Relatório FINAL mais contato

7/29/2019 Relatrio FINAL mais contato

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Culturas Hidropnicas: Construo de uma bancada residencial

Referente ao Perodo de Maro /2012 a Dezembro /2012

Ttulo: Culturas Hidropnicas: Projeto de construo de uma bancada com materiais

sustentveis

Autor: Guilherme de Andrade Carneiro

Orientadoras: Priscila Fabiana Paulo dos Santos e Andrea Heindenreich

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ndice

1.Introduo 3

2. Objetivos 4

3. Hidroponia Conceito 5

4. Metodologia e Resultados 6

4.1 - Reservatrio da Soluo Nutritiva: 6

4.2 Sistema Hidrulico _ Circulao da Soluo Nutritiva: 7

4.3 Temporizador Analgico (timer): 8

4.4 Piscina de crescimento (berrio): 9

4.5 Formao de Mudas: 10

5. Concluses e Perspectivas 12

6. Referncias Bibliogrficas 13

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1 Introduo

A palavra hidroponia vem do grego, dos radicais hydro = gua eponos = trabalho. A

hidroponia uma tcnica alternativa de cultivo protegido, na qual o solo substitudo por

uma soluo aquosa contendo apenas os elementos minerais indispensveis aos vegetais.

(Graves, 1983; Jensen e Collins, 1985; Resh, 1996 apud Furlani et. al., 1999).

H muitos anos alguns pesquisadores deram grande impulso nos estudos e pesquisas

na cultura hidropnica. De acordo com Epstein (1975), foi uma observao de John

Woodward em 1699, cultivou menta em alguns tipos de gua. Entretanto, a utilizao da

tcnica, para o cultivo domstico ou para fins comerciais, comeou em 1938, atravs dos

trabalhos de Gericke que, durante toda a dcada pesquisou o assunto. Durante a Segunda

Guerra Mundial, o governo norte-americano adotou a tcnica em bases militares, cultivando

vegetais para alimentao de suas tropas (Schubert, 1981; citado por Teixeira, 1996). Os

pases hospedeiros, como Japo e Israel, adotaram posteriormente a alternativa de cultivo.

Com o passar do tempo, de acordo com Schubert (1981), citado por Teixeira (1996)

j no sculo XVII, na poca do Renascentismo, Van Helmont, instalou e conduziu um

ensaio, considerado o primeiro com plantas. O ensaio consistiu em tomar um recipiente e o

preencher com aproximadamente 90 kg de terra previamente seca em um forno. Instalou

neste recipiente, uma estaca de salgueiro que recebeu durante cinco anos apenas gua de

chuva. Ento tomou, novamente, o peso da terra do recipiente e observou que a diferena do

peso inicial foi apenas 62,5 gramas. Concluiu, ento, que a gua, e apenas ela, alimentava as

plantas. Apesar de a concluso ser parcialmente correta foi um passo muito importante,

contribuindo decisivamente para refutar as idias de Aristteles.

Em 1699, John Woodward, um ingls, professor de medicina, derrubou a teoria da

gua de Van Helmont. Woodward cultivou, 150 anos antes de surgir tcnica da hidroponia,

plantas sem terra (Jones, 1983). Em recipientes de mesmo tamanho instalou plantas de

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menta em diferentes tipos de gua: de chuva, de rio, de enxurrada e esgoto diludo.

Observou que onde a quantidade de material slido era maior, a produtividade da menta foi

melhor. Concluiu ento, que no era da gua que as plantas se nutriam mas sim do material

slido do solo. Com esse ensaio refutou as consideraes de Van Helmont e de Aristteles.

a primeira citao, em literatura, sobre cultivo hidropnico.

