Casa de vegetação

Casa de vegetação

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SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO

SECRETARIA DE ENSINO MÉDIO E PROFISSIONALIZANTE

DEPARTAMENTO DE ENSINO MÉDIO E PROFISSIONALIZANTE

ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO TECNOLÓGICO DO PARÁ

CURSO TÉCNICO DE AGRICULTURA-PRODUÇÃO VEGETAL

DISCIPLINA DE CONSTRUÇÕES AGRÍCOLAS

CASA DE VEGETAÇÃO

Orientações gerais para projeto de construção

Cametá

2008

WILSON C. BRITO

CASA DE VEGETAÇÃO

Orientações gerais para projeto de construção

Trabalho de requisito avaliativo para obtenção de nota para a disciplina de Construções agrícolas, do curso técnico em agricultura 2008. Turma: tarde. EEET-Pa.

Professora: Eng. Agr., MSc . Tatiana.

Cametá-Pa

2008

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO

05

2 REFERENCIAL TEÓRICO

06

2.1 DEFINIÇÃO

06

2.2 UTILIZAÇÃO DAS CASAS DE VEGETAÇÃO

07

2.3 DIFERENÇA ENTRE ESTUFA E CASA DE VEGETAÇÃO

07

2.4. EVOLUÇÃO HISTORICA E IMPORTANCIA DAS CASA DE VEGETAÇÃO

08

2.5EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CASA DE VEGETAÇÃO

09

2.5.1 Fluorômetro portátil de luz modulada

10

2.5.2 Medidor Portátil de trocas gasosas infra-vermelho

10

2.5.3 Medidor portártil de área foliar

11

2.5.4 Medidor de clorofila

11

2.5.5 Aerotermos

11

2.6 CONCEITOS RELACIONADOS À CASA DE VEGETAÇÃO

11

2.6.1 Plasticultura

12

2.6.2 O balanço global do fluxo de radiação

12

2.6.3 Ecofisiologia

13

2.6.4 Irradiância e temperatura de cresimento

13

2.6.5 Concentração de CO2

13

2.6.6 Balanço de Energia em ambientes vegetados

13

2.6.7 Radiações infravermelhas e irradiância em Casas de vegetação

14

2.6.8 Efeito estufa

14

2.6.9 Evapotranspiração

14

2.7 SEGURANÇA E RISCOS NA CASA DE VEGETAÇÃO

15

2.7.1 Riscos para pessoal e equipamentos na Casa de Vegetação

15

2.7.2 Contenção biológica

15

2.7.3 Contenção física

15

2.8 ASPECTOS CONSTRUTIVOS E AMBIÊNCIA

16

2.8.1 Aspectos construtivos

2.8.2Tipos de Casa de Vegetação

16

17

2.8.3 Cobertura e Paredes

17

2.8.4 Tipo de coberturas para casas de vegetação

18

2.9 CONTROLE DA AMBIÊNCIA EM CASAS DE VEGETAÇÃO

19

      1. Água

19

      1. Temperatura

20

      1. Luz

20

      1. Ventilação

21

      1. ResfriamentoEvaporativo

22

      1. Aquecimento

23

      1. Umidade relativa

23

2.9.8 Irrigação

23

3 CONCLUSÃO

24

4 ANEXO A: Orçamento básico de uma casa de vegetação

25

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

26

1 INTRODUÇÃO

A necessidade dos produtores protegerem as suas plantas, principalmente durante os períodos climáticos mais adversos, é o principal fator para que sejam utilizadas as casas de vegetação. A sua utilização é cada vez maior, em todo o mundo, evitando os danos causados por temporais, geadas, nevadas, granizo, frio extremo, etc., ou seja, más condições ambientais. A grande difusão desse tipo de estrutura se deve, indiscutivelmente, ao aparecimento do plástico, devido à sua versatilidade e baixo custo, bem com ao surgimento de outros materiais acessíveis aos pequenos agricultores. Por esta razão, podemos encontrar em praticamente todas as regiões do mundo, casa de vegetação ou estufas. Além disso, concorrem para um melhor desenvolvimento dos plantios, bem como para o aumento da produtividade, maior número de colheitas por ano, colheitas nas entressafras e produtos de melhor qualidade.

O uso dessas estruturas se espalhou, em primeiro em lugares frios como a Europa, pela Holanda e depois por outros países, principalmente depois do aparecimento do plástico. Atualmente, a produção de hortaliças em casas de vegetação e ou estufas vem se firmando a cada ano e está bem difundida no Brasil e do mundo. Isto porque as casas de vegetação ocupam também a função de laboratórios bem como sevem de quarentenários, onde são observados organismos vegetais para adentrarem no país de forma segura. Assim sendo, considerando as observações técnicas necessária para o bom funcionamento de uma casa de vegetação, o presente projeto tem por finalidade demonstrar tecnicamente, parâmetros para a construção de uma casa de vegetação, bem como demonstrar sua diferencia em relação a estufa e os critérios de sua utilização, a fim de incentivar empreendedores rurais para investimento na referida construção agrícola.

