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- “Do prato ao prado”- A compostagem e a literacia como uma estratégia de bioeconomiaPublication . Macário, Miguel; Saraiva, Raquel; Saraiva, Artur; Figueiras, Rui; Oliveira, MargaridaA população mundial pode atingir os 10 mil milhões em 2050 (Organização das Nações Unidas [ONU), 2019), o que constitui uma elevada pressão nos sistemas de produção de alimentos. Paralelamente, cerca de 1,3 mil milhões de toneladas de alimentos são desperdiçadas todos os anos (Richards et al., 2021), sendo crucial uma aposta na Bioeconomia Sustentável que contribua para a redução do consumo excessivo, mas também do desperdício alimentar. Os Bioresíduos tanto urbanos como de agroindústrias constituem uma fonte importante de matérias-primas para a implementação da Bioeconomia, promovendo a economia circular e aumentando a eficiência da utilização de recursos (Tong et al., 2018). Em 2023 os biorresíduos urbanos deverão ser separados e reciclados na origem ou recolhidos seletivamente, (Diretiva (UE) 2018/851, 2018; Plano de Ação para a Bioeconomia Sustentável [PABS], 2021), criando-se aqui uma força motriz para a implementação estratégias de Bioeconomia, que respondam de forma efetiva às necessidades dos territórios. A estratégia do prato ao prado, aqui proposta, através de um processo de compostagem, pode constituir a solução integrada para a implementação de uma Bioeconomia mais sustentável (PABS, 2021). A compostagem e a literacia podem parecer, numa fase inicial, não relacionadas, mas a forma como estas duas disciplinas interagem é fundamental para o processo de aprendizagem da sociedade e o sucesso tecnológico. A compostagem é um processo biotecnológico em que os microrganismos convertem matéria orgânica, como estrume, lamas, folhas, papel, lenha da poda e resíduos alimentares, em material compostado (Rynk et al., 1992). Os processos de compostagem representam uma alternativa ecologicamente correta e promissora, à deposição em aterro sanitário, originando um corretivo orgânico, com impacte positivo tanto no solo como nas plantas (Milinković et al., 2019). A possibilidade de transformar biorresíduos num produto de valor acrescentado para o nosso planeta é como um boletim de sustentabilidade: quanto maior for a classificação, mais tempo o nosso planeta pode fornecer os recursos de que necessitamos para sobreviver. Assim, as competências que constroem uma sociedade forte e sustentável começam na sala de aula, sendo crucial a sensibilização da sociedade para a necessidade de gestão dos biorresíduos, mas também para a capacitação das pessoas para o próprio processo de compostagem (United States Environmental Protection Agency [EPA], 2021). Apesar dos benefícios existentes, subsistem alguns constrangimentos, pelo que este bioprocesso precisa de ser ajustado do ponto de vista da duração, emissões de gases e odores, seleção de biorresíduos, separação na fonte e definição de misturas (EPA, 2021; Fogarassy et al., 2021). A presente comunicação oral visa descrever alguns dos principais componentes da literacia em compostagem, incluindo a definição de biorresíduos, o planeamento do processo de compostagem, a seleção do tipo de compostor e local de compostagem, a seleção de biorresíduos, a definição das misturas adequadas ao processo, os parâmetros de monitorização do processo, bem como a sua aplicação final. A utilização de composto produzido na agricultura é sem dúvida uma oportunidade de fechar o ciclo dos nutrientes, melhorando a estrutura do solo e melhorando a eficiência de produção dos alimentos (Torrijos et al., 2021). Os impactes ambientais e as perspetivas futuras também são destacados para fornecer mais informações sobre a aplicação deste bioprocesso para fechar o ciclo da bioeconomia circular.
- Greenhouse tomato technologies and their Influence in Mediterranean regionPublication . Saraiva, Raquel; Dias, Igor; Grego, José; Oliveira, MargaridaTomato (Solanum lycopersicum L.) is the most consumed vegetable and one of the most studied crops in the world. Over the years, several technologies have been studied and applied to crop production towards higher productivity, quality, and production efficiency. This chapter reviews greenhouse tomato production, cropping systems, and environmental conditioning, focusing on technological developments and the latest reclaimed water trends that have started to take off in the context of increasing water scarcity due to climate change. Following worldwide research trends and policies, the influence of the different technologies in fresh tomato production and the use of reclaimed water or reuse of treated nutrient solution is explored as it is expected to be a great advance in the Mediterranean region in the next years, and it is of the utmost importance, as the region increasingly suffers from climate change effects.