Surgiram ento as bases da qumica moderna e as contribuies de Justus Von Liebig

e de DeSaussure, com relao assimilao de CO2 (Jones, 1983). Tivemos tambm

importantes contribuies ao estabelecimento definitivo de teorias de nutrio mineral de

plantas, como as do Francs Boussingault (1802-1887) e do Alemo Liebig (1940). Assim,

Sachs (1860) e Knop (1865), lanaram as primeiras receitas de soluo nutritiva (Teixeira,

1996), quando conseguiram cultivar plantas em meio lquido de semente a semente. O

conhecimento a respeito da nutrio de plantas sofreu, ento, grande impulso.

A prtica da hidroponia no continente americano tem como alicerce o cultivo de

hortalias e plantas ornamentais, como cravo e rosas.

Na frica existem grandes empresas utilizam o cultivo hidropnico para fornecer

alimentos para alimentao de seus funcionrios.

Na Rodsia se tem obtido, com pleno sucesso, tomates, batatas e variadas hortalias

atravs da cultura hidropnica.

Na Inglaterra cultiva-se na maior parte das instalaes hidropnicas, flores, tomates e

pepinos. Em outros pases Europeus existem muitas pesquisas com hidroponia, assim como

instalaes comerciais, onde se cultiva praticamente todas as espcies vegetais de

importncia econmica, alm de outras com objetivo puramente cientfico.

O Japo guarda certamente, as instalaes mais importantes do mundo no momento.

Em Israel esto as mais modernas e avanadas unidades de pesquisas em hidroponia.

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Existem, tambm, inmeras exploraes comerciais especializadas no cultivo de hortalias e

flores de corte.

No Brasil a hidroponia est, tambm, bastante difundida. Em praticamente todos os

seus Estados se cultiva por hidroponia e se pesquisa o emprego do mtodo.

No Brasil o referido meio de obteno de alimentos, se apresenta como alternativa

para se obter produtos sadios, de excelente qualidade, praticamente isentos de agrotxicos e

de alto valor nutritivo. Entretanto, para se cultivar uma espcie vegetal, torna-se importante

o conhecimento de suas necessidades bsicas e ter bases slidas de todo o processo de

produo de vegetais por hidroponia.

A grande demanda por alimentos no sculo XXI favorece a utilizao de defensores

agrcolas pelos produtores para maximizar a eficincia econmica atravs de ganhos de

produtividade. Deixando-nos cada vez mais inseguros ao comprar verduras e legumes.

Segundo uma pesquisa realizada pela ABIN (Agencia Brasileira de Inteligncia) em parceria

com Secretarias de Sade de 15 Estados e do Distrito Federal, aponta que das alfaces

coletadas ao menos 40% estavam com excesso de agrotxicos. Outro dado importante, o

agronegcio consome 70% do recurso hdrico, a indstria utiliza 20% e para o consumo

humano apenas 10% (O Globo Amanh Cludio Motta).

Como apresentado nas pesquisas a agricultura tem um forte impacto mundial quanto

utilizao dos recursos hdricos. Cabe a ns reduzirmos de alguma forma esta deteriorao

das nossas reservas de gua doce.

O cultivo hidropnico traz inmeras vantagens quando comparado ao cultivo

tradicional como; qualidade nos vegetais, maior produtividade (tempo x custo x qualidade),

cultivo durante o ano todo (pois, sofre menos com as mudanas climticas), economia de

energia, no exige rotao de cultura, plantas uniformes, produo em pequenas reas,

precocidade na colheita, maior produtividade por metro quadrado, reduo na carga de

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trabalho, geralmente no se utiliza defensivos agrcolas e economiza aproximadamente 70%

de gua (GENUNCIO, 2011). Desta forma a hidroponia vem se destacando por ostentar-se

coerente s novas tendncias e necessidades mundiais.

A produo dos produtos hidropnicos em uma residncia trar para o proprietrio

da bancada benefcios como, o cultivo de vegetais com excelente qualidade apresentando

alto valor nutricional j que recebe os nutrientes na medida certa, desfrutar de alimentos

isentos de agrotxicos uma vez que so produzidos em ambientes controlados e obtendo alta

produtividade na produo.

