PRODUÇÃO DO EXTRATO DA MACROALGA <i>Kappaphycus alvarezii</i> COMO BIOFERTILIZANTE FOLIAR: ANÁLISE TÉCNICA E ECONÔMICA PARA O LITORAL NORTE DE SÃO PAULO-BRASIL

Autores

DOI:

https://doi.org/10.20950/1678-2305.2020.46.2.568

Palavras-chave:

macroalgae; Seaweed Liquid Fertilizers (SLF); mariculture, economic feasibility.

Resumo

O extrato da alga marinha Kappaphycus alvarezii é utilizado como biofertilizante foliar e vários estudos comprovaram sua eficiência agronômica em diversas culturas agrí­­colas. Este estudo teve como objetivo analisar a viabilidade econômica do cultivo de algas marinhas frescas e seu extrato quimicamente caracterizado como alternativa técnico-econômica para comunidades costeiras. Os rendimentos das frações sólida e lí­­quida foram quantificados, o extrato foi caracterizado em sua composição quí­­mica de macronutrientes e micronutrientes e foi classificado de acordo com os critérios da legislação brasileira de fertilizantes agrí­­colas. Para o estudo de viabilidade econômica, diferentes cenários de preços de venda foram considerados e comparados com a comercialização das algas marinhas frescas. O rendimento médio obtido pelo processamento das linhagens brasileiras de K. alvarezii para a fração lí­­quida ou extrato de alga marinha fresca foi de 0,71 ± 0,0080 L kg-1 e o rendimento da fração sólida foi de 295 ± 0,0126 g kg-1. A produção de algas marinhas frescas foi inviável economicamente e, para o extrato artesanal, foi viável para o cenário com preço de venda de US$ 2,77, com valor presente lí­­quido de US$ 35.300,13 e taxa interna de retorno (TIR) de 38,99% para um horizonte de dez anos.

Referências

Babu, S.; Rengasamy, R. 2012. Effect of Kappaphycus alvarezii SLF treatment on Seed germination, growth and development of seedling in some Crop plants. Journal of Scientific and Industrial Research, 1(4): 186-195.

Brasil, 1980. Lei nº 6.894, de 16 de dezembro de 1980. Dispõe sobre a inspeção e a fiscalização da produção e do comércio de fertilizantes, corretivos, inoculantes, estimulantes ou biofertilizantes, remineralizadores e substratos para plantas, destinados í­Â  agricultura. Diário Oficial da União, Brasí­lia, 17 de dezembro de 1980, Seção 1, p. 25289.

Brasil, 2004. Decreto nº 4.954, de 14 de janeiro de 2004. Aprova o Regulamento da Lei no 6.894, de 16 de dezembro de 1980, que dispõe sobre a inspeção e fiscalização da produção e do comércio de fertilizantes, corretivos, inoculantes ou biofertilizantes destinados í­Â  agricultura e dá outras providências. Diário Oficial da União, Brasí­­lia, 15 de janeiro de 2004, nº 10, Seção 1, p. 2.

Brasil, 2009. Instrução Normativa SDA nº 25, de 23 de julho de 2009. Normas sobre as especificações e as garantias, as tolerí­¢ncias, o registro, a embalagem e a rotulagem dos fertilizantes orgí­¢nicos simples, mistos,
compostos, organominerais e biofertilizantes destinado. Diário Oficial da União, Brasí­­lia, 28 de julho de 2009, nº 173, Seção 1. Available from: <http://www.agricultura.gov.br/assuntos/insumos-agropecuarios/insumos-agricolas/fertilizantes/legislacao/in-25-de-23-7-2009-fertilizantes-organicos.pdf> Access on: Jun. 06, 2019.

Brasil, 2020a. Comex Stat - Exportação e Importação Geral. Brasí­­lia: Ministério da Indústria Comércio Exterior e Serviços. Available from: <http://comexstat.mdic.gov.br/pt/geral>. Access on: Jul. 16, 2020.

