Use of compost-prepared substrate for seedling production: a systematic literature review

Authors

DOI:

https://doi.org/10.55892/jrg.v7i14.1009

Keywords:

Organic waste, Organic matter, Organic substrate, Composting

Abstract

This study consists of a systematic literature review on the use of alternative substrates in the composting of urban solid waste, aiming to compile information and conduct a comparative analysis to identify the most effective compounds in different approaches. Articles published in databases such as the Portal Capes between the years 2014 and 2023 were analyzed. The results highlight the prevalence of studies investigating waste such as animal manure, plant residues used in primary production, and municipal waste. These resources, derived from waste reuse, contribute to environmental preservation and promote the generation of clean and renewable energy. However, there is a challenge in developing substrates adapted to each region, such as in the Amazon Region, using local raw materials that, depending on how they are disposed of, lead to serious environmental problems. Therefore, it is crucial to advance in this field, considering the vast potential of industrial waste, agricultural residues, and other raw materials available in these regions.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Wellison Rafael de Oliveira Brito, Federal University of Amazonas

[Lattes]
Graduado em Ciências Biológicas; Mestre em Ciências Biológicas (PPGBOT – INPA); Doutorando no Programa de Pós-Graduação em Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazônia (PPGCASA – UFAM); Professor de Biologia na Secretaria de Estado de Educação e Desporto Escolar do Amazonas (SEDUC-AM).

Cássia Nascimento de Morais Oliveira, Instituto Federal do Amazonas

[Lattes]
Graduado em Bacharelado em Engenharia Civil; Técnica em Edificações pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Paraíba (IFPB); Discente em Técnico em Administração no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas (IFAM).

Railma Pereira Moraes, Instituto Federal do Amazonas

[Lattes]
Graduada em Engenharia Florestal; Mestre em Ciências do Ambiente e Sustentabilidade na Amazônia (PPGCASA – UFAM); Doutorado Engenharia Florestal pela Universidade Federal de Lavras (UFLA); Professora no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas (IFAM).

References

ABOKSARI, H. A., HASHEMABADI, D., & KAVIANI, B. (2021). Effects of an Organic Substrate on Pelargonium peltatum and Improvement of its Morphological, Biochemical, and Flowering Parameters by Root-inoculated Phosphate Solubilizing Microorganisms. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 52, 15, p. 1772–1789. 2021. https://doi.org/10.1080/00103624.2021.1892735

ARAÚJO, M., SILVA, L., FRARE, L., LEITE, H., & MOTA, L. H. Processo de compostagem a base de murumuru (Astrocaryum spp.) e seu uso como substrato. Agrotropica, 30, 2, p. 109-118. 2018. http://dx.doi.org/10.21757/0103-3816.2018v30n2p109-118

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS (ABRELPE). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil, 2020. Disponível em: http://abrelpe.org.br/panorama/. Acesso em: 09 de janeiro de 2024.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE EMPRESAS DE LIMPEZA PÚBLICA E RESÍDUOS ESPECIAIS (ABRELPE). Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil, 2022. Disponível em: http://abrelpe.org.br/panorama/. Acesso em: 09 de janeiro de 2024.

ABRO, S. A., AHMED, N., ALI, M., & TUNIO, S. Biodegradation of Sugarcane Trash with Agro-Industrial and Farm Wastes for Value Added Organic Byproduct. Int.J.Econ.Environ.Geol, 13, 2. 2022.

ALOISIO, C. M., DOS SANTOS GONÇALVES PODER, J., DOS SANTOS, F. T., FEHMBERGER, C., BAUTITZ, I. R., & HERMES, E. Agroindustrial wastes as a substrate for the cultivation of Eruca sativa Miller seedlings: physical–chemical and phytometric parameters assessment. Environmental Science and Pollution Research, 29, 34, p. 51674–51685. 2022. https://doi.org/10.1007/s11356-022-19503-5

ALVES, RAQUEL OLIVEIRA ET AL. Produção de adubo orgânico: beneficíos para o meio ambiente e agricultura familiar no sertão de Alagoas. Revista de Agroecologia no Semiárido, 5, 3, p. 1-8. 2021.

BALDOTTO, M. A., & BALDOTTO, L. E. B. Ácidos húmicos. Revista Ceres, 61, 856-881. 2014.