Uma produo hidropnica residencial beneficia tambm toda a sociedade e o meio

ambiente, pois consegue-se economizar at 70% da gua visto que ela reaproveitada por

um sistema de bombeamento hidrulico, no contamina rios ou aquferos com a utilizao

desenfreada de agrotxicos e pesticidas bem como o seu despejo inadequado na natureza,

traz a vantagem de se obter resultados satisfatrios em regies imprprias para o cultivo e

a diminuio da queima de combustveis fsseis usados nos veculos de transporte.

O esquema geral de uma bancada de hidroponia para germinao consiste em fixar

as mudas em um substrato inerte dentro do recipiente principal, logo abaixo existe um

reservatrio de soluo nutritiva por onde feita a circulao controlada por uma bomba de

escoamento e uma timer analgico.

2. Objetivos

O escopo do projeto apresentar a construo de uma Bancada Hidropnica de fcil

construo, apresentar as etapas do processo de montagem, utilizar materiais sustentveis e

reaproveitar tambm insumos disponveis na prpria residncia ou acessvel na regio, pois

desta forma reduziremos consideravelmente as despesas de montagem da bancada. Sendo

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coerente desta forma com os documentos da ONU que descrevem a sustentabilidade em um

trip: economicamente vivel, socialmente justo e ambientalmente correto.

4. Metodologia e Resultados

O projeto se deu inicio com uma profunda pesquisa nos livros e referncias citadas

no final deste relatrio. Quando pesquisei sobre o assunto na internet em fontes nacionais

tive certa dificuldade em encontrar informaes de qualidade, algumas estavam em

desacordo com outras, por esse motivo resolvi adquirir livros e revistas conhecidas para

assegurar a qualidade do contedo. Absorvendo o mximo de informaes sobre o tema,

facilitando nas decises no processo de montagem da bancada.

Com o conhecimento mais apurado, comecei a fazer estudo de casos que encontrei

na internet, j que na minha regio no conheci nenhum adepto do cultivo hidropnico. Ao

entrar em contato por e-mail com alguns produtores informais, tive a surpresa de encontrar

pessoas dispostas a compartilhar suas experincias com a maior boa vontade. Essa

sondagem propiciou-me economia de tempo nas etapas mais avanadas do modelo, por no

precisar testar sistemas que outros j haviam testado e no obtiveram um resultado

satisfatrio.

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Aps o estudo terico, foi possvel esboar um prottipo modelo e uma sequencia de

etapas para sua construo, conforme apresentado no fluxograma abaixo.

Fluxograma 1:

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Pesquisa Bibliogrfica

Escolha do Modelo da Bancada (design)

Seleo dos Materiais

Coleta de Insumos nas Proximidades

Listagem dos Equipamentos Necessrios

Pesquisa de Preos

Aquisio de Materiais e Equipamentos

Teste com o Sistema Hidralico

Montagem do Prottipo

Funcionamento Constante do Projeto paraDiagnstico do Desempenho

Teste com o Sistema Hidralico

Correo de PossveisFalhas

Apresentao na Semana de Extenso 2012


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O modelo de bancada foi selecionado de acordo com os materiais disponveis no

mercado. O suporte para a bancada foi utilizada a estrutura de uma mesa usada. Uma caixa e

isopor de dimenses de comprimento 55 mm, largura 38 cm e altura 24 cm, foi utilizada

para promover o contato das razes da espcie com a soluo nutritiva, conforme mostrado

na figura 1.

Figura 1: A - Base reaproveitada com a estrutura em bambu. B - Caixa de Isopor.