Brasil, 2020b. Instrução Normativa nº 1, de 21 de janeiro de 2020. Permitir o cultivo de Kappaphycus alvarezii no litoral de Santa Catarina, do Rio de Janeiro e São Paulo nas áreas delimitadas nesta norma. Diário Oficial da
União, Brasí­­lia, 23 de janeiro de 2020, nº 16, Seção 1:p. 76. Available from <http://www.lexeditora.com.br/ legis_27971695_instrucao_normativa_n_1_de_21_de_janeiro_de_2020.aspx>. Access on: Feb. 02, 2020.

Bulboa, C.R.; Paula, E.J. 2005. Introduction of non-native species of Kappaphycus (Rhodophyta, Gigartinales) in subtropical waters: Comparative analysis of growth rates of Kappaphycus alvarezii and Kappaphycus striatum in vitro and in the sea in south-eastern Brazil. Phycological Research, 53(3): 183-188.

Costa, A.M.; Helton, J.A.; Jorge, C.A.; Leandro, P.A.; Alfredo, J.P.A.; Brener, M.M. 2017. Kappaphycus alvarezii extract used for the seed treatment of soybean culture. African Journal of Agricultural Research, 12(12): 1054-1058. http://dx.doi.org/10.5897/AJAR2016.11629.

Craigie, J.S. 2011. Seaweed extract stimuli in plant science and agriculture. Journal of Applied Phycology, 23: 371-393. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-010-9560-4.

Eswaran, K.; Ghosh, P.K.; Siddanta, A.K.; Patolia, J.S.; Periyasamy, C.; Mehta, A.S.; Mody, K.H.; Ramavat, B.K.; Prasad, K.; Rajyaguru, M.R.; Reddy, S.K.C.R.; Pandya, J.B.; Tewari, A.; inventors; Council of Scientific and Industrial Research CSIR, assignee. 2005. Integrated method for production of carrageenan and liquid fertilizer from fresh
seaweeds. U.S. Patent No 6,893,479 XXIV.

FAO í  Food and Agriculture Organization of the United Nations 2020. FIGIS - Fisheries Statistics - Aquaculture - Global Aquaculture Production 1950-2018. Available from: <http://www.fao.org/fishery/statistics/global-aquaculture-production/query/en> Access on: Apr. 04, 2020.

Fonseca, B.C.; Dalbelo, G.; Gelli, V.C.; Carli, S.; Meleiro, L.P.; Zimbardi, A.L.R.L.; Furriel, R.P.M.; Tapia, D.R.; Reginatto, V. 2018. Use of Algae Biomass Obtained by Single-Step Mild Acid Hydrolysis in Hydrogen Production by the β-Glucosidase-Producing Clostridium beijerinckii Br21. Waste and Biomass Valorization, 11: 1393-1402.
http://dx.doi.org/10.1007/s12649-018-0430-7.

Gelli, V.C. 2007. Avaliação dos impactos econômicos do potencial de desenvolvimento da mitilicultura no municí­­pio de Ubatuba-SP. Jaboticabal, Brasil. Jaboticabal. 57f. (Dissertação de Mestrado. Centro de Aquicultura, Universidade Estadual Paulista, CAUNESP). Available from: <https://repositorio.unesp.br/handle/11449/86723>
Access on: Feb. 27, 2019.

Gelli, V.C.; Barbieri, E. 2015. Cultivo e aproveitamento da macroalga Kappaphycus alvarezii para pequenos maricultores. In: Tavares-Dias, M.; Mariano, W.S. (Orgs.). Aquicultura no Brasil: novas perspectivas. São Carlos: Pedro & João Editores. pp. 641-658.

Hayashi, L.; Reis, R.P. 2012. Cultivation of the red algae Kappaphycus alvarezii in Brazil and its pharmacological potential. Revista Brasileira de Farmacognosia, 22(4): 748-752. http://dx.doi.org/10.1590/S0102-695X2012005000055.

Hayashi, L.; Santos, A.A.; Faria, G.S.M.; Nunes, B.G.; Souza, M.S.; Fonseca, A.L.D.; Barreto, P.L.M.; Oliveira, E.C.; Bouzon, Z.L. 2011. Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Areschougiaceae) cultivated in subtropical waters in Southern Brazil. Journal of Applied Phycology, 23(3): 337-343. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-010-9543-5.

