas por hidroponia inorgânica, podemos notar nelas um filme gelatinoso e escorregadio, constituído pelos dejetos dessas plantas. E ao microscópio, podemos observar que esses dejetos, aderidos às raízes, estão altamente povoados de bactérias que deles sobrevivem, decompondo-os biològicamente, e dejetando por suas vez, vários outros compostos orgânicos e inorgânicos. Estes compostos, na sua maioria, dissolvem-se novamente na água que compõe a solução nutritiva. Os compostos inorgânicos, ionizam-se, e são novamente absorvidos pelas plantas, e pelo menos alguns dos compostos orgânicos, de cadeia muito pequena, presume-se que também sejam absorvidos.
A Hidroponia Organo-Inorgânica, é essencialmente uma forma de hidroponia inorgânica, sendo que à solução nutritiva nela utilizada, são adicionados alguns compostos orgânicos mineralizados, extraídos da Natureza, seja para aumentar a produtividade das plantas, seja para aumentar o valor nutritivo das mesmas. Esta prática, integra uma das muitas outra estudadas e aplicadas na Bioponia. A Hidroponia Orgânica é uma técnica muito recente, e ainda esta no início dos estudos científicos da mesma. No entanto, já é muito utilizada no mundo inteiro, com excelentes resultados, muitas vezes melhores do que os obtidos pela hidroponia inorgânica, logicamente, dentro de suas limitações. De forma sucinta, na Hidroponia Orgânica, a solução nutritiva é obtida a partir de matérias orgânicas bio-decompostas através do sistema convencional de compostagem, ou através da Biodigestão da mesmas em equipamentos denominados Biodigestores e ou Biofiltros.
A Hidroponia Orgânica, vai de encontro à afirmação da maioria dos agricultores tradicionais, em especial os que se dedicam à prática da agricultura orgânica, de que, a Hidroponia é um processo inorgânico. As plantas cultivadas pela hidroponia orgânica, apresentam uma diferença marcante comparadas àquelas cultivadas pela agricultura orgânica convencional. Elas possuem elevadíssimo nível asséptico, podendo ser consumidas pelo ser humano e por outros animais superiores que delas se alimentam, com toda a segurança no que tange a eventuais contaminações com bactérias patogênicas. Finalmente, podemos concluir que a Hidroponia não é uma técnica essencialmente inorgânica.

Sistemas Hidropônicos

Existem várias maneiras de praticar-se a Hidroponia, as quais denominamos como sistemas hidropônicos. Os Sistemas hidropônicos podem ser divididos em dois grupos básicos, que são os Sistemas Passivos e os Sistemas Ativos. Nos sistemas passivos, a solução nutritiva permanece estática, e é conduzida às raízes das plantas, geralmente, por capilaridade. Isto se consegue, utilizando-se um meio de cultura de alto poder capilar, geralmente adicionado de um pavio, como aquele utilizado em lamparinas ou em lâmpadas de óleo. Quando se utiliza um pavio, o sistema é denominado como Sistema de Pavio, ou, utilizando o termo em Inglês, Wick System. Todos os Sistemas Ativos, de uma forma ou de outra, necessitam a circulação das solução de nutrientes através de uma bomba, e grande parte deles também necessitam de algum sistema paralelo e conjunto para fazer-se à aeração ou oxigenação da solução. Considerando os sistemas passivos e os ativos, há um total de 6 sistemas básicos, que conhecemos por Sistema de Pavio, Sistema de Leito Flutuante, Sistema de Sub-Irrigação, Sistema NFT, Sistema de Gotejamento, e Sistema Aeropónico. Existem centenas de sistemas hidropônicos, mas qualquer um deles, é sempre uma variação de um destes seis, ou uma combinação de dois ou mais deles.
Hidroponia Orgânica