O prximo passo foi criar uma lista com as peas necessrias na montagem. Com a

listagem completa iniciou-se o trabalho de pesquisa de preo visando a reduo das despesas

na construo. importante salientar que boa parte dessa lista foi adquirida atravs de

fornecedores pela internet, algumas vezes o valor do frete foi maior que o prprio

equipamento, mas, mesmo assim o valor da compra saa mais em conta que se fosse compra-

los em lojas da regio (a oferta e a demanda de certos produtos podem mudar por localidade,

desta forma o valor varivel).

Antes da construo do sistema hidropnico alguns fatores de vital importncia para

se obter o resultado desejado, foram levados em considerao. Para se escolher o local onde

a bancada ficaria, foi observado; a incidncia de luz solar no apresentando barreiras ou

obstculos. A fonte de energia da qual as plantas dependem a luz, para os processos de

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A B


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fotossntese, fototropismo e com papel bastante importante no crescimento das plantas.

Germinao de sementes, desenvolvimento de mudas e florao so alguns dos processos de

desenvolvimento controlados pela luz. As respostas do desenvolvimento em relao luz

ambiente, no dependem apenas da presena ou ausncia de luz mas tambm da variao em

qualidade luminosa (FERRI, 1985; citado por GENUNCIO 2011).

A disponibilidade de gua com boa qualidade de extrema importncia para o

sucesso do empreendimento, j que ela o veculo de transmisso dos nutrientes at as

plantas. Como a bancada tambm precisa de energia eltrica para a circulao da gua, foi

importante atentar para um ponto de energia nas proximidades.

O solo onde o projeto foi montado apresentava cimentao e planeza, pois como o

cultivo hidropnico realizado sem contato com o solo, este serve apenas para sustentar a

infraestrutura. Uma sala no Campus do CEFET de Angra que atendeu todos os requisitos foi

escolhida para que fosse feita a instalao.

4.1 - Reservatrio da Soluo Nutritiva:

O reservatrio da Bancada de Germinao o grande diferencial desse tipo de

cultivo, j que possvel economizar at 70% de gua. Como a irrigao das plantas

realizada por uma bomba hidrulica instalada na base do galo que faz o recalque da gua

para o sistema e h um retorno do excedente para o reservatrio por um nvel inserido no

isopor que controla a profundidade da bancada, mantendo a nvel dagua na altura das razes

das mudas impedindo a submerso das plantas, evitando assim o desperdcio de gua.

Acompanhe abaixo os passos da construo do prottipo.

Primeiramente, foi construdo um reservatrio apartir de um galo de 20 litros. Com

o objetivo de facilitar futuras manutenes e retirada de impurezas do sistema, foi efetuado

um corte na parte superior do recipiente (Figura 2).

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Figura 2: A Marcao do corte. B Corte efetuado por uma Serra Mrmore.

O clculo da capacidade do depsito deve levar em considerao o tipo de cultura a

ser plantada, a quantidade de espcimes (produo) e o consumo mdio dirio de gua da

planta, informao disponvel na literatura. Segue o modelo para clculo:

Posteriormente foi dado incio a instalao da bomba de recalque. Um furo foi feito

no fundo do recipiente utilizando uma serra copo de , onde foi inserido um flange de 20 x

.

Figura 3: A - Furo e a serra copo utilizada na operao e B Vista superior do furo.

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A B

A B

Capacidade do Reservatrio = (Quantidade de Mudas) x (Consumo Dirio da Planta) x 400%

(Margem de Segurana)


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4.2 Sistema Hidrulico - Circulao da Soluo Nutritiva:

Soluo Nutritiva o lquido que contm a quantidade de sais balanceada e ideal

para atender as necessidades da planta. Existem dois grupos de nutrientes, divididos pela

proporo que aparecem na soluo, so os micronutrientes: Mn, Fe, B, Zn, Cu, Mo, Cl e os

macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg, S. Temos tambm os orgnicos: C, H, O.

