Autores

Santos, C.L. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Souza, M.M. (SECRETARIA DE ESTADO E EDUCAÇÃO -SEDUC) ; Maciel, J.M. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Azevedo, K.C. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Santos, M.M. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Gonçalves, N.G. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS) ; Zanelato, A.I. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO AMAZONAS)

Resumo

O trabalho trata-se de uma adaptação a um equipamento simples de irrigação automático por gotejamento movido à energia solar e acoplado a uma caixa de vermicompostagem por minhocas, utizando-se de materiais de baixo custo em sua estrutura. O trabalho foi desenvolvido por estudantes do Ensino Fundamental de uma escola pública de Parintins, Am, juntamente com os bolsistas de Iniciação à Docência – PIBID. Tem-se como objetivo principal descrever a estrutura e funcionamento do equipamento e seus benefícios para seus adeptos por meio do relato de experiência. A montagem e adaptação do experimento foram satisfatórias pelo seu correto funcionamento, se mostrando realmente útil, mas também pelo aprendizado advindo com esse trabalho para contribuir na educação científica dos envolvidos.

Palavras chaves

IRRIGADOR AUTOMÁTICO; VERMICOMPOSTAGEM; COMPOSTAGEM

Introdução

A irrigação para as plantas é de suma importância, porém pode envolver muito desperdício de água se não for usada corretamente (MACÊDO E MOREIRA, 2011; TEIXEIRA, 2010). Nesse sentido o pesquisador da Embrapa Instrumentação Washington Luiz Melo criou um sistema que faz esse processo de irrigação por gotejamento, amenizando esse desperdício e a necessidade de tempo para a irrigação de plantas que muitas pessoas não têm em seu cotidiano (EMBRAPA INSTRUMENTAÇÃO, 2015). Sendo assim, o autor desenvolveu o mecanismo de irrigação com uso da energia solar para seu funcionamento (EMBRAPA INSTRUMENTAÇÃO, 2015). Tal processo é simples e eficaz porque pode ser acessível a qualquer pessoa, uma vez que utiliza materiais recicláveis que podem ser encontrados com facilidade no cotidiano das pessoas e ser acionado somente quando houver incidência de raios solares, parando seu funcionamento quando estes não estiverem presentes. Levando em conta esse sistema de irrigação inovador, os Pibidianos do Curso de Química da UEA (Universidade do Estado do Amazonas), que atuam na escola Estadual São José Operário,em Parintins, Am, fizeram uma adaptação nesse sistema a fim de beneficiar mais as plantas pelo processo de irrigação. O irrigador automático foi adaptado a uma caixa de vermicompostagem e pode ser montado com uso de materiais reciclados, que geralmente são descartados poluindo o meio ambiente, mas que encontraram um uso racional com aplicação prática e econômica na montagem do aparelho. Segundo a Associação Brasileira da Indústria do PET (ABIPET, 2010), a reciclagem de PET é uma atividade que alcança os três pilares do desenvolvimento sustentável: benefícios sociais, econômicos e ambientais. Esta atividade possibilitou a criação de todo um setor industrial obedecendo às regras de mercado, tornando-se economicamente viável, sustentável e funcional (ABIPET, 2010). Apesar da reciclagem e algum reuso desse tipo de garrafas e de outros materiais, muitas ainda são descartadas no meio ambiente causando danos, entupindo principalmente esgotos e vias públicas de grandes cidades (ABIPET, 2010; TEIXEIRA, 2010). Assim, por meio desse protótipo de irrigador automático temos uma forma a mais de dar uso nobre a esses materiais, minimizando a possibilidade de degradação ambiental (BERLIN, 2016). O irrigador automático, por funcionar com o uso de um recurso natural como a luz solar, é uma alternativa eficiente, acessível e de baixo custo, pois requer poucos gastos financeiros, uma vez que maior parte de seus elementos de montagem são advindos de materiais descartados em nosso cotidiano (BERLIN, 2016; MACÊDO E MOREIRA, 2011; TEIXEIRA, 2010). E ainda, o fato de poder ser montado junto a um sistema de complementação com nutrientes proveniente da vermicompostagem por minhocas acresce mais vantagem em sua utilização, pois traz a possibilidade de reposição de componentes essenciais às plantas irrigadas por ele por meio de materiais orgânicos descartados em nosso lixo doméstico. Sendo assim, o objetivo deste trabalho é apresentar o modelo adaptado de um irrigador doméstico por gotejamento acionado e controlado pela luz solar e enriquecido com fertilizante orgânico proveniente da vermicompostagem com minhocas, desenvolvido e aplicado em uma escola pública de Parintins, Amazonas.