JUSTIFICATIVA

No que se refere às estruturas de proteção, as casas de vegetação permitem alterar o microclima de um determinado ambiente, viabilizando o cultivo de hortaliças em épocas desfavoráveis do ano (Martins et al., 1994), bem como ampliar o período de produção (Makishima e Carrijo, 1998), proporcionando maior produtividade e melhor qualidade de frutos (Loures et al., 1998). A busca de práticas que concentrem a produção sob estruturas de proteção na entressafra é importante para regularizar o abastecimento e obter preços mais elevados (CARRIJO, 2004).

Juntamente com o desafio que os agricultores enfrentam para controlar o ambiente das plantas, o uso de casa de vegetação contribui sobremaneira para uma maior produção de alimentos, em épocas mais extensivas durante o ano (Celso, 2006). Assim sendo, é de fundamental importância o investimento na construção de casa de vegetação tendo em vista a necessidade de se caracterizar produtos encontrados nas diferentes regiões do país e torná-los disponíveis como substratos agrícola reduzindo os custos da produção e aumentando a produtividade.

Ao longo de mais de 25 anos de pesquisas no campo e em casas-de vegetação (vidro, plástico, telados, abertos e fechados e casas de guarda-chuva) em várias localidades do Brasil, em especial no Nordeste, próximo ao Equador, verificou-se que existem resultados excelentes dentro de uma mesma espécie e até cultivar. Resultados estes que comprovam a vantagem na relação custo benefício de se utilizar uma casa de vegetação, devido a uma série de fatores ambientais que são passíveis de controle, contribuindo dessa forma para uma melhor competitividade para todos que desejarem investir nesse tipo de projeto.

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1. DEFINIÇÃO

Segundo Reis (2005), As casas de vegetação são um instrumento de proteção ambiental para produção de plantas, como hortaliças e flores, onde o ambiente interno é controlado. Prela (2007), define casa de vegetação como estruturas que possuem condições adaptadas para cultivos, onde são controladas a temperatura e umidade relativa do ar, umidade do solo (vaso) através de irrigação, intensidade do vento, insetos entre outros. Sendo estes, fatores essenciais para que a planta se desenvolva de maneira satisfatória, não se esquecendo, é claro, de uma boa adubação.

2.2. UTILIZAÇÃO DAS CASAS DE VEGETAÇÃO

O uso destas estruturas pode ser de caráter parcial ou completo, dependendo das características exploradas. Um exemplo característico do uso parcial é a utilização de cobertura da estrutura para obter-se o efeito ‘guarda-chuva’, muito comum em regiões tropicais (REIS 2005). [grifo nosso]

Por outro lado, Reis (2005) afirma que é possível explorar todo o potencial deste tipo de estrutura, construindo-se uma casa-de-vegetação completa, com todos os controles para a cobertura e para a proteção das plantas em relação a parâmetros meteorológicos adversos, como a precipitação pluviométrica, e com cortinas laterais para geração e aprisionamento do calor. Ou seja, a casa de vegetação é utilizada para a proteção das culturas utilizando-se somente o efeito ‘guarda-chuva’ da estrutura.

2.3 DIFERENÇA ENTRE CASAS DE VEGETAÇÃO E ESTUFA

Filho (2002) relata que embora semelhantes, no que diz respeito à forma e estrutura, possuem diferentes graus de controle do meio interno. Pode-se dizer que casas de vegetação são um meio ambiental controlado, onde o crescimento da planta = Água + Luz + Fertilizante + CO2.

As estufas são úteis ao cultivo de plantas, principalmente ao controle de calor, pois, apresentam teto e paredes de vidro ou plástico transparentes à luz visível. Esses materiais são também sensivelmente transparentes às radiações infravermelhas de menor comprimento de onda que, então penetram na estufa juntamente com a luz visível e outras radiações. Parte da energia dessas ondas é absorvida por tudo aquilo que existe no interior da estufa – plantas, terra, ar etc., o que provoca o aquecimento do ambiente. Os corpos do interior da estufa emitem então radiações infravermelhas de comprimento de onda maior, para as quais o vidro e o plástico são sensivelmente opacos. Ocorre, assim, retenção de energia térmica, e o interior da estufa se mantém aquecido mesmo que a temperatura esteja baixa fora dela (BISCUOLA & MAIALI). Enquanto que as Casa de vegetação segundo CTNBio, é ma estrutura com paredes, teto e piso, projetada e usada, principalmente, para o crescimento de plantas em ambiente controlado e protegido. As paredes e o teto são geralmente construídos de material transparente ou translúcido para permitir a passagem de luz solar.