- A planta do tomateiroPublication . Saraiva, Raquel; Grego, José; Ferreira, Luís
- Compostagem : metodologias para a elaboração de um composto de alta qualidadePublication . Macário, Miguel; Segatelli, Ana; Marques, António; Saraiva, Artur; Figueiredo, Daniel; Reis, João; Brito, Luís; Saraiva, Raquel; Marques, Tânia; Machado, Telmo; Hernandez, Zulimar; Oliveira, MargaridaA União Europeia definiu metas para o combate ao desperdício alimentar com o objetivo de criar um mundo mais sustentável. Entre essas metas encontra-se a recolha seletiva de biorresíduos (resíduos orgânicos provenientes de atividades de jardinagem e da alimentação), que visa a sua valorização por, maioritariamente, dois processos – compostagem e digestão anaeróbia. Através destes processos é possível integrar os biorresíduos numa economia circular ao transformá-los em matérias fertilizantes com o potencial para melhorar a qualidade do solo. O presente documento visa apresentar uma descrição geral da compostagem e do seu processo, os resultados desenvolvidos no projeto mobilizador de I&DT “BIOma – Soluções integradas de BIOeconomia para a Mobilização da cadeia Agroalimentar” nesse âmbito e como pode ser feita a compostagem em ambiente doméstico.
- Desenvolvimento de nanofertilizantes pela técnica de camada-sobre-camadaPublication . Saraiva, Raquel; Ferreira, Q.; Rodrigues, G.; Machado, M.; Oliveira, A.; Oliveira, MargaridaO desenvolvimento de nanofertilizantes é uma alternativa que se afigura de grande interesse no contexto económico e climático atual. Por um lado, é necessário reduzir a extração e o uso de matérias-primas utilizadas na produção de alimentos e por outro lado, a libertação desses compostos no solo deve ser realizada de forma criteriosa e eficiente, nos momentos em que as culturas necessitam. O objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de nanofertilizantes com recurso à técnica de camada-sobre-camada (CsC). Esta técnica é simples e de baixo custo, reduz o uso de nutrientes e conjuga camadas ativas e camadas barreira, por forma a condicionar a libertação do fertilizante em momentos específicos do ciclo cultural. Podem ser aplicadas tantas camadas quantas sejam desejadas e o design pode ser tão complexo quanto mais funcionalidades se queiram atribuir às camadas. O presente estudo constitui a base do desenvolvimento de pellets nanofertilizantes de fósforo para a cultura do arroz, sendo apresentados os primeiros sets de filmes CsC constituídos por PBAE, óxido de grafeno positivamente carregado e óxido de grafeno negativamente carregado, bem como a sua caracterização e possível utilização como suporte de nanofertilizante.
- A influência da rega deficitária e da mobilização do solo no stress hídrico da videiraPublication . Figueiras, Rui; Saraiva, Artur; Saraiva, Raquel; Carvalho, Gonçalo; Neves, Tomás; Oliveira, MargaridaA vinha constitui-se como uma das principais culturas agrícolas existentes em Portugal, tendo um grande impacto económico no país, sendo cultivada em todas as regiões, incluindo nas regiões autónomas da Madeira e dos Açores. Devido à sua importância económica, e reconhecimento internacional, o crescimento do setor vitivinícola tem sido impulsionado, para satisfazer esta procura crescente. Num contexto de alterações climáticas, compreender a maneira como os vários fatores abióticos do meio influenciam a produtividade da videira revela-se de extrema importância para aumentar a eficiência da produção vitícola. O stress hídrico é hoje utilizado enquanto estratégia para a obtenção de maior qualidade da produção, na procura pela obtenção de uvas de maior qualidade, sendo inevitável o seu aumento face à escassez de água prevista. Para além do stress hídrico, as estratégias de enrelvamento e mobilização do solo são igualmente importantes na gestão da água da cultura. Assim, foi realizado um ensaio de campo com o objetivo de avaliar o comportamento da vinha face a regimes de rega e mobilização do solo distintos, ET0=100% e ET0=50%, correspondentes a rega normal e rega deficitária , e a dois tipos ed mobilização de solo, não mobilizado com enrelvamento natural e solo mobilizado. A monitorização foi realizada através da medição do potencial hídrico foliar usando a câmara de Sholander. Assim, este desenho experimental contemplava 4 modalidades: a) rega ET0=100% com enrelvamento natural; b) rega ET0=100% com solo mobilizado; c) rega ET0=50% com enrelvamento natural; e d) rega ET0=50% com solo mobilizado. Os resultados obtidos revelam algumas diferenças entre modalidades, verificando-se que tanto na modalidade de rega normal (ET0=100%) como na de rega deficitária (ET0=50%) os tratamentos apresentaram valores menores, em módulo, de potencial hídrico quando combinados com o solo com enrelvamento natural, comparativamente com o solo mobilizado, indicando um menor stress hídrico nas videiras. Foi verificado também que apesar disso, nas plantas com rega deficitária os valores de potencial hídrico são sempre maiores comparativamente com o grupo de rega normal, sendo indicativo de que as plantas se encontram em maior stress hídrico. Estes resultados permitirão que no futuro, o maneio do solo seja feito de maneira mais eficiente, conjugando assim as plantas herbáceas presentes na vinha com um uso mais eficiente da água de rega.