Material e métodos

4.1 Desenvolvimento das atividades O projeto foi desenvolvido no âmbito do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência – PIBID, nas dependências da Escola Estadual São José Operário, localizada na cidade de Parintins, Amazonas. Os acadêmicos do curso de Química do PIBID do Centro de Estudos Superiores de Parintins, da Universidade do Estado do Amazonas (CESP-UEA) junto aos alunos de 8º e 9º anos do Ensino Fundamental e professora supervisora realizaram pesquisas bibliográficas e a coleta dos materiais para a confecção do sistema de irrigação na escola de modo que pudessem realizar a montagem e monitoramento diário do aparelho de irrigação desenvolvido. 4.2 Material utilizado e técnicas aplicadas Para a montagem do irrigador por gotejamento e da caixa de vermicompostagem foram utilizados materiais de baixo custo, geralmente descartados no cotidiano escolar ou doméstico dos envolvidos no projeto. Abaixo segue a lista dos materiais utilizados para a montagem do irrigador acoplado ao balde de vermicompostagem: 1 garrafa PET refrigerante de 2 l com tampa 1 garrafa PET de suco de 250 ml com tampa 1 garrafa de vidro de embalagem de suco de 500 ml com tampa 1 garrafa plástica preta de energético de 1 l com tampa 1 cânula plástica maleável (equipamento de soro) de aproximadamente 1,5m com controlador de gotejamento Suporte para o equipamento (caixote de madeira, recolhidos em feiras, neste trabalho) 2 baldes de tinta tipo galão vazios e limpos 1 torneira plástica 1 mangueira plástica de jardinagem de 40 cm aproximadamente Minhocas Solo argiloso- húmico (do próprio solo de onde foram retiradas as minhocas) Material orgânico (cascas, talos, polpa, sementes maceradas, frutas, etc.) Massa epóxi (Durepóxi ®) Termômetro Fitas de medição de pH A montagem do irrigador solar automático foi realizada conforme as instruções dadas no projeto original desenvolvido na Embrapa Instrumentação (https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1035707/irrigador- solar). O balde de vermicompostagem foi montado de acordo com a necessidade de adaptação ao irrigador automático, mas com preparação para recebimento das minhocas de acordo com as recomendações dos criadouros de minhocas da Embrapa (SCHIEDECK et al., 2006). As minhocas utilizadas foram coletadas em solo argiloso-húmico e úmido, próximos a áreas alagadas. Para fins de esclarecimento o termo vermicompostagem adotado neste estudo refere-se ao processo de reciclagem de resíduos orgânicos por meio de criação de minhocas em minhocários, oferecendo importante alternativa para resolver economicamente e ambientalmente os problemas dos dejetos orgânicos, como o lixo domiciliar (EMBRAPA AGROBIOLOGIA, 2011).