2.4. EVOLUÇÃO HISTORICA E IMPORTANCIA DAS CASA DE VEGETAÇÃO

No mundo, uma parte significativa da pesquisa agrícola e da produção de algumas plantas ornamentais e hortaliças é feita em casas-de-vegetação ou telados (casas de plástico não climatizadas), na maioria dos casos, sem controle do ambiente (luz, irradiação solar global, irradiação infravermelha e calórica, umidade relativa e temperatura do ar). A nível global, em 1995, existia uma área de 300.000 ha de casas-de-vegetação (vidro e plástico) sendo que, no Brasil, havia 1000 ha de estufas, utilizadas para o cultivo de plantas ornamentais, hortaliças e mudas de várias espécies de plantas; na área científica, cerca de 40 ha de casas-de-vegetação (Oliveira, 1995), representando, segundo o mesmo autor, 35,29% de casas de vidro, 37,81% de plástico (polietileno) e 21,84% do tipo guarda-chuva (OSMAR et al, 2004).

2.5EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA CASA DE VEGETAÇÃO

2.5.1 Fluorômetro portátil de luz modulada

Figura 1: Fluorômetro modelo PEA.

No topo da figura: à esquerda está o canhão de fibra óptica (preto) para a indução da fluorescência em folhas verdes, os prendedores de escurecimento (clips peças brancas) no topo, à direita o carregador de bateria. Na base da figura está o console (peça maior) com o visor para a leitura e memória para armazenamento dos dados (PRADO & CASALI, 2006).

2.5.2 Medidor Portátil de trocas gasosas infra-vermelho

Figura 4: Medição das trocas gasosas em folhas de ramo de eucalipto utilizando uma câmara foliar tipo Parkinson (PLC-B).

2.5.3 Medidor portártil de área foliar

Figura 5 Foto de cima: prendedor de escurecimento preso à folha de eucalipto sob irradiância solar plena para a medição da eficiência fotoquímica potencial do fotossistema II,

2.5.4 Medidor de Clorofila

2.5.5 Aerotermos

São equipamentos instalados no interior casa de vegetação suspensos a determinadas alturas do solo com objetivo de externar calor para o interior da mesma de modo controlado e podendo ser interligado aos túneis do piso radiante. Os aerotermos possibilitam a coleta dos dados de temperatura e consumo de energia elétrica pelos equipamentos de calefação.

(BELTRÃO et al , 2002)

2.6 CONCEITOS RELACIONADOS À CASA DE VEGETAÇÃO

2.6.1 Plasticultura

A Plasticultura é um ramo da ciência agrícola que estuda as diversas aplicações do plástico na agricultura para o desenvolvimento de culturas visando a maior produtividade e baixo custo. A utilização do plástico na olericultura tem sido bastante empregada no Brasil, desde a década de 70, inicialmente com a cultura do morango (Goto, 1997). Com o incremento desta prática, houve necessidade do desenvolvimento de tecnologias para cultivo de hortaliças sob estruturas de proteção o que vem sendo realizado sempre buscando aliar produtividade a custos reduzidos de produção (MARTINS et al., 1999).

O uso de cobertura plástica para a proteção de ambientes, casa de vegetação, altera alguns dos parâmetros que interferem no processo de evaporação da água, como por exemplo, velocidade do vento, umidade relativa do ar e do solo, temperatura do ar, radiação solar (Galvani et al., 1998). No interior desses ambientes, devido à redução da radiação solar e da velocidade do vento, os conteúdos evaporativos tornam-se menos acentuados (MARTINS et al., 1999).

A Plasticultura, ciência que estuda a aplicação do plástico na agricultura, desenvolveu várias etapas de trabalho para que o agricultor não a empregue, de forma inadequada (RODRIGUES, 2008).

2.6.2 O balanço global do fluxo de radiação.

O fluxo vertical de energia na atmosfera é um dos processos climáticos mais importantes. Os fluxos radiativos e não radiativos entre a superfície, a atmosfera e o espaço são aspectos determinantes para o clima. A facilidade com que a radiação solar penetra na atmosfera e a dificuldade com que a radiação terrestre é transmitida através da atmosfera determinam a intensidade do efeito estufa no interior das casas de vegetação.

2.6.3 Ecofisiologia e as gotas de água

O fenômeno de capilaridade, que é responsável por uma parte considerável das forças de retenção da água no solo e em outros materiais porosos, ocorre devido à atuação das forças de adesão e coesão. Pode-se usar a capilaridade para se avaliar a tensão superficial: as moléculas da superfície de um líquido em contato com o seu vapor são atraídas para seu interior, tendendo a formar uma área superficial mínima na ausência de forças externas. Assim, volumes de líquido livremente suspensos assumem a forma esférica para atingir a relação mínima entre área e volume.