Karthikeyan, K.; Shanmugam, M. 2014. Enhanced Yield and Quality in Some Banana Varieties Applied with Commercially Manufactured Biostimulant Aquasap from Sea Plant Kappaphycus alvarezii. Journal of Agricultural Science and Technology B, 4: 621-631. http://dx.doi.org/10.17265/2161-6264/2014.08.004.

Karthikeyan, K.; Shanmugam, M. 2017. The effect of potassium-rich biostimulant from seaweed Kappaphycus alvarezii on yield and quality of cane and cane juice of sugarcane var. Co 86032 under plantation and
ratoon crops. Journal of Applied Phycology, 29: 3245-3252. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-017-1211-6.

Layek, J.; Das, A.; Idapuganti, R.G.; Sarkar, D.; Ghosh, A.; Zodape, S.T.; Lal, R.; Yadav, G.S.; Panwar, A.S.; Ngachan, S.; Meena, R.S. 2018. Seaweed extract as organic bio-stimulant improves productivity and quality of rice in eastern Himalayas. Journal of Applied Phycology, 30: 547-558. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-017-1225-0.

Layek, J.; Das, A.; Ramkrushna, G.I.; Trivedi, K.; Yesuraj, D.; Chandramohan, M.; Kubavat, D.; Agarwal, P.K.; Ghosh, A. 2015. Seaweed sap: a sustainable way to improve productivity of maize in North-East India. The International Journal of Environmental Studies, 72(2): 305-315. http://dx.doi.org/10.1080/00207233.2015.1010855.

Mantri, V.A.; Eswaran, K.; Shanmugam, M.; Ganesan, M.; Veeragurunathan, V.; Thiruppathi, S.; Reddy, C.R.K.; Seth, A. 2017. An appraisal on commercial farming of Kappaphycus alvarezii in India: success in diversification of livelihood and prospects. Journal of Applied Phycology, 29(1): 335-357. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-016-0948-7.

Martin, N.B.; Serra, R.; Atunes, G.J.F.; Oliveira, M.M.D.; Okawa, H. 1994. Custos: Sistema de custos de produção agrí­­cola. Informações Econômicas, 24: 97-122.

Martin, N.B.; Serra, R.; Oliveira, M.D.M.; Ângelo, J.A.; Okawa, H. 1998. Sistema integrado de custos agropecuários - CUSTAGRI. Informações Econômicas, 28(1): 1-22.

Masarin, F.; Cedeno, F.R.P.; Chavez, E.G.S.; de Oliveira, L.E.; Gelli, V.C.; Monti, R. 2016. Chemical analysis and biorefinery of red algae Kappaphycus alvarezii for efficient production of glucose from residue of carrageenan extraction process. Biotechnology for Biofuels, 9: 122. http://dx.doi.org/10.1186/s13068-016-0535-9.

Matsunaga, M.; Bemelmans, P.F.; Toledo, P.E.N.; Dulley, H.D.; Okawa, H.; Pedroso, I.A. 1976. Metodologia de custo de produção utilizada pelo IEA. Agricultura em São Paulo, 23: 123-139.

Mondal, D.; Ghosh, A.; Prasad, K.; Singh, S.; Bhatt, N.; Zodape, S.T.; Chaudhary, J.P.; Chaudhari, J.; Chatterjee, P.B.; Seth, A.; Ghosh, P.K. 2015. Elimination of gibberellin from Kappaphycus alvarezii seaweed sap foliar spray enhances corn stover production without compromising the grain yield advantage. Journal of Plant Research,
75: 657-666. http://dx.doi.org/10.1007/s10725-014-9967-z.

Paula, E.J.; Pereira, R.T.L. 2001. Marinomia da alga exótica, Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta), para produção de carragenanas no Brasil. Panorama da Aquicultura, 39: 10-15.

Paula, E.J.; Pereira, R.T.L.; Ohno, M. 1999. Strain selection in Kappaphycus alvarezii var. alvarezii (Solieriaceae, Rhodophyta) using tetraspore progeny. Journal of Applied Phycology, 11: 111-121. http://dx.doi.org/10.1023/
A:1008085614360.

Pickering, T. 2006. Advances in Seaweed Aquaculture Among Pacific Island Countries. Journal of Applied Phycology, 18: 227-234. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-006-9022-1.