Os sistemas hidropônicos orgânicos, mecanicamente, não apresentam nenhumas diferenças dos convencionais inorgânicos, pois se baseiam nos seis sistemas básicos conhecidos.
A diferença está na solução de nutrientes. Esta, em vez de preparada a partir de sais minerais industrializados, é preparada a partir de dejetos animais e resíduos vegetais e animais bio-digeridos em dispositivos conhecidos como Biofiltros e Biodigestores. Os Biofiltros, beneficiam, através de um processo biológico, águas poluídas com excrementos de peixes, transformando-as numa solução de nutrientes. Dos biodigestores, obtém-se o Biofertilizante, e a partir deste, se prepara a solução de nutrientes.
A Hidroponia Orgânica, diferencia-se radicalmente da Agricultura Orgânica. Primeiro, porque é um sistema hidropônico, e como tal, não utiliza o solo, e segundo, porque produz plantas altamente sãs, e com elevado nível de assepsia. Uma das características mais importantes da hidroponia orgânica, é a possibilidade que ela nos dá, de montar sistemas ecológicos fechados, onde tudo o que se utiliza é reciclado, não agredindo de modo algum o meio ambiente.

Biodigestão

A palavra Biodigestão, é derivada da palavra grega Bios, que significa vida, e da palavra latina Digestione, que significa Digestão ou Decomposição, ou ainda, transformação de matérias não assimiláveis, por outras assimiláveis pelos seres vivos. Cientificamente, Biodigestão, é um processo de degradação, transformação ou decomposição de substâncias vegetais e ou animais (conhecidas por Matéria Orgânica), levado a efeito por seres vivos, como o homem, ou mesmo por micro-organismos ou bactérias.
Vários produtos sintéticos produzidos pelo homem, também são passíveis de biodigestão, os quais são conhecidos como Produtos Biodegradáveis. O meio ou aparelho através do qual se processa a biodigestão, é denominado Biodigestor, e conforme este, a biodigestão se processa de três maneiras básicas diferentes. Na primeira, ela se processa através de um organismo animal, que digere os alimentos, assimila uma parte dos mesmos, e escreta outra. É a Biodigestão Animal. A excreção, de uma ou de outra forma, acaba indo para o solo, onde, através da ação de bactérias, também é digerida até ao ponto de solubilização em água.
Esta solução, conhecida por Solução do Solo, é rica em sais minerais, os quais estão ionizados na água, e prontos para serem absorvidos pelas plantas.
Desta forma, se estabelece e completa-se um ciclo biológico, na seqüência:

VEGETAL - ANIMAL - DEGRADAÇÃO - SOLO - DEGRADAÇÃO - VEGETAL
neste caso, o biodigestor é um animal. Na segunda maneira ou processo de biodigestão, a Matéria Orgânica e ou a Matéria Organizada, não passa pelo organismo de um animal, e é lançada diretamente ao solo. Aqui, sofre a ação mecânica de ventos, chuvas e outras intempéries, e eventualmente, a ação de pisoteio de vários animais. Sofre ainda a ação química do oxigênio do ar, ajudada pela ação catalítica dos raios solares. Pela ação mecânica das intempéries e do pisoteio, a matéria orgânica vai entrando em maior contacto com o solo, incorporando-se ao mesmo, onde sofre a ação de macro e micro-organismos animais e vegetais. Lentamente, essa matéria orgânica vai sendo decomposta, até à forma de compostos solúveis em água, os quais passam a compor a solução do solo, a qual é absorvida pelas plantas, completando-se assim o ciclo biológico já mencionado. Esta é a Biodigestão Natural, e o biodigestor é o solo.
A terceira maneira ou processo de biodigestão, é bastante semelhante à segunda, porém nesta, consideramos o homem como elemento participante do processo. Nesta, dejetos animais, inclusive os humanos, além de produtos sintéticos preparados pelo homem para seu uso, são deliberadamente lançados ao solo ou nos cursos de água. No solo ou na água, tais dejetos sofrem a ação de macro e micro-organismos, são bio-degradados num ciclo bastante curto, e uma vez na forma de sais solúveis em água, passam a integrar a solução do solo. E aqui, o biodigestor é o solo, um rio, um lago ou até mesmo uma lagoa.