Para a circulao da soluo nutritiva do projeto, foi criado um sistema hidrulico

formado por uma bomba de escoamento de uma mquina de lavar usada. Esse movimento

da soluo montado para levar at as plantas essa mistura lquida e tambm para aumentar

a quantidade de oxignio dissolvido, j que este tem um papel vital para o desenvolvimento

das plantas. Segundo o MARTINEZ e CLEMENTE (2011), ocorrem no sistema radicular da

planta a absoro de gua e nutrientes, estes processos envolvem gastos de energia,

produzida a partir da respirao radicular, que depende diretamente da quantidade de

oxignio disponvel na soluo Nutritiva.

O sistema foi criado para realizar apenas o recalque, ou seja, a gua deve ir at a

bomba para que a soluo nutritiva seja bombeada. A Figura 4 apresenta um esquema geral

da montagem desta bancada.

Figura 4: Esquema geral do sistema de circulao da soluo nutriente.

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BANCADA

RESERVATRIO

BOMBA DE RECALQUE

TUB

ULAO


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Sendo assim, a bomba foi instalada na parte inferior do galo e para fazer a unio da

bomba com o galo foi aproveitado um flange.

Figura 5: Fotos das peas utilizadas na construo do sistema hidrulico: A Flange vedado

com fita teflon; B Posio de encaixe do flange no recipiente; C - Bomba de Recalque.

4.3 Temporizador Analgico (timer):

Para controlar o tempo de circulao da soluo nutritiva foi utilizado um

Temporizador Analgico da marca SMART, modelo FDD60/B2 (Figura 6). Ao longo do

dia o bombeamento foi ativado a cada 15 minutos e desativado por 15 minutos. Durante a

noite, o timer foi ajustado para acionar a bomba 15 minutos em intervalos de 2 a 3 horas. Os

intervalos foram selecionados devido as condies climticas do local. A intermitncia do

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A B

C


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bombeamento da soluo aumenta a vida til da bomba e diminui os gastos com energia

eltrica (tabela 1).

Tabela 2: Tempo de funcionamento da bomba de recalque.

Sist. Ligado Sist. Desligado

Aps o Amanhecer 15 min 15min

Aps o Anoitecer 15 min 120 min

O Timer Analgico foi criado para ligar e desligar

automaticamente aparelhos, com horrios programados. Temporizador

um equipamento porttil com facilidade e praticidade de manuseio, basta

ligar na tomada da rede eltrica em 127V ou 220V.

4.4 Piscina de crescimento (berrio):

o local onde ficam as bandejas de germinao com a circulao de soluo para

que mantenha o substrato mido (no projeto foi utilizado a espuma fenlica material inerte

para sustentar a planta na bancada).

Na execuo desta etapa foi aproveitada uma caixa de isopor que foi isolada por um

plstico evitando assim o contato da soluo com o isopor (Figura 7)

Figura 7: A Preparando para embrulhar a Caixa. B Foi usado a Silver Tape e uma cola

especial em Spray para fixar.

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Figura 6

A B


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Na base do isopor foram feitos dois furos (Figura 8 A), um com um flange na

extremidade superior conectado o nvel de 5 cm (Figura 8 B) e abaixo a sada dgua

diretamente para o reservatrio. O segundo furo foi instalado uma vlvula em um dreno de

fundo (Figura 8 C). Na Figura 8 D observar-se a posio final da bancada de

germinao.

Figura 8:

Para controle de vazo improvisei um T, onde foram feitos quatro furos, depois

foram realizados mais dois furos para aumentar o fluxo dagua (Figura 9 A). Neste

conjunto foi utilizado dois pedaos com 30 cm de e um pedao com 20 cm de de tubo

de PVC, 1 joelho 90 , 1 redutor para , 1 joelho e 2 tampes de .

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A B

C D


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Este conjunto foi encaixado na bancada com a piscina j em sua posio de

funcionamento, porque quando encaixado este impede a retirada da caixa de isopor

revestida. Por esse motivo no houve utilizao de cola ou qualquer outro aglutinante nesta

juno, no tive problemas com vazamentos.