Qadri, S.S.N.; Biswas, A.; Mandal, A.B.; Kumawat, M.; Saxena, R.; Nasir, A.M. 2019. Production performance, immune response and carcass traits of broiler chickens fed diet incorporated with Kappaphycus alvarezii. Journal of Applied Phycology, 31: 753-760. http://dx.doi. org/10.1007/s10811-018-1498-y.

Rajasulochana, P.; Krishnamoorthy, P.; Dhamotharan, R. 2012. Potential Application of Kappaphycus alvarezii in Agricultural and Pharmaceutical Industry. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research, 4(1): 33-37.

Raman, M.; Doble, M. 2015. κ-Carrageenan from marine red algae, Kappaphycus alvarezii í  A functional food to prevent colon carcinogenesis. Journal of Functional Foods, 15: 354-364. http://dx.doi.org/10.1016/j. jff.2015.03.037.

Rathore, S.S.; Chaudhary, D.R.; Boricha, G.N.; Ghosh, A.; Bhatt, B.P.; Zodape, S.T.; Patolia, J.S. 2009. Effect of seaweed extract on the growth, yield and nutrient uptake of soybean (Glycine max) under rainfed conditions. South African Journal of Botany, 75: 351-355. http://dx.doi.org/10.1016/j.sajb.2008.10.009.

Reis, R.P.; Pereira, R.R.C.; Góes, H.G. 2015. The efficiency of tubular netting method of cultivation for Kappaphycus alvarezii (Rhodophyta, Gigartinales) on the southeastern Brazilian coast. Journal of Applied Phycology, 27: 421-426. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-014-0330-6.

Roldán, I.U.M.; Mitsuhara, A.T.; Munhoz Desajacomo, J.P.; de Oliveira, L.E.; Gelli, V.C.; Monti, R.; Silva do Sacramento, L.V.; Masarin, F. 2017. Chemical, structural, and ultrastructural analysis of waste from the carrageenan and sugar-bioethanol processes for future bioenergy generation. Biomass and Bioenergy, 107: 233-243. http://dx.doi. org/10.1016/j.biombioe.2017.10.008.

Santos, A.A. 2014. Potencial de cultivo da macroalga Kappaphycus alvarezii no litoral de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil. Florianópolis. 151f (Tese de Doutorado. Universidade Federal de Santa Catarina, UFSC). Available from: <https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/132944> Access on: Jun. 27, 2017.

São Paulo, 2017. Decreto nº 62.913, de 08 de novembro de 2017. Dispõe sobre o Zoneamento Ecológico-Econômico do Setor do Litoral Norte, e dá providências correlatas. Diário Oficial do Estado de São Paulo, São Paulo, 9 de novembro de 2017, nº 127, vol. 209:p.1. Available from <http://arquivos.ambiente.sp.gov.br/ cpla/2011/05/decreto_estadual_62913_2017_zee_ln.pdf> Access on: Aug. 02, 2018.

Schulte, E.; Peters, J.; Hodgson, P. 1987. Wisconsin procedures for soil testing, plant analysis and feed & forage analysis. Madison: UW Soil and Forage LAB., University of Wisconsin-Extension. 304p. Available from: <https://datcp.wi.gov/Documents/NMProcedures.pdf>. Access on: May 05, 2016.

Shah, M.T.; Zodape, S.T.; Chaudhary, D.R.; Eswaran, K.; Chikara, J. 2013. Seaweed sap as an alternative liquid fertilizer for yield and quality improvement of wheat. Journal of Plant Nutrition, 36(2): 192-200. http://dx.doi.org/10.1080/01904167.2012.737886.

Shang, Y.C. 1990. Aquaculture economic analysis: an introduction. Baton Rouge, LA : World Aquaculture Society. 211p.

Shanmugam, M.; Seth, A. 2018. Recovery ratio and quality of an agricultural bio-stimulant and semi-refined carrageenan co-produced from the fresh biomass of Kappaphycus alvarezii with respect to seasonality. Algal
Research, 32: 362-371. http://dx.doi.org/10.1016/j.algal.2018.04.014.

Solorzano-Chavez, E.G.; Paz-Cedeno, F.R.; Ezequiel de Oliveira, L.; Gelli, V.C.; Monti, R.; Conceição de Oliveira, S.; Masarin, F. 2019. Evaluation of the Kappaphycus alvarezii growth under different environmental conditions and efficiency of the enzymatic hydrolysis of the residue generated in the carrageenan processing. Biomass and Bioenergy, 127: 105254. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2019.105254.