2.6.4 Irradiância e temperatura de cresimento

O aumento da temperatura induz em curto prazo: o aumento da atividade fotossintética, o aumento da atividade respiratória, a diminuição da eficiência catalítica da RuBisCo, o aumento das irradiâncias de compensação e saturação da fotossíntese e a diminuição da eficiência fotossintética.

Os efeitos em longo prazo do aumento da temperatura são: há uma relação inversa entre a capacidade fotossintética (atividade fotossintética máxima em luz saturante) e a temperatura de crescimento, aumento na fluidez de membrana, aumento da atividade enzimática das enzimas do ciclo de Calvin, aumento do teor de pigmentos, do número e do tamanho das unidades fotossintéticas, aumento da eficiência fotossintética e da biomassa, diminuição das irradiâncias de compensação e de saturação da fotossíntese e diminuição da atividade respiratória e do estímulo da atividade fotossintética à temperatura. Entretanto, existem dados na literatura de invariabilidade da eficiência fotossintética de alguns organismos em relação à temperatura de crescimento (CARRIJÓ, 2004).

2.6.5 Concentração de CO2

A concentração do CO2 no ar atmosférico exerce contribuição importante para a temperatura ambiente. Em casas de vegetação Observa-se que a concentração ótima é atingida em 0,2% de CO2, pois acima dessa concentração a taxa de fotossíntese já não poderá melhorar. Conseqüentemente, qualquer concentração abaixo desse ótimo (0,2%) está funcionando como limitante para o melhor rendimento do processo fotossintético (FREITAS, 2005).

2.6.6 Balanço de Energia em ambientes vegetados.

Para o balanço de energia global em casa de vegetação, alguns termos relativos ao transporte de energia não radiativa (fluxos de calor sensível e latente) devem ser incluídos para que o equilíbrio seja atingido. O balanço é atingido quando são determinadas todas as entradas e saídas do sistema. Quando tratamos de superfícies vegetadas (florestas, plantações, etc) outros termos devem ser considerados, pois participam efetivamente das trocas de energia entre a superfície e a atmosfera. A diferença entre a energia que entra e a que sai é a energia captada ou utilizada pelo sistema. Nos sistemas vegetados, essa energia captada pode ser utilizada no aquecimento do ar e das plantas (H), no aquecimento do solo (G), na evapotranspiração (LE) e nos processos de síntese biológica (F). Também existe o transporte lateral de energia de/para outras regiões (CARROJÓ, 2004).

2.6.7 Radiações infravermelhas e irradiância em Casas de vegetação

A radiação solar cobre todo o espectro eletromagnético desde raios gama e raios-x, passando pelo ultravioleta e infravermelho, até microondas e ondas de rádio. Entretanto, a porção mais significativa do espectro associada à transferência radiativa de energia no sistema climático está no intervalo entre o ultravioleta e o infravermelho próximo.

Essencialmente, toda a energia que entra na atmosfera terrestre vem do sol, uma vez que a condução de calor vinda do interior da Terra pode ser negligenciada. A radiação solar incidente é parcialmente absorvida, parcialmente espalhada, e parcialmente refletida por vários gases na atmosfera, aerossóis e nuvens (FILHO, 2002).

Na faixa compreendida entre 530 a 660 nm, onde tem-se a irradiância solar na faixa do vermelho, utilizada na fotossíntese ao lado da azul e o verde, que é refletida pelas plantas e tela verde, sendo fisicamente complemento do vermelho. A irradiância verde (510 a 610 nm) é fortemente refletida e transmitida pela vegetação e também pela tela verde, até 20 e 40%, respectivamente (Larcher, 2000), causando uma concentração maior no vermelho distante 700 a 920 nm, não absorvido pela clorofila e a radiação vermelha (610 a 700 nm) que é uma das mais absorvidas pela clorofila e, também, pela tela verde, o que reduz a eficiência quântica do aparelho assimilatório das plantas no interior da casa-de-vegetação coberta com tela verde. (BELTRÃO et al , 2002)

2.6.8 Efeito Estufa

Podemos ilustrar o efeito estufa com uma elaboração muito simples do modelo de balanço de energia utilizado para definir a temperatura de emissão. Uma atmosfera que é considerada ser um corpo negro para a radiação terrestre, mas que é transparente para a radiação solar é incorporada ao balanço global de energia. Uma vez que a radiação solar está em grande parte no visível e no infravermelho próximo, a Terra emite primariamente radiação infravermelha térmica, a atmosfera pode afetar a radiação solar e a radiação terrestre de maneira bem diferente. O balanço de energia no topo da atmosfera neste modelo é o mesmo do modelo básico de balanço de energia que define a temperatura de emissão. Uma vez que a camada atmosférica absorve toda a energia emitida pela superfície abaixo dela e emite como um corpo negro, a única radiação emitida para o espaço é da atmosfera neste modelo (PRELA, 2007)

2.6.9 Evapotranspiração

Evapotranspiração é o processo simultâneo de transferência de água para a atmosfera por evaporação da água do solo, superfícies livres de água e água retida pelas plantas e pela transpiração das plantas. A evapotranspiração de referência (Eto) no interior de ambiente protegido é sempre inferior, ficando entre 45 % e 77 % da verificada para o meio exterior (FARIAS et al., 1994).