BIABANI, A., CARPENTER-BOGGS, L., GHOLIZADEH, A., VAFAIE-TABAR, M., & OMARA, M. O. Reproduction Efficiency of Eisenia foetida and Substrate Changes During Vermicomposting of Organic Materials. Compost Science and Utilization, 26, 3, p. 209–215. 2018. https://doi.org/10.1080/1065657X.2018.1463877

BOHM, F. M. L. Z., PHILIPPSEN, A. S., OLIVEIRA, D. L. DE, GARCETE, L. H. T., BERTOLA, P. B., & BOHM, P. A. F. Emergência e crescimento de alface (Lactuca sativa L.) submetida a substratos orgânicos. Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável, 12, 2, p. 348-352. 2017. https://doi.org/10.18378/rvads.v12i2.4859

BRASIL. Lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos; altera a Lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. Disponível em: http:// www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.html. Acesso em: 31 jan. 2024.

CAVALCANTE, A. C. P., CAVALCANTE, A. G., DA SILVA HENRIQUE, J., ZUZA, J. F. C., DANTAS, M. M. M., & DA COSTA ARAÚJO, R. Organic substrate and organic foliar fertilizer effect on chlorophyll index and growth in umbuzeiro seedlings. Agronomia Colombiana, 36, 2, p. 152–157. 2018. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v36n2.69866

CASSINI, S.T.; VAZOLLER, R.F.; PINTO, M.T. Introdução. In: Cassini S. T. (Coord). Digestão de resíduos sólidos orgânicos e aproveitamento do biogás. Rio de Janeiro: Prosab, RIMA ABES, 2003. p.1-9.

CASTRO PAES, É., BAHIA, B. L., DIAS, F. P. M., BISPO, A. N., ROCABADO, J. M. A., NÓBREGA, R. S. A., & NÓBREGA, J. C. A. Successive lettuce cultivation on organic substrates. Journal of Plant Nutrition, 46, 2, p. 219–231. 2022. https://doi.org/10.1080/01904167.2022.2067057

D’ARACE, L. M. B.; PINHEIRO, K. A. O.; GOMES, J. M.; CARNEIRA, F. S.; COSTA, N. S. L.; ROCHA, E. S.; SANTOS, M. L. Produção de açaí na região norte do Brasil. Revista Ibero Americana de Ciências Ambientais, 10, 5, p.15-21, 2019. http://doi.org/10.6008/CBPC2179- 6858.2019.005.0002

ECHER, M. M. et al. Avaliação de mudas de beterraba em função do substrato e do tipo de bandeja. Semina: Ciências Agrárias (Brasil), 28, 1, p.45-50. 2007.

FERNÁNDEZ-GONZÁLEZ, JM; DÍAZ-LÓPEZ, C.; MARTÍN-PASCUAL, J.; ZAMORANO, M. Reciclagem da Fração Orgânica de Resíduos Sólidos Urbanos: Revisão Sistemática da Literatura e Análise Bibliométrica de Tendências de Pesquisa. Sustentabilidade, 12, 4798. 2020. https://doi.org/10.3390/su12114798

FIORENZE,M., SERANTONI,N., & DE ABREU AZEVEDO,M. Método Simplificado de compostagem para tratamento de cama de frango. Revista AIDIS de ingeniería y Ciencias Ambientales. Investigacíon, desarrollo y prácticas, 13, 1, 20. 2020.

FILGUEIRA, F. A. R. Novo manual de olericultura: agrotecnologia moderna na produção e comercialização de hortaliças. 3. ed. Viçosa, MG, UFV, 2013. 421p.

FONTES, H. R.; FERREIRA, J. M. S.; SIQUEIRA, L. A. Sistema de Produção para a Cultura do Coqueiro. Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, 2002. 63p.

FREYN, C., de Holanda Nozaki, M., Hugo, V., Belotto, R., Carrasco, V., & Ferro, A. E. (2018). Produção de diferentes substratos obtidos da compostagem de diferentes resíduos (Vol. 11).

FUREDY, C. Reduzindo os riscos para a saúde do uso do lixo orgânico sólido urbano. Revista Agricultura Urbana, 3. 2021.

GIMENEZ, V. U., DA GRAÇA, J. L., DA COSTA, M. A. L., JUNIOR, D. M., DE OLIVEIRA JÚNIOR, J. M., & HANAI-YOSHIDA, V. M. Compostagem em escala piloto para resíduos sólidos orgânicos gerando biofertilizantes sólidos e líquidos e material de forração. Research, Society and Development, 13, 3, p. e1113345195-e1113345195. 2024.

GOMES, AO da S.; BELÉM, M. de O. O lixo como um fator de risco à saúde pública na cidade de Fortaleza, Ceará. SANARE-Revista de Políticas Públicas, 21, 1, p. 21-28. 2022.