- Nanofertilizantes: a precisão na cultura do arrozPublication . Saraiva, Raquel; Ferreira, Q.; Rodrigues, Gonçalo; Oliveira, Margarida
- The use of nanofertilizers to increase precision in rice productionPublication . Saraiva, Raquel; Rodrigues, Gonçalo; Ferreira, Quirina; Oliveira, MargaridaRice cultivation (Oryza sativa L.) has a widespread use of fertilizers and pesticides since it is necessary to produce larger quantities and also prevent the effect of pests, diseases and weeds, in order to fulfil the food demands of a growing world population. For the use of phosphorus, the limit set by Bertolami & Francisco (2020), at the Planetary Boundaries, has already been exceeded, causing marked disturbances in the earth system, meaning that its delivery, although indispensable, must be carried out precisely and in forms that can be easily assimilated by crops. The scarcity of phosphorus and the consequent increase in its price in recent years also impose the urgency of new forms of application. Nanofertilizers can provide a precise and more sustainable way of application, as the amount of raw material is reduced. Likewise, the pressure on aquatic ecosystems is reduced, since rice is grown in flooded beds and therefore losses to water bodies have to be reduced. The aim of this work is to develop phosphorous nanofertilizer pellets, which use slow release technology to ensure the precise and efficient application of phosphorus to rice crops along the cycle, and to verify their possible effect as a biostimulant. The use of suitable and sustainable supports for nanofertilizers is extremely important as the main challenge for their use is the amount of support required to successfully deliver the active substance (Ekebafe et al., 2011). The proposed pellets will consist of poly-beta-amino-esters (PBAE), graphene oxide (GO), chitosan, poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) and the active substance. Development of the pellets will comprise component integration and design, followed by kinetic tests to assess its stability under different conditions. Ecotoxicology tests, at different trophic levels, will be performed to ensure that there are no ecotoxicity effects from the use of any component and/or combination of components. Finally, when all the preparatory tests are concluded, feedback will be given to the development stage and improvements will be made to optimize the pellets. When the optimization process is complete, the pellets will be tested in pilot rice assays where conventional fertilizer will be used as control. If the pellets prove to be effective and without any harmful effect, its use can be spread to other fertilizer and other crops towards a more sustainable production.
- Quitosano como componente bioestimulante em nanofertilizantesPublication . Saraiva, Raquel; Ferreira, Q.; Rodrigues, G.C.; Oliveira, MargaridaO desenvolvimento de alternativas aos fertilizantes convencionais tem vindo a ganhar destaque nos últimos anos. A necessidade de alimentar a crescente população mundial, as premissas de sustentabilidade a que o mundo se propõe e a necessidade efetiva de combater os efeitos das alterações climáticas, são precursores desta mudança, a par dos preços galopantes que se têm verificado nos inputs de produção. Assim, o desenvolvimento de nanofertilizantes surge como uma oportunidade para o setor agrícola, numa lógica de solução-à-medida e de precisão de aplicação. A inclusão de substâncias bioestimulantes nas formulações deve ser considerada, a fim de aumentar a resistência e a resiliência das culturas aos efeitos das alterações antropogénicas, que já se fazem sentir e que irão piorar nos próximos anos. O quitosano é um polissacarídeo, biocompatível e biodegradável que tem sido utilizado como veículo para outros compostos agrícolas devido às suas propriedades biodegradáveis e não tóxicas. A maior parte da quitina comercial, da qual o quitosano é derivado, é produzida a partir de resíduos de camarões, gambas e caranguejos. Este composto é apontado como tendo efeito bioestimulante para o sistema imunitário das culturas, promovendo efeitos antifúngicos, antivirais, bionematicidas e o reforço de enzimas catalisadoras. Vários estudos relataram melhorias no solo após a sua utilização, como a maior retenção de água e remoção de metais pesados, mas também efeitos benéficos na qualidade da água, pelo controlo de contaminação por algas. Uma vez que as preparações de quitosano são distintas de estudo para estudo, e a componente fitotoxicológica é muitas vezes inexistente, este estudo teve como objetivo alcançar uma formulação de quitosano a ser utilizado em pellets nanofertilizantes e aferir o seu efeito na germinação de Lepidium sativum L. Os ensaios de germinação utilizando Lepidium sativum L., são realizados de acordo com a norma europeia EN 16086-2, onde o índice de comprimento das raízes e o índice de vitalidade de Munoo Liisa são determinados, permitindo qualificar o nível de fitotoxicidade ou o efeito bioestimulante do composto. Neste estudo são realizados dois tratamentos e feita a comparação com o controlo. Em cada modalidade, foram colocadas dez sementes sobre um papel filtro, em placas de Petri de 9 cm de diâmetro e em quadruplicado. Adicionaram-se 3 mL de solução e incubaram-se as placas a 25 ± 2 °C, durante 72 h. As imagens foram tratadas com o software “Image J” e realizou-se a análise de variância a 1 fator, sendo a comparação múltipla de médias realizada através do teste de Tukey (p<0,05). Não é expectável encontrar efeito fitotóxico do composto, mas sim confirmar o efeito bioestimulante do quitosano, utilizado na presente forma, para incorporar o design final dos pellets nanofertilizantes em desenvolvimento.
- Tecnologia cultural no local definitivoPublication . Grego, José; Marques, António; Lopes, Fátima; Martins, Guilherme; Saraiva, Raquel