Effect of substrates consisting of organic waste processed by diplopods on production of lettuce seedlings

Document Type : Original Article

Authors

1 Federal Rural University of Rio de Janeiro, Seropédica, Rio de Janeiro, Brazil

2 Embrapa Agrobiologia, Seropédica, Rio de Janeiro, Brazil

Abstract

Purpose To characterize substrates made of millicomposts produced from a mixture of cow paw leaves (Bauhinia sp.), grass clippings (Paspalum notatum), banana leaves (Musa sp.) and cardboard submitted to processing through the activity of millipedes Trigoniulus corallinus for 90, 125 or 180 days. The efficiency of producing lettuce seedlings using these substrates was compared to a control substrate of earthworm humus, fine coal and castor cakes.
Method Chemical and physical characteristics of the substrates, seedling growth and clod stability were evaluated 28 days after sowing. Substrate pH and electrical conductivity during seedling development were also recorded.
Results The millicompost with the shortest processing time (90 days) contained lower levels of macronutrients (N, Ca, Mg, P and K) compared to the millicomposts with 125 and 180 days of processing and the control substrate. Subsequently, the lettuce seedlings produced on 90-day substrate showed less vegetative development. The millicomposts with 125 or 180 days of processing did not differ from the control substrate in respect to lettuce seedling development. Clod stability was greater in the control and the 180-day millicompost substrates.
Conclusion The results show that it is possible to obtain efficient substrates for lettuce production using a mixture of various plant residues with cardboard processed through the activity of millipedes for a minimum of 125 days.

Highlights

  • Diplopods are capable of transforming plant residues into organic compost.
  • The millicompost can be used as a substrate in the production of lettuce seedlings.
  • Lettuce seedlings develop best in millicomposts of 125 and 180 days.