HAGHIGHI, M., BARZEGAR, M. R., & DA SILVA, J. A. T. The effect of municipal solid waste compost, peat, perlite and vermicompost on tomato (Lycopersicum esculentum L.) growth and yield in a hydroponic system. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 5, 3, p. 231–242. 2016. https://doi.org/10.1007/s40093-016-0133-7

HERNÁNDEZ-RODRÍGUEZ, A., ROBLES-HERNÁNDEZ, A. ;, OJEDA-BARRIOS, L. ;, PRIETO-LUÉVANO, D. ;, GONZÁLEZ-FRANCO, J. ;, CECILIA, A., & GUERRERO-PRIETO. Semicompost and vermicompost mixed with peat moss enhance seed germination and development of lettuce and tomato seedlings. Interciencia, 42, 11, 11. 2017. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=33953499012

INIGUEZ G., RODRIGUEZ R., VIRGEN G. Compostaje de materiales de descarne y águas residuales de la industria de curtidurias. Rev. Int. Contam. Amb., 22, p.113-123. 2006.

KLEIN, C. Utilização de substratos alternativos para produção de mudas. Revista Brasileira de Energias Renováveis, 4, 43-63. 2015.

KRATZ, D.; WENDLLING, I.; NOGUEIRA, A. C.; ZOUZA, P. V. Propriedades físicas e químicas de substratos renováveis. Revista Árvore, 37, 6, p.1103-1113. 2013.

LEAO, J. R. A.; DE PAIVA, A. V. Resíduo orgânico de açaí como substrato alternativo na produção de mudas nativas da amazônia sul-ocidental. Revista conexão na Amazônia, 2, p. 6-20. 2021.

LOUREIRO, D.C. et al., Compostagem e vermicompostagem de resíduos domiciliares com esterco bovino para a produção de insumo orgânico. Pesquisa Agropecuára Brasileira, Brasília, 42, p.1043-1048. 2007. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2007000700018

MACIÁS, R. R.; GONZÁLVEZ, E. G. A.; COVARRUBIAS, G. I.; NATERA, F, Z,; LÓPEZ, P. M. G.; LÓPES, M. A.; PÉREZ, E. S. Caracterización física y química de sustratos agrícolas a partir de bagazo de agave tequilero. Interciencia, 35,7, p. 515-520. 2010.

MARQUES, C. S., GUIMARÃES, P. V. P., SMIDERLE, O. J., & SOUSA, R. DE C. P. Morfometria e crescimento inicial de Copaifera pubiflora exposta à terra vegetal produzida em compostagem. Acta Brasiliensis, 2, 1, 1. 2018. https://doi.org/10.22571/2526-433866

MARTÍNEZ-GUTIÉRREZ, G. A., ORTIZ-HERNÁNDEZ, Y. D., AQUINO-BOLAÑOS, T., BAUTISTA-CRUZ, A., & LÓPEZ-CRUZ, J. Y. Properties of Agave angustifolia Haw. bagasse before and after its composting. Comunicata Scientiae, 6, 4, p. 418–429. 2015. https://doi.org/10.14295/CS.v6i4.800

MELO, W. J., MARQUES, M. O. Potencial do lodo de esgoto como fonte de nutrientes para as plantas. In: BETTIOL, W., CAMARGO, O. A. Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000. p.109-142.

MOHER, D., LIBERATI, A., TETZLAFF, J., ALTMAN, D. G., ANTES, G., ATKINS, D., BARBOUR, V., BARROWMAN, N., BERLIN, J. A., CLARK, J., CLARKE, M., COOK, D., D’AMICO, R., DEEKS, J. J., DEVEREAUX, P. J., DICKERSIN, K., EGGER, M., ERNST, E., GØTZSCHE, P. C., … TUGWELL, P. Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses: The PRISMA statement. In PLoS Medicine. 6, 7. 2009. https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1000097

PARADA, F., ERCILLA-MONTSERRAT, M., ARCAS-PILZ, V., LOPEZ-CAPEL, E., CARAZO, N., MONTERO, J. I., GABARRELL, X., VILLALBA, G., RIERADEVALL, J., & MUÑOZ, P. Comparison of organic substrates in urban rooftop agriculture, towards improving crop production resilience to temporary drought in Mediterranean cities. Journal of the Science of Food and Agriculture, 101, 14, p. 5888–5897. 2021. https://doi.org/10.1002/jsfa.11241

PEREIRA NETO, J. T. Manual de compostagem processo de baixo custo. Viçosa, Minas Gerais: Editora UFV, 2007.

PÉREZ-PAZOS, J., ROSERO, A., VERGARA, E., & GÁMEZ, R. Response of Sweet Potato to Substrates and Acclimatization Conditions in the Greenhouse to Produce High-quality Planting Material. Horticulture Journal, 92, 4, p. 451–463. 2023. https://doi.org/10.2503/hortj.QH-017

RAMOS A.R.P DIAS R.C.S ARAGÃO C.A MENDES A.M.S. Mudas da melancia produzidas com substrato à base do pó do coco e soluções nutritivas. Horticultura Brasileira, 30, p. 339-344. 2012.