Resultado e discussão

5.1 Montagem dos baldes de vermicompostagem Os baldes de vermicompostagem com minhocas ou minhocário foram montados seguindo os passos abaixo e realizando-se seu controle e manutenção para garantir as condições adequadas para a sobrevivência das minhocas. Primeiramente um balde foi acoplado sobre o outro, sendo que o balde superior recebeu furos de aproximadamente 3mm de diâmetro para o escoamento do produto advindo da decomposição da matéria orgânica pelas minhocas (Figura 1A). Nesse balde as minhocas foram colocadas juntamente com o solo de onde foram coletadas, com uma camada de aproximadamente 10 cm de altura, acrescido de 3 cm de matéria orgânica (Figura 1B). Ao longo de 5 dias consecutivos foram aferidas temperaturas do balde com as minhocas (1C) e o substrato sob o Sol e a média obtida foi de 31º C e 6,4 de pH (1D),garantindo às minhocas o desenvolvimento de suas atividade normais onde elaSse alimentam de resto de matérias orgânicos e assim eliminando suas fezes no solo e com ação das bactérias sobre estes restos de alimentares é produzido o húmus e assim viabilizando a continuação da montagem e uso do balde de compostagem (SCHIEDECK et al., 2006). Como a umidade também é outro fator importante para a sobrevivência das minhocas e para o escoamento do vermicomposto que servirá de produto para adubação, todos os dias da aferição foram adicionadas pequenas quantidades de água. O vermicomposto líquido resultante foi escoado para o balde inferior e ficou armazenado neste até a abertura da torneira para poder então ser usada no irrigador por meio do gotejamento. 5.2 Montagem do irrigador O irrigador foi montado no laboratório de Ciências da Escola São José Operário. O aparelho segue o princípio básico da termodinâmica em o ar ser aquecido pela luz solar, expande-se e causa pressão dentro de um recipiente fazendo o líquido movimentar-se pelo aparelho montado. Abaixo o modelo do irrigador já acoplado aos baldes da vermicompostagem descrito anteriormente (Figura 2) e toda sua estrutura. É importante ressaltar, no entanto, que em todas as ligações entre um recipiente e outro, ou entre as cânulas flexíveis que servem de sifão de pressão, deve-se certificar que estão bem vedadas, para que não haja escape de ar atrapalhando no funcionamento do aparelho. Para isso, em todas essas conexões a massa epóxi serviu para realizar a vedação das tampas dos recipientes e do furo para a passagem da cânulas plásticas. Para fins de facilitar a compreensão da montagem do sistema cada etapa será separada em tópicos, como segue abaixo: 1. O balde (8) de vermicompostagem, onde estão o substrato e as minhocas, está montado sob o outro. O produto da vermicompostagem escoa para o outro balde (9) em forma de chorume e lá é armazenado. Quando a torneira (7) é aberta, o produto desce pela mangueira (6) para a garrafa pet de 2 l ou recipiente plástico (1). A mangueira também servirá para preencher o recipiente 1 quando o nível de líquido estiver baixo, bastando-se apenas desconectá-la da torneira e ligá-la a uma fonte de água. 2. O recipiente plástico (1), que já contém cerca de 1,5 l de água recebe o chorume da caixa de compostagem, onde os líquidos misturam-se. 3. O ducto de sucção ou cânula flexível (3) deve ter sua ponta cortada em forma de “V” e deve encostar-se à extremidade superior do recipiente de vidro (4) e no fundo do recipiente plástico (1), que estarão assim conectados. No recipiente de vidro (4) o nível do líquido deve estar acima da metade da sua altura e deve ficar de “cabeça para baixo”. 4. Outro ducto (10) conecta o recipiente de vidro (4) à garrafa plástica de 250 ml (11). Esta também está conectada à garrafa preta (12), que serve de pressurizador ou bomba solar, por outro ducto flexível (13), que está encaixado na tampa da garrafa até pouco mais da altura da “boca” da garrafa preta. Quando a garrafa preta é aquecida pela luz solar, gera pressão em seu interior, faz o ar se expandir gerando pressão para que o líquido presente na garrafa de vidro (4) seja acumulado na garrafa plástica (11). 5. O último ducto flexível (16) está ligado à garrafa plástica (11) e a uma válvula de equipamento de soro (15), que faz o controle da saída de líquido seja maior ou menor, de acordo com a necessidade e a saída do líquido ocorre pelo fim do ducto (16). 6. A base para suportar o equipamento montado foi construída com madeira proveniente de um caixote de feira. Abaixo de cada garrafa foram colocadas pequenas tábuas de madeira e fixadas com pregos. A montagem do material só pode ocorrer após a secagem completa do material epóxi para que o mesmo não rache ou desgrude, que leva cerca de 24h completas. 5.3. Teste final do irrigador automático e o aprendizado obtido O teste final realizado foi plenamente assertivo, começando o funcionamento a partir de 30º C. A figura 2B mostra a imagem do irrigador montado junto à caixa de vermicompostagem e a figura 2C mostra o gotejamento ocorrendo, obtendo assim resultados satisfatórios. Além disso, o aprendizado trazido aos envolvidos sobre os processos de planejamento de estratégias, pesquisas, montagem até a chegada dos resultados foi muito bom. De acordo com os próprios estudantes do Ensino Fundamental envolvidos no trabalho foi útil porque possibilitou usar na prática muitos conceitos advindos da grade curricular já estudada e estimulou a criatividade. Para os bolsistas de Iniciação à Docência (pibidianos) foi possível, além das fases anteriores já mencionadas, aplicar os conceitos acadêmicos, técnicas e até fundamentos pedagógicos para realizar a atividade e desenvolvê-las junto aos demais estudantes.