As condições meteorológicas afetam o processo da evapotranspiração, seja no meio exterior ou interior à casa de vegetação. Segundo Monteiro et al. (1985), a evaporação no interior de ambientes protegidos atinge aproximadamente de 60 a 80 % dos valores obtidos para o meio externo (COSTA et al, 2006). Os fatores que determinam a evapotranspiração são:

Fatores climáticos:

a) Radiação Líquida (Rn) ;

b) Temperatura;

c) Umidade;

d) Vento;

Fatores da planta:

a) Espécie;

b) Albedo;

c) Estádio do Desenvolvimento (IAF);

d) Altura da Planta;

e) Sistema Radicular;

Fatores de manejo do solo:

a) Espaçamento/densidade de plantio;

b) Orientação do Plantio;

c) Capacidade de armazenamento de água.

2.7 SEGURANÇA E RISCOS NA CASA DE VEGETAÇÃO

2.7.1 Riscos para pessoal e equipamentos na Casa de Vegetação:

  • Umidade

  • Temperatura

  • Luz

  • Produtos químicos

Diante dos riscos existentes na casa de vegetação, a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio, determina por meio de Portarias mecanismos de controle e contenção dos riscos existentes na Casa de vegetação, os quais se classificam em:

2.7.2 Contenção biológica

  • Remover flores e sementes para evitar disseminação;

  • Colher material vegetal antes da maturidade sexual ou usar linhagens

masculinas estéreis

  • Assegurar-se de que plantas férteis do grupo de cruzamento estejam fora do alcance de dispersão do pólen;

  • Isolar flores para evitar polinização (femininas) ou dispersão do pólen

(masculinas);

  • Evitar aerossóis na presença de plantas com microrganismos GM;

  • Cultivar plantas e microrganismos na época em que as plantas vizinhas não estejam sendo cultivadas;

  • Eliminar vetores dos microrganismos;

  • Coletar e tratar a água de escoamento;

  • Usar microrganismos apresentando associação obrigatória com a planta

  • Usar insetos não voadores ou linhagens estéreis; evitar o uso de pequenos insetos; destruir insetos polinizadores nas gaiolas após transferência;

      1. Contenção física:

  • Cobertura e janelas;

  • Selar/calafetar as aberturas, juntas, peitoris, soleiras

  • Telas para conter insetos e outros polinizadores

  • Pressão negativa para conter escape/entrada de pólen, esporos, insetos

  • Gaiolas especiais para experimentos com insetos

  • Localização da casa de vegetação

2.8 ASPECTOS CONSTRUTIVOS E AMBIÊNCIA

A Ambiência em casa de vegetação coprresponde em adotar técnicas capazes de criar um ambiente adequado a cultura que se pretende cultivar, objetivando torná-la adaptada às condições que não teria se estivesse em campo (PRELA, 2007).

Para Braga et al (2002) a modificação e controle ambiental dos cultivos protegidos possibilitam a manipulação da troca de ar dentro da estrutura durante todo o ciclo de produção. Por isso, um conhecimento básico em psicrometria (afinidade entre ar - água - vapor de água) é necessário, acompanhado de alguns conhecimentos dos parâmetros físicos, tecnológicos e fisiológicos envolvidos.

Com as tecnologias atuais é possível o controle em casas de vegetação dos seguintes parâmetros: temperatura, umidade relativa, radiação PAR (Radiação Fotossinteticamente Ativa), nível de CO2, irrigação e nutrição das plantas. Os parâmetros atmosféricos são: temperatura do ar; umidade relativa; direção e velocidade do vento; radiação "total" e PAR; detecção / medida da chuva.

Os sistemas possíveis de serem controlados são: ventilação(resfriamento), aquecimento, sombreamento, circulação do ar, injeção de CO2, umidificação e desumidificação, iluminação artificial, fornecimento de água + fertilizante. O objetivo dos controles, nesse tipo de produção, é promover o crescimento e o desenvolvimento das plantas de uma forma correta e otimizada (CELSO, 2006).

2.8.1 Aspectos construtivos

Casas de vegetação são estruturas construídas com diversos materiais, como madeira, concreto, ferro, alumínio, etc, cobertas com materiais transparentes que permitam a passagem da luz solar para crescimento e desenvolvimento das plantas (REIS 2005).