RAJ, VP, ILAKIYA, T., NIVEDHA, P., SHARMILA, AS, & PARAMESWARI, E. Assessing the Effect of Co-composting Technique to Generate Quality Manure Out of Water Hyacinth (Eichhornia crassipes). Jornal Agrícola de Madras, mar, p. 1-3. 2017.

RUIZ, J. L., & DEL CARMEN SALAS, M. Evaluation of organic substrates and microorganisms as bio-fertilisation tool in container crop production. Agronomy, 9, 11, 705. 2019. https://doi.org/10.3390/agronomy9110705

SANTOS, E. D. O., ARAUCO, A. M. D. S., DIAS, B. D. O., ARAÚJO, E. F., BOECHAT, C. L., & PORTO, D. L. Use of alternative organic compounds in the initial growth and quality of Anadenanthera colubrina (Vell. Brenan) seedlings. Madera y bosques, 26, 1, 2020.

SANTOS, F. T., TRINDADE, H., COSTA, M. S. S. M., COSTA, L. A. M., & GOUFO, P. Effects of Composts Made from Broiler Chicken Residues and Blended with Biochar on the Minerals and Phenolic Compounds in Parsley (Petroselinum crispum Mill.). Agriculture (Switzerland), 11, 11. 2021. https://doi.org/10.3390/AGRICULTURE11111168

SEMITELA, S., PIRRA, A., & BRAGA, F. G. Impact of mesophilic co-composting conditions on the quality of substrates produced from winery waste activated sludge and grape stalks: Lab-scale and pilot-scale studies. Bioresource Technology, 289, p. 121622. 2019. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2019.121622

SERNA-JIMÉNEZ, J. A., SILES LÓPEZ, J. Á., DE LOS ÁNGELES MARTÍN SANTOS, M., & CHICA PÉREZ, A. F. Exploiting waste derived from Musa spp. processing: Banana and plantain. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 17, 4, p. 1046–1067. 2023. John Wiley and Sons Ltd. https://doi.org/10.1002/bbb.2475

SHAH, R. U., ABID, M., QAYYUM, M. F., & ULLAH, R. Dynamics of chemical changes through production of various composts/vermicompost such as farm manure and sugar industry wastes. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture, 4, 1, p. 39–51. 2015. https://doi.org/10.1007/s40093-015-0083-5

SILVEIRA, E. B., VIVIANE;, RODRIGUES, J. L. B., ANDRÉA;, GOMES, M. A., MARIANO, R. L. R., JÚLIO;, & MESQUITA, C. P. Pó de coco como substrato para produção de mudas de tomateiro. Horticultura Brasileira, 20, 2, p. 211-216. 2002.

SOUZA, F. E. C. DE, NATALE, W., BRAGA, M. D. M., MESQUITA, R. O., & DA COSTA, R. S. Growth And Accumulation Of Nutrients In Papaya Tree Seedlings Grown On Organic Substrates1. Revista Ceres, 68, 4, 267–275. 2021. https://doi.org/10.1590/0034-737X202168040003

SOUSA, M. S. B. et al. Caracterização nutricional e compostos antioxidantes em resíduos de polpas de frutas tropicais. Ciência e Agrotecnologia, 35, 3, p. 554- 559, jun. 2011. http://dx.doi.org/10.1590/s1413- 70542011000300017

TAEPORAMAYSAMAI, O., & RATANATAMSKUL, C. Co-composting of various organic substrates from municipal solid waste using an on-site prototype vermicomposting reactor. International Biodeterioration and Biodegradation, 113, 357–366. 2016. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2016.05.009

TEO, C.K.H; TAN, E.H. Tomato production in cocopeat. Planter, 69, p.239-24. 1993.

TRAN, T., THI, V., PHUONG, T. T. B., HO, L. H., & HONG, L. T. A. Study on evaluating the effectiveness of compost fertilizer from jackfruit peel and fiber with various local agricultural materials on Green Mustard (Brassica juncea). E3S Web of Conferences, 332, p. 07001. 2021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202133207001

Published

2024-04-26

How to Cite

BRITO, W. R. de O.; OLIVEIRA, C. N. de M.; MORAES, R. P. Use of compost-prepared substrate for seedling production: a systematic literature review. JRG Journal of Academic Studies, Brasil, São Paulo, v. 7, n. 14, p. e141009, 2024. DOI: 10.55892/jrg.v7i14.1009. Disponível em: http://revistajrg.com/index.php/jrg/article/view/1009. Acesso em: 19 may. 2024.

ARK