UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS
FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AGRONÔMICA
Missão: “Formar Profissionais capacitados, socialmente responsáveis e aptos a
promoverem as transformações futuras”
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO VEGETAL DO
Crambe abyssinica Hochst SUBMETIDO A DIFERENTES
DOSES DE METAIS PESADOS
AKEMI JULIANA ICHINOMIYA
Foz do Iguaçu - PR
2012
AKEMI JULIANA ICHINOMIYA
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO VEGETAL DO
Crambe abyssinica Hochst SUBMETIDO A DIFERENTES
DOSES DE METAIS PESADOS
Trabalho
Final
de
Graduação
apresentado à banca examinadora da
Faculdade Dinâmica das Cataratas
(UDC), como requisito para obtenção
do grau de Engenheira Agrônoma.
Profª Orientadora: Me. Fernanda Rubio
Foz do Iguaçu – PR
2012
TERMO DE APROVAÇÃO
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
AVALIAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO VEGETAL DO Crambe abyssinica
Hochst SUBMETIDO A DIFERENTES DOSES DE METAIS PESADOS
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
ENGENHEIRA AGRÔNOMA
Acadêmica: Akemi Juliana Ichinomiya
Orientadora: Prof(ª). Me. Fernanda Rubio
Nota Final
Banca Examinadora:
Prof(ª). Dra. Joselaine Viganó
Prof(°). Me. Leandro Rampim
Foz do Iguaçu, 29 de novembro de 2012
DEDICATÓRIA
A memória de meus avôs, Enrique Salinas e Jiro Ichinomiya,
grandes homens que deixaram muita saudade e grande
inspiração.
As minhas avós, Benita Salinas e Masako Ichinomiya, que me
proporcionaram pais maravilhosos.
A meus pais que sempre me apoiaram e que amo muito.
Muito obrigada.
AGRADECIMENTOS
Deus, obrigada por criar o Universo. Por estar presente em todos os dias de minha
vida e por me proporcionar tantas maravilhosas oportunidades a cada dia.
Agradeço aos meus pais, Juliana Salinas de Ichinomiya e Masami Ichinomiya, por
me presentearem a vida, amor e dedicação ao meu crescimento e por sempre me
apoiaram, mostrando-se verdadeiros mestres, verdadeiros exemplos.
À Celio Celso Hermes Beckmann Filho, meu namorado, obrigada por seu amor e
apoio incondicional.
À professora Fernanda Rubio, que me mostrou novas idéias e com muita
delicadeza, atenção, dedicação e paciência me orientou em cada passo dessa
jornada de pesquisas.
À todos os mestres que fizeram parte da minha vida acadêmica e contribuíram para
minha formação acadêmica.
Obridada a meus amigos Patricia Kerber Buzinaro e Felipe Prando Paludo, pela
amizade, risadas e companheirismo. Vocês tornaram essa jornada mais suave!
À minha grande amiga Aline Roberta de Carvalho, pela amizade, incentivo e
inspiração.
Obrigada também às funcionárias, Claudia Fiorentim Dotto e Josemeri Deconto
Neves, por serem sempre tão delicadamente atenciosas e amigas.
“A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho original”
Albert Einstein
ICHINOMIYA, Akemi Juliana. Avaliação do desenvolvimento vegetal do Crambe
abyssinica Hochst submetido a diferentes doses de metais pesados. Foz do Iguaçu,
2012. Projeto de Trabalho Final de Graduação - Faculdade Dinâmica das Cataratas.
RESUMO
Planta da família das brassicaceae, o Crambe abyssinica Hochst possui grande
potencial para a produção de biodiesel, devido ao alto teor de óleo encontrado em
suas sementes. Além disso, possui facilidade de produção por apresentar alta
resistência a condições adversas, boa adaptação, rusticidade e precocidade. Como
alternativa para a adubação de solos, o uso de biossólido tem sido amplamente
utilizado, mas este material apesar dos benefícios encontrados, pode apresentar
metais pesados tóxicos, que afetam de forma negativa à saúde humana e o
desenvolvimento de plantas e outros organismos. Desta forma, este trabalho teve
por objetivo avaliar o desenvolvimento das plantas de crambe submetidas à
aplicação de diferentes doses de biossólido contaminado com metais pesados. Para
a condução do experimento foram instalados 25 vasos na casa de vegetação da
UDC, sendo cinco tratamentos com cinco repetições em um delineamento
experimental inteiramente casualizado (DIC), Os dados foram submetidos ao teste
F, e posterior análise de médias pelo teste Tukey. O substrato utilizado foi um solo
de classe argilosa do tipo 3 e adubação realizada com a mistura do biossólido nas
dosagens de 0,0; 10,0; 20,0; 40,0 e 60,0 t ha¯¹. As avaliações realizadas aos 21 e 39
dias da germinação apresentaram valores estatísticos com diferenças significativas
para os diferentes tratamentos, observando-se que a testemunha apresentou melhor
desenvolvimento vegetal e os tratamentos com dosagens apresentaram diminuição
no desenvolvimento, sendo o tratamento 60,0 o que apresentou menor
desenvolvimento vegetal.