Keywords


Ambarish CN, Sridhar KR (2013) Production and quality of pill-millipede manure: A microcosmo study. Agric Res 2: 258-264. https://doi.org/10.1007/s40003-013-0075-5
Antunes LFS, Scoriza FN, Silva DG, Fernandes MEF (2016) Production and efficiency of organic compost generated by millipede activity. Ciênc Rural 46: 815-819. http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20150714
Antunes LFS, Scoriza RN, França EM, Silva DG, Correia MEF, Leal MAA, Rouws JRC (2018) Desempenho agronômico da alface crespa a partir de mudas produzidas com gongocomposto. Rev Bras Agropecu Sustent 8: 57-65. https://doi.org/10.30945/rcr-v21i2.2698
Antunes LFS, Scoriza RN, Silva DG, Correia MEF (2019) Consumo de resíduos agrícolas e urbanos pelo diplópode Trigoniulus corallinus. Nativa 7: 162-168. http://dx.doi.org/10.31413/nativa.v7i2.6192
Aquino AM, Almeida DL, Silva VF (1992) Utilização de minhocas na estabilização de resíduos. Comunicado Técnico n. 8. Embrapa Agrobiologia
Araújo Neto SE, Azevedo JMA, Galvão RO, Oliveira EBL, Ferreira RLF (2009) Produção de muda orgânica de pimentão com diferentes substratos. Ciênc rural 39: 1408-1413. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782009005000099
Bhering LL (2017) Rbio: A tool for biometric and statistical analysis using the R platform. Crop Breed 17: 187-190. http:// dx.doi.org/10.1590/1984-70332017v17n2s29
Bianchi MO, Correia MEF (2007) Mensuração do consumo de material vegetal depositado sobre o solo por diplópodes. Seropédica: Embrapa Agrobiologia 4p. Technical Circular 20
Brasil (2008) Ministério da Agricultura, Pecuária e abastecimento (MAPA). Secretaria de Defesa Agropecuária (SDA). Instrução Normativa SDA Nº 31 de 23 de outubro de 2008. Altera os subitens 3.1.2, 4.1 e 4.1.2, do Anexo da Instrução Normativa SDA nº 17, de 21 de maio 2007. Métodos Analíticos Oficiais para Análise de Substratos para Plantas e Condicionadores de Solo. Diário Oficial da União, Brasília, DF, 24 de dez. 2008
Campanharo M, Rodrigues JJV, Lira Junior MA, Espíndola MC, Costa JVT (2006) Características físicas de diferentes substratos para produção de mudas de tomateiro. Caatinga. 19:140-145
Carrijo OA, Liz RS, Makishima N (2002) Fibra da casca do coco verde como substrato agrícola. Hortic Bras 20: 533-535. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-05362002000400003
Costa AR (2014) Nutrição Mineral de Plantas Vasculares. Escola de Ciências e Tecnologia da Universidade de Évora, Portugal
Costa E, Santo TLE, Silva AP, Silva LE, Oliveira LC, Benett CGS, Benett KSS (2015) Ambientes e substratos na formação de mudas e produção de frutos de cultivares de tomate cereja. Hortic Bras 33:110-118. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-053620150000100018
Cotta JAO, Carvalho NLC, Brum TS, Rezende MOO (2015) Compostagem versus vermicompostagem: Comparação das técnicas utilizando resíduos vegetais, esterco bovino e serragem. Eng Sanit Ambient 20:65-78. https://doi.org/10.1590/S1413-41522015020000111864
Da Ros CO, Rex FE, Ribeiro IR, Kafer PS, Rodrigues AC, Silva RF, Somavilla L (2015) Uso de Substrato Compostado na Produção de Mudas de Eucalyptus dunnii e Cordia trichotoma. Floram 22: 549-558. http://dx.doi.org/10.1590/2179-8087.115714
Dores-Silva PR, Landgraf MD, Rezende MOO (2013) Processo de estabilização de resíduos orgânicos: vermicompostagem versus compostagem. Quím. Nova 36: 640-645. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422013000500005
Fermino MH (2002) O uso da análise física na avaliação da qualidade de componentes e substratos. In: Furlani AMC. et al. (Coord). Caracterização, manejo e qualidade de substratos para produção de plantas. 1.ed. Campinas: Instituto Agronômico. p. 79
Fermino MH (2003) Métodos de análise para caracterização física de substratos para plantas. 81f. Ph.D. Thesis – Faculty of Agronomy, Federal University of Rio Grande do Sul, Porto Alegre
Fernandes C, Corá JE, Braz LT (2006) Desempenho de substratos no cultivo do tomateiro do grupo cereja. Hortic. Bras., 24: 42-46. https://doi.org/10.1590/S0102-05362006000100009
Ferraz MV, Centurion JF, Beutler AM (2005) Caracterização física e química de alguns substratos comerciais. Acta Sci Agron 27: 209-214. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v27i2.1483
Franzin SM, Menezes NL, Garcia DC, Santos OS (2005) Efeito da qualidade das sementes sobre a formação de mudas de alface. Hortic Bras 23: 193-197. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-05362005000200006
Furlan F, Costa M, Costa LA, Marini D, Castoldi, Souza J, Pivetta L (2007) Substratos alternativos para produção de mudas de couve em sistema orgânico. RBA 2: 1689
Garg VK, Yaday A (2011) Vermicomposting: An effective tool for the management of invasive weed Parthenium hysterophorus. Bioresour Technol 102: 5891-5895. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.02.062
Gonçalves JLM, Poggiani F (1996) Substrato para produção de mudas florestais. In: Solo-Suelo- Congresso Latino Americano de Ciência do Solo, 13, 1996. Águas de Lindóia-SP. Relação de trabalhos. Águas de Lindóia: List of works. Lindoia Waters: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo
Gruszynski C (2002) Resíduo agro-industrial “casca de tungue” como componente de substrato para plantas. Ph.D. Thesis. Porto Alegre: UFRGS
