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Artigo

Agricultural waste recycling in horticultural intensive farming systems by on-farm composting and compost-based tea application improves soil quality and plant health: a review under the perspective of a circular economy

Resumo

A cadeia de abastecimento de vegetais dos sistemas de agricultura intensiva ganhou enorme relevância devido à poluição ambiental, toxicidade residual para microrganismos e seres humanos, desenvolvimento de resistência a patógenos vegetais, perda de biodiversidade e riscos para a saúde humana. Estudos voltados para a limpeza do solo de fumigantes do uso indevido de fungicidas vegetais e fertilizantes, têm incentivado a busca por alternativas ecológicas. Este artigo tem como objetivo proporcionar uma compreensão mais profunda das novas percepções sobre a compostagem na propriedade agrícola e a aplicação de chá à base de composto no solo e nas plantas por meio da reutilização virtuosa de resíduos agrícolas. A compostagem na propriedade agrícola é uma opção viável graças aos benefícios para a qualidade do solo e a saúde das plantas, que valorizam a biomassa subutilizada. Este artigo discute e compara criticamente as tecnologias mais promissoras para reciclar a biomassa residual in situ em produtos de alto valor agregado para correção do solo (composto) e tratamento de plantas (chá à base de composto). O composto contém minerais, metais pesados, substâncias húmicas e microrganismos endógenos para melhorar a qualidade do solo. A aplicação de composto trouxe muitos benefícios contra patógenos e doenças das plantas devido a formulações inovadoras e personalizadas. O composto pode ser empregado sozinho ou em combinação com consórcios microbianos exógenos (protistas, fungos, oomicetos, leveduras, actinomicetos e bactérias) que atuam como agentes de controle biológico, atendendo aos requisitos do mercado agroquímico para melhorar a qualidade do solo e a saúde das plantas. As formulações líquidas feitas de chás à base de composto bruto e/ou misturas personalizadas de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, humina, macro e micronutrientes e microbiota endógena têm muitos benefícios para o crescimento das plantas e a saúde das culturas. No entanto, as complexas regulamentações europeias e leis nacionais, o excedente de esterco, a variabilidade na disponibilidade e transporte de composto, a variabilidade na qualidade do composto e na composição da matéria-prima, as emissões de gases de efeito estufa e a necessidade de energia foram barreiras muito difíceis para a compostagem na fazenda e a aplicação de derivados de composto. Foram apresentadas e discutidas recomendações, novidades, inovações, sustentabilidade e direções de pesquisas futuras que podem ajudar a resolver várias dessas questões sob a nova perspectiva de um sistema de economia circular.



Abstract

The vegetables supply chain of intensive farming systems has gained huge relevance due to environmental pollution, residual toxicity towards microorganisms and humans, development of plant pathogen resistance, biodiversity loss, and hazard to human health. Studies addressed to clean from misuse of plant fungicides, soil fumigants, and fertilizers have encouraged the search of eco-friendly alternatives. This paper aims to give deeper understand of new insights for on-farm composting and compost-based tea application for soil and plant through the virtuous reuse of agricultural waste. On-farm composting is viable option thanks to benefits on soil quality and plant health which valorize underused biomass. This paper critically discusses and compares the most promising technologies in order to recycle in situ residual biomass into high-value added products for soil amendment (compost) and plant treatment (compost-based tea). Compost contains minerals, heavy metals, humic substances, and endogenous microorganisms to improve soil quality. Compost application had many benefits against plant pathogens and diseases due to innovative tailored formulates. Compost can be employed either alone or in combination with exogenous microbial consortia (protists, fungi, oomycetes, yeast, actinomycetes, and bacteria) acting as biological control agents by fitting the agrochemical market requirements for improving soil quality and plant health. Liquid formulations made of crude compost-based teas and/or tailored mixtures of humic acids, fulvic acids, humin, macro-micronutrients, and endogenous microbiota have many benefits for plant growth and crop health. Nonetheless, the complex European regulations and national laws, manure surplus, variability in availability and transporting of compost, variability in compost quality and feedstock composition, greenhouse gas emissions, and energy requirement were very hard barriers for on-farm composting and compost derivatives application. Recommendations, novelties, innovations, sustainability, and directions of future researches that may help to solve a number of these issues under the new perspective of a circular economy system were presented and discussed.


U. De Corato

2020 - Science of The Total Environment

Termos de indexação:

Compostagem, chá de composto, agricultura sustentável, esíduos agrícolas, economia circular, qualidade do solo

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