Biofertilizante

Durante a crise do petróleo nos anos 70, o Biodigestor foi apresentado como alternativa para obtenção de energia térmica, pela produção do Biogás.
Na verdade, o gás combustível obtido do mesmo, é em quantidades muito pequenas, e difìcilmente justifica a construção de um biodigestor, exclusivamente para sua produção e utilização como fonte de energia térmica, ou mesmo como fonte de produção de gás carbônico ou de ácido sulfídrico. O verdadeiro valor de um biodigestor, está no adubo produzido pelo mesmo, o qual é conhecido como Biofertilizante, e no saneamento que ele proporciona.
Após as diversas fases da Biodigestão, o produto resultante é um líquido escuro, em virtude da presença do Húmus, a que denominamos Biofertilizante Puro, o qual pode ser usado em qualquer solo, como adubo de origem orgânica de alta qualidade, ou como corretivo de acidez, de vida bacteriana e de textura. O Biofertilizante puro, apresenta uma concentração de nutrientes relativamente alta, e apesar disso, pode ser utilizado diretamente no solo.
É um grande auxiliar quando utilizado como aditivo na preparação de Soluções Nutritivas na prática da Hidroponia Organo-Inorgânica, promovendo enorme aumento na produtividade dos cultivos hidropônicos. Uma vez diluído, constitui um grande adubo foliar, e nesta forma, é geralmente conhecido como Biofertilizante Diluído.
O biofertilizante diluído, apresenta também excelentes condições para utilização como Solução Nutritiva, na prática da Hidroponia Orgânica. As vantagens na utilização do biofertilizante são enormes, não só pelo seu custo muito baixo, mas também pelos resultados na produtividade agrícola. No entanto, pode eventualmente não ser o adubo mais adequado para todas as culturas.
Além disso, sua composição pode variar muito, dependendo das variações da matéria orgânica utilizada para alimentar o Biodigestor que o produz. Desta forma, para se obter uma linearidade na composição do biofertilizante, é aconselhável que também se mantenha uma linearidade no tipo, qualidade e composição da Matéria Orgânica básica utilizada na sua preparação. A utilização correta de um biofertilizante, é a chave principal para atingirmos os melhores índices de produtividade agrícola, e para tanto, existem algumas regras que devem ser observadas, e que poderíamos enumerar como segue:
1 - Proceder periodicamente a análises físico-químicos do biofertilizante, para determinar quais os teores dos elementos químicos componentes do mesmo, e sua solubilidade total ou parcial na água.
Não havendo grandes modificações ou variações na composição da matéria orgânica básica, uma análise mensal é suficiente.
2 - Conduzir uma análise físico-químico do solo onde se pretende cultivar determinado vegetal, para determinar o teor e os componentes químicos desse solo, e seu grau de solubilidade.
3 - Saber por literatura especializada ou por análise, quais os teores e os componentes do vegetal a ser cultivado.
Com os dados enumerados nos itens acima, faz-se então a correção da composição química do biofertilizante, por adição de nutrientes solúveis, operação esta denominada como Mineralização do Biofertilizante. O processo de mineralização, poderá não ser uma operação fácil para muitos agricultores, e é aconselhável àqueles que sentirem dificuldades para tanto, servirem-se de uma acessória adequada. Os procedimentos aqui descritos, também devem ser observados quando da utilização do biofertilizante como Solução Nutritiva na Hidroponia.