Balde de vermicompostagem (A) furos no fundo para escoamento (B) minhocas no substrato. (C) com termômetro (D)fita de medição de pH do solo


(A) Esquema de montagem do irrigador automático (B) teste de funcionamento do aparelho (C) detalhe do gotejamento ocorrendo

Conclusões

O projeto consiste na produção de um sistema de irrigação semiautomático, com uma interface de fácil acesso para a irrigação de pequenas plantações. Esse sistema de irrigação automatizado traz uma série de benefícios, entre eles a redução do desperdício de água e economia de energia. Seguindo essa linha de pensamento foi adaptado ao protótipo uma caixa de vermicompostagem, onde a mesma visa beneficiar os pequenos agricultores e jardineiros amadores, e dessa forma também contribuindo para a preservação do meio ambiente, pois foram reutilizados matérias recicláveis e restos de alimentos que muitas vezes são desperdiçados de maneira incorreta. Além disso, a realização desse trabalho possibilitou aprendizados muito valiosos aos envolvidos, uma vez que promoveu a educação científica dentro de uma escola pública para alunos da rede básica de ensino, principalmente, uma vez que os mesmos mostraram desempenho nas fases de pesquisa, execução e apropriação do assunto abordado.

Agradecimentos

À CAPES pela concessão de bolsas do Projeto PIBID. À Universidade do Estado do Amazonas (UEA) e à Escola São José Operário por ceder o espaço, materiais e recursos

Referências

ABIPET - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DO PET. Reciclagem: benefícios da reciclagem de pet. São Paulo: 2010. Disponível em:<www.abipet.org.br/index.html?method=mostrarInstitucional&id=49>.
Acesso em: 10 de março de 2016.

BERLIN: Global Leads Group GmbH, 2013. Como fazer irrigação por gotejamento. Disponível em: <http://www.assimsefaz.com.br/sabercomo/como-fazer-irrigacao-por gotejamento>. Acesso em: 15 de outubro de 2016.
ECODESENVOLVIMENTO. Faça você mesmo: sistema de gotejamento com garrafa PET. 2011. Disponível em: <http://www.ecodesenvolvimento.org/voceecod/faca-voce-mesmo-sistema-de-gotejamento-com-garrafa>. Acesso em: 15 de outubro de 2016.

EMBRAPA AGROBIOLOGIA. Minhocultura ou vermicompostagem. Rio de Janeiro: 2011.

EMBRAPA INSTRUMENTAÇÃO. Agricultura Inteligente: irrigador solar. São Paulo: 2015

MACÊDO, C., MOREIRA, J;C; ENERGIAS LIMPAS E SUSTENTABILIDADE. Instale um sistema de irrigação por gotejamento no jardim com garrafas plásticas. 2011. Disponível em: <http://energiaslimpasesustentabilidade.blogspot.com.br/2011/11/irrigac
cao-por-gotejamento-comgarrafa. html>. Acesso em: 15 de outubro de 2016.

SCHIEDECK, G., GONÇALVES, M.M., SCHWENGBER, J.E. Minhocultura e produção de húmus para agricultura familiar. 2006. EMBRAPA Clima Temperado. Circular Técnica nº 57, versão online.

TEIXEIRA, F. Como fazer um aquecedor solar de garrafas PET. 2010. Disponível em: <http://murall.com.br/como-fazer-um aquecedor-solar-de-garrafas-pet/>. Acesso em: 17 de outubro de 2016.