Beltrão (2002), relata que os aspectos construtivos estão intimamente ligados com os parâmetros ambientais de modo que em casas-de-vegetação e telados deve-se ter cuidado com a uniformização do ambiente, em termos do tipo de cobertura da estrutura, que deve ser de vidro ou plástico transparente, tamanho de vasos, mínimo de 20 L de capacidade por plantas anuais, cor de vasos (todos da mesma cor e pintados de prateado fosco), disposição dos vasos ao longo da bancada, sentido Norte-Sul verdadeiro e outros cuidados, para se reduzir o erro experimental e a variabilidade dentro dos tratamentos adotados.

Diversos modelos de estruturas de proteção e de elementos construtivos têm sido comercializados. Entretanto, o pequeno produtor necessita de tecnologia diferenciada para a utilização de materiais alternativos, que estejam disponíveis na propriedade, como, por exemplo, o bambu, a fim de reduzir os custos de instalação. O bambu, por ser um material muito versátil, largamente utilizado nos países asiáticos e latinos como material de construção e encontrado comumente nas propriedades agrícolas, torna-se uma opção interessante como matéria-prima para o estudo e desenvolvimento de casas de vegetação. Possui ainda excelentes características mecânicas e pode ser destacado seu rápido crescimento e rusticidade ( MARY, 2005 apud GHAVAMI, 1992;HIDALGO LÓPEZ, 1974).

2.8.2 Tipos de Casa de Vegetação:

A. Arco * Polietileno; B. Túnel * Vidro; C. Duas águas

2.8.3 Cobertura e Paredes

A. Arco - Polietileno

B. Túnel - Vidro

C. Duas águas - Fibra de vidro/ Policarbonato/ Acrílico

2.8.4 Tipo de coberturas para casas de vegetação

O vidro tem sido utilizado em uma cobertura tradicional nos países do hemisfério Norte, porém pouco usado no Brasil devido, principalmente, ao seu alto custo, a despeito de uma aparência agradável, baixo custo de manutenção e alta durabilidade. Estruturas de alumínio com cobertura de vidro fornecem uma instalação livre de manutenção, à prova de intempéries, o que minimiza o custo de energia e retendo umidade. Vidro está disponível em diferentes formas, o que possibilita o uso em qualquer tipo de estrutura e arquitetura. Vidros temperados são usados para possibilitar maior resistência e vida útil.

Folhas de plástico, de dupla camada rígida, confeccionados com acrílico ou policarbonatos estão disponíveis para coberturas de casas de vegetação e apresentam vida longa e economia de energia. Estas coberturas têm duas camadas de plástico rígido separadas por tela de tecido para melhor reter o calor com economia de energia. Como regra geral, cada camada reduz em 10% a transmissão de luz, portanto, cerca de 80% da luz são filtradas pelos

plásticos de duas camadas, em comparação com os 90% do vidro.

2.9 CONTROLES DA AMBIÊNCIA EM CASAS DE VEGETAÇÃO

O controle ambiental é possível em casa de vegetação automatizada, porém os conhecimentos básicos em psicrometria se fazem necessários bem como conhecimentos da fisiologia da planta e dos parâmetros físicos e tecnológicos (LEAL, no prelo) a. Em um ambiente fechado de casa de vegetação agrícola, o cálculo da carga térmica consiste em determinar as condições internas da estrutura para a produção vegetal, tanto para o período de inverno quanto para o período de verão. Estas condições de produção envolvem controle de temperatura, umidade relativa, trocas de ar, insolação e velocidade do vento. Para tanto, determinam-se as condições climáticas internas da estrutura nos períodos críticos de produção para se avaliar a necessidade de manejos ou implantação de sistemas que proporcionem as condições desejadas, visando uma condição ótima de microclima interno (COSTA, 1999).

Em condições ecofisiológicas, em nível de campo, quanto às ambientes restritos, como o caso de casas-de-vegetação e telados, os princípios mesológicos funcionam plenamente (Mota, 1976), em especial os dois primeiros, ou seja, os fatores limitantes, ampliação da lei do mínimo e o holocenotismo ambiental, que conduz a interações entre os fatores do ambiente e as reações complexas que ocorrem nas plantas, algumas desconhecidas, outras conhecidas, porém incontroláveis (Beltrão, 1997). Vários fatores que podem ser evitados possibilitando a redução de erros devem ser levados em consideração, tanto na construção da casa-de-vegetação e/ou telado, quanto no planejamento para a condução experimental. (FILHO, 2002)

      1. Água

Quanto à água a ser usada nas plantas em vasos, o ideal é o uso dela destilada ou desmineralizada ou, ainda, a água de chuvas, coletada em cisternas. A água canalizada e tratada deve ser evitada devido aos produtos que contém e também por ser cara. A mais barata é a de cisterna que pode ser captada pela própria casa-de-vegetação; por exemplo, em uma casa-de-vegetação ou telado pequeno de área de 5,0 x 10,0 m (50 m2) em local que tenha precipitação pluvial anual de 900 mm (9000 m3 ha-1) ou (900 L m-2), tem-se uma quantidade de água captada de 45.000 L (45 m3), mais que suficiente para o uso na própria casa-de-vegetação. Para reduzir os custos, a cisterna poderá ser feita no solo, que reduz tremendamente o custo e a água poderá ser bombeada até manualmente.