Figura 9: A Perspectiva do encaixe T. B Local do Encaixe do T. C Posio das

partes antes de receber o redutor de fluxo. D Encaixe das peas na bancada.

4.5 Formao de Mudas:

A espcie selecionada para testar a eficincia da bancada de germinao foi a alface

(Lactuca sativa). Foram escolhidas trs espcies adiferentes a Alface Mimosa SAKATA,

Alface Crespa Isabella SAKATA e Alface Mimosa Roxa Topseed para comparar os

resultados entre as variedades.

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D

A B

C D


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Segundo

Furlani (1999)

citado por

GENUNCIO (2011),

a qualidade do

produto

determinada desde a

semeadura e o manejo na bancada de germinao, garantindo ndices mnimos de

germinao e pureza. Para isso foi utilizado sementes peletizas, que possuem poder

germinativo superior a 90%, pureza superior a 99% e homogeneidade de germinao. Esse

tipo de semente possui essas caractersticas por serem pr-germinadas.

As sementes so colocadas uma a uma em cubos de espuma fenlica possuindo 1cm

x 1cm e depositadas dentro de uma bandeja de germinao, o tamanho do furo foi realizado

com um lpis, pois recomenda-se na literatura fazer o furo em formato cnico.

Figura 10: A - Sementes inseridas na espuma fenlica. B Bancada em funcionamento na

feira de Extenso em Angra dos Reis com inicio na produo.

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A B


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5. Concluses e Perspectivas

O trabalho foi apresentado na Semana de Extenso de 2012 em Angra dos Reis,

durante o evento foi possvel observar o interesse das pessoas pelo assunto. O assunto foi

abordado de forma dinmica com crianas e professores, dando a oportunidade da populao

conhecer a hidroponia na prtica.

Algumas pessoas j conheciam o Cultivo Hidropnico e tinham interesse em faz-lo,

mas acreditavam ser algo complexo e por esse motivo desistiam de continuar. Ao final da

apresentao manifestaram a vontade de tentar o cultivo em suas casas. Incentivando esta

vontade nas pessoas, foi distribudo material explicativo bsico para os iniciantes,

despertando maior confiana e assim desmitificando o assunto.

Montar e apresentar este projeto serviu para aperfeioar o meu relacionamento

interpessoal, o aprofundamento de um assunto completamente fora da minha rotina de

estudos instigando a minha curiosidade por contedos diversos e me concedendo uma

capacidade para pesquisa mais autnoma.

Concluo que Projetos de Extenso

vantajoso no s para o aluno que estuda e

aprende, uma troca com a sociedade

mostrando-a as possiblidades que o estudo e

a pesquisa podem gerar em seu cotidiano.

De acordo com o autor Robson

Alberoni; alm das pesquisas, devemos

lembrar que o pesquisador e a sua

Pgina 18 de 20Figura 11: Foto tirada na Semana de ExtensoCEFET UnED Angra dos Reis em Out/ 2012durante a apresentao do projeto.


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criatividade, que proporcionam o surgimento

de novos sistemas de produo.

Portanto, sendo a hidroponia uma

tendncia mundial e com suas inmeras

vantagens, basta agora por as mos na massa.

6. Referncias Bibliogrficas

ALBERONI, R. B. Hidroponia: Como instalar e manejar o plantio de hortalias dispensando

o uso do solo. Nobel: So Paulo, 1998.

DOUGLAS, J. S. Hidroponia: Cultura sem Terra. Nobel: So Paulo, 1987.

GENUNCIO, G. C. Hidroponia Cursos e Projetos. Zeoconsult: Petrpolis, 2011.

MARTINEZ, H. E. P.; CLEMENTE J. M. O uso do cultivo Hidropnico de Plantas em

pesquisa Srie

Didtica. UFV: Viosa, 2011.

NUNES, J. C. Curso Hidroponia. Apostilas Caju: Aracaju, 2012.

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