Biogás

Considerado como sub-produto da Biodigestão, e conseqüentemente do Biodigestor, pois atinge sòmente de 2,0 a 4,0 % do peso da Matéria Orgânica inicial utilizada no processo, o Biogás é uma mistura de gases, e sua composição média é:
Metano (CH4) - 60,0%
Gás Carbônico (CO2) - 38,0%
Gás (Ácido) Sulfídrico (SH2) e outros gases - 1,5%
conseqüência do alto teor de metano, é um gás ótimo para geração de energia térmica, e mesmo como combustível para motores de explosão.
Para aumentar o rendimento térmico do biogás, e eliminar sua característica corrosiva, devido à presença do ácido sulfídrico, é aconselhável tratá-lo. Assim sendo, o gás sulfídrico deverá ser eliminado por lavagem em lixívia de Hidróxido de Potássio, e o sal resultante, adicionado ao Biofertilizante para enriquecê-lo com Enxofre e Potássio.
O gás carbônico pode ser eliminado por lavagem do biogás com água sob média pressão, e posteriormente utilizado para enchimento de extintores de incêndio. Também podemos eliminar o gás carbônico, por lavagem do biogás com hidróxido de cálcio, e o sal resultante (carbonato de cálcio ou calcáreo), utilizado para correção do pH de solos ácidos. O gás final, será metano puro, um ótimo combustível, que tanto poderá ser utilizado a baixas pressões, em fogões e estufas, como armazenado sob altas pressões em cilindros apropriados, que apresentem resistência à pressão similar àquela dos utilizados para engarrafamento de hidrogênio ou de oxigênio. Solução Nutritiva.
Além do aspecto qualitativo (composição) e do aspecto quantitativo (balanço nutricional) da solução nutritiva é bom estar sempre atento a:

Pressão osmótica: Pelo princípio da osmose, a água se movimenta de um meio hipotônico para um meio hipertônico, ou seja, de uma solução menos concentrada para uma solução mais concentrada, quando as mesmas estão separadas por uma membrana semipermeável. Assim, quando se dissolvem sais na água, para se fazer uma solução, aumenta-se sua pressão osmótica, ou seja, diminui-se a tendência que a solução tinha de penetrar nas raízes das plantas, de tal forma que, a partir de certa concentração de sais, a tendência da água passa a ser a de sair das células das raízes promovendo a sua morte. Por isso, a solução nutritiva deve conter os nutrientes nas proporções adequadas, mas deve ser suficientemente diluída, para que ela não cause danos às raízes. A pressão osmótica adequada está entre 0,5 e 1,0 atmosfera (atm) ou a condutividade elétrica da solução deve estar entre 2 e 3 mS/cm (milisiemens/centímetro), dependendo do equipamento utilizado para medida.

Condutividade elétrica: A condutividade elétrica é uma das avaliações que tem sido recomendada para a reposição de nutrientes na solução nutritiva. É uma característica semi quantitativa, uma vez que avalia apenas a quantidade de sais (total) presentes na solução. Não identifica faixas críticas de nutrientes e nem quais estão em falta ou em excesso. O seu uso deve ser acompanhado por análises químicas da solução nutritiva, que é a forma mais correta de se estimar a quantidade de nutrientes que deve ser reposta à solução nutritiva.

pH da solução nutritiva: A importância da atividade dos íons hidrogênio da solução, medida pelo índice pH, pode ser direta ou indireta. De uma maneira geral, nenhuma planta consegue sobreviver, satisfatoriamente, em valores de pH menores que 3,5, devido a um efeito direto dos íons H+ sobre as células. Indiretamente, o pH pode afetar a disponibilidade dos íons essenciais ao desenvolvimento da espécie. Valores baixos de pH provocam uma competição iônica entre o íon H+ e os diversos cátions essenciais para as plantas (NH4+, K+, CA++, Mg++, Cu++, Fe++, Mn++, Zn++) e valores elevados de pH diminuem a absorção de ânions nutrientes (NO3-, H2PO4-, SO4--, Cl-, MoO4-). Valores inadequados de pH podem, ainda, provocar a precipitação de elementos essenciais, como é o caso da precipitação do Ferro e Manganês que ocorre em pH elevado. De uma maneira geral, o valor mais adequado para o desenvolvimento das espécies está entre 6 e 6,5.