      1. Temperatura

O efeito estufa produzido nas casas-de-vegetação e/ou telados, o denominado "efeito estufa", onde ocorre a irradiação solar de elevada energia e baixo comprimento de onda, em especial a luz (43% da radiação solar), com comprimento de onda entre 390 a 700 nm (Nobel, 1974), passa pelo plástico ou vidro, transforma-se em energia calórica de nível energético menor e maior comprimento de onda, que não consegue passar pela cobertura da estrutura da casa-de-vegetação elevando a sua temperatura interna.

Desta forma, próximo ao Equador, é comum a temperatura do ambiente dentro da casa-de-vegetação das 12 às 14 h chegar a ser superior a 50 ºC, o que pode prejudicar as plantas, dependendo da espécie, via estresse térmico (Levitt, 1972), com diversos danos. Já Larcher (2000) salienta como distúrbios funcionais causados pelo excesso de calor as alterações nas membranas das tilacóides dos cloroplastos e a inibição do fotossistema II, com a depressão da fotossíntese. As plantas tentam resistir ou tolerar o calor, elevando a taxa transpiratória (Levitt, 1972) e/ou aumentando o isolamento térmico, com incremento de ruberina, mecanismos de prevenção via aclimatação ao calor (Larcher, 2000).

Com o incremento da radiação infravermelha e da calórica no interior da casa-de-vegetação, com o conseqüente aumento da temperatura, pode ocorrer, dependendo da espécie vegetal, da duração do estresse e do estádio do desenvolvimento vegetal, vários danos no metabolismo vegetal, como o incremento anormal da respiração oxidativa e das fotorrespiração nas plantas de metabolismo C3 e a desnaturação de proteínas sensíveis (Levitt, 1972), sendo que em alguns casos pode ocorrer a aclimatação ao calor (Larcher, 2000). Neste processo e para se reduzir a umidade relativa do ar, de duas em duas horas, deve-se abrir, as portas da casa-de-vegetação por períodos de 5 a 10 min (FILHO, 2002).

2.9.3 Luz

A luz, fração visível da energia solar, que contém a irradiância fotossinteticamente ativa (IFA) compreendida na faixa de 390 a 700 nm (Magalhães 1979; Lacher, 2000), tem importância fundamental em vários processos que ocorrem na planta, especialmente a fotossíntese. O telhado e as laterais da casa-de-vegetação e/ou telados devem estar sempre limpos, sem poeira impregnada, pois esta reduz substancialmente a luminosidade no interior da casa, causando problemas sérios no crescimento e no desenvolvimento vegetal, reduzindo a fotossíntese e promovendo estiolamento das plantas, que é um pseudo-crescimento. A tela de coloração verde, bastante utilizada na confecção de telados, reduz consideravelmente a luminosidade no interior da estrutura. Utilizando o espectro-radiômetro de elevada precisão em um dia de pouca nebulosidade ou claro, às 10 h, horário local, realizaram-se medidas fora e dentro de um telado com tela de cor verde e em casa-de-vegetação de vidro.

      1. Ventilação

Ventilação é a troca do ar interno pelo ar externo com o objetivo de controlar a temperatura interna, remover umidade ou suprir dióxido de carbono (CO2). Ventilação mecânica pode ser conduzida pelo uso de controle: a) por termostato, para acionamento de ventilador, b) para controle de ventilação mecânica de exaustão ou propulsão, em casas de vegetação. Ventilação mecânica usa, geralmente, ventiladores de exaustão para mover o ar para fora por uma extremidade da casa de vegetação, enquanto o ar externo é succionado para dentro desta, pela extremidade oposta, através de venezianas automáticas. Movimentação de ar, apenas por ventilação, pode ser insuficiente m verões rigorosos, e portanto, a temperatura do ar deve ser reduzida por meio do resfriamento evaporativo, além do que intensidade luminosa pode ser muito elevada para as plantas. Portanto, durante o verão, resfriamento evaporativo, “telas de sombreamento” ou cortinas refletivas tornam-se necessários.