Sousa, R.R. 2017. Estudo dos fluxos de N2O e CH4 em solo de agricultura
orgí­¢nica, com aplicação de extrato de alga como bioestimulante vegetal. Niterói, Brasil. Niterói. 152f. (Dissertação de Mestrado. Universidade Federal Fluminense, UFF) Available from: <http://www.repositorio.
uff.br/jspui/handle/1/2908>. Access on: Jul. 04, 2017.

Suresh Kumar, K.; Ganesan, K.; Subba Rao, P.V. 2015. Seasonal variation in nutritional composition of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty - an edible seaweed. Journal of Food Science and Technology, 52: 2751-
2760. http://dx.doi.org/10.1007/s13197-014-1372-0.

Trivedi, K.; Vijay Anand, K.G.; Kubavat, D.; Kumar, R.; Vaghela, P.; Ghosh, A. 2017. Crop stage selection is vital to elicit optimal response of maize to seaweed bio-stimulant application. Journal of Applied Phycology, 29: 2135-2144. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-017-1118-2.

Trivedi, K.; Vijay Anand, K.G.; Kubavat, D.; Patidar, R.; Ghosh, A. 2018. Drought alleviatory potential of Kappaphycus seaweed extract and the role of the quaternary ammonium compounds as its constituents towards imparting drought tolerance in Zea mays L. Journal of Applied Phycology, 30: 2001-2015. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-017-1375-0.

Valderrama, D.; Cai, J.; Hishamunda, N.; Ridler, N.; Neish, I.C.; Hurtado, A.Q.; Msuya, F.E.; Krishnan, M.; Narayanakumar, R.; Kronen, M.; Robledo, D.; Gasca-Leyva, E.; Fraga, J. 2015. The Economics of Kappaphycus Seaweed Cultivation in Developing Countries: A Comparative Analysis of Farming Systems. Aquaculture Economics & Management, 19: 251-277. http://dx.doi.org/10.1080/13657305.2015.1024348.

Vasantharaja, R.; Abraham, L.S.; Inbakandan, D.; Thirugnanasambandam, R.; Senthilvelan, T.; Jabeen, S.K.A.; Prakash, P. 2019. Influence of seaweed extracts on growth, phytochemical contents and antioxidant capacity of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp). Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 17: 589-594. http://dx.doi.org/10.1016/J.BCAB.2019.01.021.

Zodape, S.T.; Gupta, A.; Bhandari, S.C.; Rawat, U.S.; Chaudhary, D.R.; Eswaran, K.; Chikara, J. 2011. Foliar application of seaweed sap as biostimulant for enhancement of yield and quality of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Journal of Scientific and Industrial Research, 70: 215-219.

Zodape, S.T.; Kawarkhe, V.J.; Patolia, J.S.; Warade, A.D. 2008. Effect of liquid seaweed fertilizer on yield and quality of okra (Abelmoschus esculentus L.). Journal of Scientific and Industrial Research, 67: 1115-1117.

Zodape, S.T.; Mukherjee, S.; Reddy, M.M.P.P.; Chaudhary, D.R.R. 2012. Effect of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex silva. extract on grain quality, yield and some yield components of wheat (Triticum aestivum L.). International Journal of Plant Production, 3(2): 97-101. http://dx.doi.org/10.22069/IJPP.2012.646.

Zodape, S.T.; Mukhopadhyay, S.; Eswaran, K.; Reddy, M.P.; Chikara, J. 2010. Enhanced yield and nutritional quality in green gram (Phaseolus radiata L.) treated with seaweed (Kappaphycus alvarezii) extract. Journal of Scientific and Industrial Research, 69: 468-471.

Zuniga-Jara, S.; Marin-Riffo, M. 2016. Bioeconomic analysis of small-scale cultures of Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty in India. Journal of Applied Phycology, 28: 1133-1143. http://dx.doi.org/10.1007/s10811-015-0616-3.

Downloads

Publicado

2020-10-06

Edição

Seção

Artigo cientí­fico

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)

1 2 3 4 > >>