Aeração de solução nutritiva: Como a absorção de nutrientes se dá contra um gradiente de concentração, isto é, a concentração da solução externa às raízes é muito menor que a concentração dentro das células da planta, há necessidade de energia para que esse processo ocorra, que é conseguida através do metabolismo da planta, às custas da respiração. Há necessidade, portanto de oxigênio para que as raízes possam absorver os elementos essenciais ao seu desenvolvimento. Concentrações de 2 a 3 ppm podem ser suficientes para que as raízes de certas espécies respirem, como o arroz, por exemplo, mas ela é insuficiente para o tomateiro, uma vez que ele necessita de cerca de 16 ppm de O2 na solução, pra que não ocorram podridões em seu sistema radicular.
A quantidade adicional de oxigênio deve ser fornecida por métodos próprios do sistema de condução utilizado, isto é, por borbulhamento de ar comprimido na solução ou através da aquisição de oxigênio, quando se faz a circulação de cultivo.

Temperatura da solução: Sendo a absorção de nutrientes um processo metabólico, ela chofer influência da temperatura, em uma escala muito maior que os fenômenos passivos. A manutenção de uma temperatura adequada é um fator de grande importância para se ter uma absorção eficiente de nutrientes. A temperatura é considerada adequada até em torno de 30°C (para o tomate, pepino e pimentão) e até 25°C (para alface, rúcula, agrião). Os melhores limites de temperatura, para os cultivos em períodos frios, são: 16°C durante o dia e 10°C durante a noite, sendo que para os cultivos em períodos quentes, as temperaturas mais adequadas são: 24°C durante o dia e 15°C durante a noite. Quando estiver nublado, a temperatura diurna deve ser mantida igual à noturna ideal.

Processo Hidropônico

Dentre as cinco exigências essenciais para o perfeito crescimento das plantas, três são supridas nas culturas hidropônicas da mesma maneira que nas culturas convencionais. Água, luz e ar são dádivas da natureza e ou, estão disponíveis nas residências como parte do ambiente, ou podem ser conseguidas através da engenhosidade do homem. Mas as outras duas - sais minerais e suporte para raízes - devem ser providenciadas como itens extras.
Para cultivar a terra devemos cavar, carpir e adicionar esterco ou composto. Esses são materiais orgânicos que as plantas não podem utilizar diretamente. É necessário que passem por um longo processo de decomposição e transformação no próprio solo, pra que os nutrientes inorgânicos que contêm possam estar disponíveis às plantas. mas mesmo assim o agricultor não tem uma idéia exata da quantidade de nutriente presente na terra em um dado momento. Nas cultura hidropônicas acontece o inverso, pois a aplicação dos nutrientes é feita de um modo equilibrado e controlado.
Sabe-se que as plantas necessitam de desesseis elementos para a sua nutrição e um crescimento normal. Desses, o carbono e o oxigênio são fornecidos pelo ar, e o hidrogênio pela água. Os demais podem ser fornecidos pelos adubos químicos, e são os seguintes: nitrogênio, potássio, fósforo, cálcio, magnésio, enxofre, ferro, zinco, cobre, manganês, boro, molibdênio e cloro. O jardineiro adepto da hidroponia não se envolve com a trabalhosa tarefa de arar a terra; ele utiliza uma solução com todos os nutrientes, cuidadosamente, preparada para alimentar suas plantas. Essa solução age rapidamente após a aplicação porque é absorvida imediatamente através dos pêlos absorventes das raízes. Por razões práticas, tanto nas instalações hidropônicas caseiras quanto nas comerciais usa-se sempre adubos químicos como fonte de nutrientes. A razão é que são mais baratos, fáceis de encontrar e disponíveis em embalagens convenientes.Quanto ao suporte para as raízes, há uma grande variedade de materiais disponíveis no mercado. Os grânulos, que são os mais comumente utilizados, ao contrário da terra, que contém várias substâncias, são praticamente inertes. Os grânulos não podem ser alterados pelos elementos naturais e não estão sujeitos à rápida erosão como acontece com o solo. A principal função do material de suporte é fornecer um ponto de apoio para as raízes das plantas, mas atua também como reservatório para a solução nutritiva, que contém os elementos vitais para o crescimento das plantas.