      1. ResfriamentoEvaporativo

O sistema mais comum de resfriamento evaporativo utilizado pelos produtores é o do tipo meio poroso-exaustor (“Pad-Fan”). Neste, a água é aplicada ao meio poroso pela parte superior enquanto o ar atravessa o meio poroso succionado, por ventiladores instalados no lado oposto da casa de vegetação. O calor é removido do ar para que a água se evapore, o ar é, então, resfriado e a umidade do ar aumentada. A temperatura de bulbo úmido do ar de entrada no meio poroso é um fator limitante na quantidade de resfriamento que pode ser alcançado. O resfriador evaporativo funciona melhor quando a umidade relativa do ar externo é baixa. O aumento máximo da temperatura ao longo da casa de vegetação deve ser de 3 a 4oC. Ar úmido e frio entra na casa de vegetação, enquanto ar quente sai pelas aberturas das janelas e venezianas.

2.9.6 Aquecimento

Sistemas de aquecimento podem ser gerados por eletricidade, gás, óleo ou lenha e o calor pode ser distribuído por ar forçado, radiadores de calor, água quente ou vapor.

      1. Umidaderelativa

O controle de umidade relativa numa casa de vegetação é requerido para prevenir doenças associadas com alto nível de umidade. Umidade relativa ideal deve estar sempre abaixo de 85%. Um método de desumidificação do ar é baseado no sistema de refrigeração, que resfria o ar e condensa a água contida neste ar, reduzindo, portanto, a umidade relativa. A tecnologia básica para reduzir a umidade relativa em casas de vegetação consiste em aquecer o

ar de entrada, através de um sistema de ventilação por exaustão, para retirar o ar aquecido e úmido.

Controladores de umidade podem ser eletromecânicos ou eletrônicos. Os controladores de umidade eletromecânicos usam um material higroscópico e cuja faixa de operação varia com o conteúdo de água no ar. A precisão deste tipo de sensor pode ser de 5%, entretanto, reduzindo para 10% quando a umidade relativa é maior ou igual a 90%.

      1. Irrigação

Um sistema de fornecimento de água é essencial, sendo o processo manual aceitável somente para pequenas casas de vegetação e que disponham de mão-de-obra disponível no horário correto para irrigação. Uma variedade de sistemas automáticos de irrigação está disponível para executar esta tarefa com precisão e economia. Relógios temporizadores ou sensores mecânicos de evaporação podem ser utilizados para controlar o sistema de irrigação ou fertirrigação. Nebulizadores podem ser usados para criar uma atmosfera úmida ou sistemas de micro-aspersão podem irrigar a produção vegetal. Sistemas de irrigação de vasos, bandejas e bancadas podem ser adquiridos com facilidade. O sistema de irrigação, em casas de vegetação, deve levar em consideração o tipo de plantio, o sistema de produção, além dos parâmetros da cultura a ser produzida (BELTRÃO et al, 2004)

  1. CONCLUSÃO

O conhecimento sobre os conceitos e procedimentos de instalação de uma casa de vegetação poderá contribuir sobremaneira para a satisfação e garantia de retorno de investimento, tendo em vista a relação custo-benefício, desse tipo de projeto.

Os procedimentos para instalação deste tipo de estrutura agrícola devem sempre ser procedidos com as orientações técnicas para garantir sucesso no investimento.

Diante das informações obtidas no presente projeto concluímos também que o mesmo é viável economicamente, pois garante um retorno a curto ou médio prazo para o empreendedor rural.

ANEXO A

Orçamento básico para uma casa de vegetação de madeira na região norte

(20 m²)

MATERIAIS/EQUIPAMENTOS

PREÇO APROXIMADO (R$)

GRAU DE NECESSIDADE

Fluorômetro portátil de luz modulada

3.800,00

Depende da região

Medidor Portátil de trocas gasosas infra-vermelho

3.700,00

Mais necessário em laboratório

Medidor portártil de área foliar

5.200,00

Mais necessário em laboratório

Medidor de clorofila

4.000,00

Mais necessário em laboratório

Aerotermos

3.600,00

Necessário

Estrutura de madeira

2500,00

Depende de disponibilidade

Área correspondente de plástico

800,00

Depende de durabilidade

Instalaçaões hidráulçica

1000,00

Extremamente necessário

Instalações elétricas

1500,00

Extremamente necessário

bancadas

500,00

Extremamente necessário

Refrigeração/ventilação forçada

4000,00

Depende da cultura

Vasos, mudas, termômetros, etc...

1500,00

Necessário

Mão-de-obra

5000,00

Necessária especializada

Manutenção/consultoria

3000,00/mês

Familiar e especializada

Outros

2000,00

Depende de todos os fatores citados

TOTAL

42.100,00

-

Fonte: Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, www.agriambi.com.br/sciello.; WWW.Embrapahortaliças.com

4 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA

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