Kämpf NA (2005) Seleção de materiais para uso como substrato. In: Kämpf AN, Fermino M H (Ed.). Substratos para plantas: A base da produção vegetal em recipientes. Porto Alegre Gênesis: 139-145
Kania G, Klapec T (2012) Seasonal activity of millipedes (Diplopoda) - their economic and medical significance. Ann Agr Env Med 19: 646-650
Karthigeyan M, Alagesan P (2011) Millipede composting: A novel method for organic waste recycling. Recent Res Sci 3: 62-67
Kempers AJ, Zweers A (1986) Ammonium determination in soil extracts by the salicylate method. Commun Soil Sci Plant Anal 17: 715-723.  https://doi.org/10.1080/00103628609367745
Kratz D (2011) Substratos renováveis na produção de mudas de Eucalyptus benthamii Maiden et Cambage e Mimosa scabrella Benth. MSc Dissertation. Curitiba: Universidade Federal do Paraná
Lea MAA, Guerra JGM, Espindola JAA, Araújo ES (2013) Compostagem de misturas de capim-elefante e torta de mamona com diferentes relações C: N. Rev. bras. eng. agríc. ambient. 17: 1195-1200. https://doi.org/10.1590/S1415-43662013001100010
Medeiros DC, Lima BAB, Barbosa MR, Anjos RSB, Borges RD, Cavalcante Neto JG, Marques LF (2007) Produção de mudas de alface com biofertilizantes e substratos. Hortic Bras 25: 433-436. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-05362007000300021
Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA) (2009) Agricultural Defense Secretariat. Normative Instruction no. 25.  23 July 2009. Official Gazette of the Federative Republic of Brazil. Executive power, Brasília
Miyazawa M, Pavan MA, Block MFM (1985) Spectrophotometry determination of nitrate in soil extracts without chemical reduction. Pesq Agrop Bras 20: 129-133
Nelson DW, Sommers LE (1996) Total carbon, organic carbon, and organic matter. In: Sparks DL. et al (Eds.). Methods of Soil Analysis. Madison: SSSA and ASA. 983 p
Oliveira EAG, Ribeiro RLD, Guerra JGM, Leal MAA, Espíndola JAA, Araújo ES (2011) Substrato produzido a partir de fontes renováveis para a produção orgânica de mudas de hortaliças. Seropédica: Embrapa Agrobiologia, (Boletim técnico), 4P
Oliveira JR, Xavier FB, Duarte NF (2013) Húmus de minhoca associado a composto orgânico para a produção de mudas de tomate. Agrogeoambiental 5: 79-86. http://dx.doi.org/10.18406/2316-1817v5n22013508
Oliveira Júnior JFO, Delgado RC, Gois G, Lannes A, Dias FO, Souza JC, Souza M (2014) Análise da precipitação e sua relação com sistemas meteorológicos em Seropédica, Rio de Janeiro. Floram 21: 140–149. http://dx.doi.org/10.4322/floram.2014.030
Olsen KK (2008) Multiple wavelength ultraviolet determinations of nitrate concentration, method comparisons from the preakness brook monitoring project, October 2005 to October 2006. Water Air Soil Pollut 187: 195–202. https://doi.org/10.1007/s11270-007-9508-8
Pereira MS (2013) Mineralização do resíduo da pupunheira em condições de campo e laboratório. MSc Dissertation. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa
Ramanathan B, Alagesan P (2012) Evaluation of millicompost versus vermicompost. Curr Sci 103: 140-143
Santos RF, Carlesso R (1998) Déficit hídrico e os processos morfológico e fisiológico das plantas. Agriambi 2: 287-294. http://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v2n3p287-294
Schmitz JAK, Souza PVD, Kämpf NA (2002) Propriedades químicas e físicas de substratos de origem mineral e orgânica para o cultivo de mudas em recipientes. Cienc Rural 32: 973-944. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782002000600005
Shelley RM, Carmany RM, Burgess J (2006) Introduction of the milliped, Trigoniulus corallinus (Gervais 1847) (Spirobolida: Trigoniulidae), in Florida, U.S.A. Entomol News 117: 239-241. https://dx.doi.org/10.3157/0013-872X(2006)117[239:IOTMTC]2.0.CO;2
Silva LJB, Cavalcante ASS, Araújo Neto SE (2009) Produção de mudas de rúcula em bandejas com substrato a base de resíduos orgânicos. Cienc Agrotec 33: 1301-1306. http://dx.doi.org/10.1590/S1413-70542009000500015
Silva Júnior JV, Beckmann-Cavalcante MZ, Brito LPS, Avelino RC, Cavalcante IHL (2014) Aproveitamento de materiais alternativos na produção de mudas de tomateiro sob adubação foliar. Rev Cienc Agron 45: 528–536. http://dx.doi.org/10.1590/S1806-66902014000300013
Simões AC, Alves GKEB, Ferreira RLF, Araujo Neto SE (2015) Qualidade da muda e produtividade de alface orgânica com condicionadores de substrato. Hortic Bras 33: 521-526. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-053620150000400019
Souza EGF, Barros Júnior AP, Silveira LM, Santos MG, Silva EF (2013) Emergência e desenvolvimento de mudas de tomate IPA 6 em substratos. Contendo esterco ovino. Ceres 60: 902-907. http://dx.doi.org/10.1590/S0034-737X2013000600020
Steffen GPK, Antoniolli ZI, Steffen RB, Machado RG (2010) Casca de arroz e esterco bovino como substratos para a multiplicação de minhocas e produção de mudas de tomate e alface. Acta Zool Mex 2: 333-343. http://dx.doi.org/10.21829/azm.2010.262898
Taíz L, Zieger E (2004) Plant physiology, 3rd edition, Porto Alegre, 719p. (In Portuguese)
Teixeira PC, Donagema GK, Fontana A, Teixeira WG (2017) Manual de métodos de análise do solo. Brasília: Embrapa
Thakur PC, Apurva P, Sinha SK (2011) Comparative study of characteristics of biocompost produced by millipedes and earthworms. Adv Appl Sci Res 2: 94-98