Palavras-Chave: biossólido - biodiesel - crambe.
ICHINOMIYA, Akemi Juliana. Evaluation of the development of vegetable Crambe
abyssinica Hochst submitted to different doses of heavy metals. Foz do Iguacu,
2012. Project to Completion of Course Work -Faculdade Dinâmica das Cataratas.
ABSTRACT
Plant of the family brassicaceae the Crambe abyssinica Hochst has great potential
for biodiesel production due to the high oil content found in its seeds. It also has
facility of production due to high resistance to adverse conditions, good adaptability,
hardiness and earliness. As an alternative to soil fertilization, the use of biosolids has
been widely used, but this material despite the benefits found, may have toxic heavy
metals, which negatively affect human health and development of plants and other
organisms. Therefore, this study aimed to evaluate the development of crambe
plants subjected to different doses of sewage sludge contaminated with heavy
metals. For the experiment 25 vessels were installed in a greenhouse at UDC, five
treatments with five replicates in a completely randomized design (CRD), data were
submitted to the F, and subsequent analysis of means by Tukey test. The substrate
used was a loamy soil class of type 3 and fertilization performed with the mixture of
biosolids at doses of 0.0, 10.0, 20.0, 40.0 and 60.0 t ha ¯ ¹. The assessments
performed at 21 and 39 days after germination showed significant differences with
statistical values for the different treatments, noting that the witness had better plant
development and treatments with dosages showed a decrease in the development,
and the treatment which showed 60.0 smaller plant development.
Keywords: biosolids - biodiesel - crambe.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Planta de Crambe ..............................................................................14
Figura 2: Sementes de Crambe abyssinica ......................................................16
Figura 3: Planta de Crambe em Florescimento ................................................16
Figura 4: Utilização do metal chumbo no setor produtivo .................................26
Figura 5: Casa de vegetação da Faculdade Dinâmica das Cataratas ..............30
Figura 6: Croqui de disposição dos vasos ........................................................31
Figura 7: Plantas de Crambe avaliadas aos 21 dias após germinação ............36
Figura 8: Plantas de Crambe avaliadas aos 39 dias após a germinação .........38
Figura 9: Plantas de Crambe em Casa de vegetação demonstrando diferenças de
desenvolvimento ...........................................................................38
Figura 10: Florescimento do Crambe aos 35 dias ............................................39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Lodos de esgoto ou produto derivado – Substâncias inorgânicas ...22
Tabela
2:
Valor
médio
dos
parâmetros
medidos,
após
21
dias
da
germinação........................................................................................................34
Tabela
3:
Valor
médio
de
massa
fresca
e
seca,
após
21
dias
da
germinação........................................................................................................35
Tabela
4:
Valor
médio
dos
parâmetros
medidos,
após
39
dias
da
germinação........................................................................................................36
Tabela
5:
Valor
médio
de
massa
fresca
e
seca,
após
39
dias
germinação........................................................................................................37
SUMÁRIO
da
1 INTRODUÇÃO ...............................................................................................12
2 REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................13
2.1 PRODUÇÃO DE BIODIESEL......................................................................13
2.2 CRAMBE (Cambe abyssinicaHochst)..........................................................14
2.2.1 A CULTURA DO CRAMBE.......................................................................15
2.2.2 O CRAMBE NO BRASIL...........................................................................17
2.2.3 PRODUÇÃO DE CRAMBE EM AMBIENTE CONTROLADO...................17
2.3 ALTERNATIVAS PARA ADUBAÇÃO .........................................................19
2.3.1 BIOSSÓLIDO............................................................................................19
2.4 RESOLUÇÃO 365/2006..............................................................................21
2.4.1 PARÂMETROS PARA O USO DO BIOSSÓLIDO....................................22
2.4.2 REQUISITOS MÍNIMOS DE QUALIDADE ..............................................22
2.4.3 DAS CULTURAS APTAS A RECEBER LODO DE ESGOTO..................23
2.5 METAIS PESADOS TÓXICOS....................................................................23
2.5.1 METAIS PESADOS TÓXICOS NO DESENVOLVIMENTO VEGETAL....25
2.5.2 CHUMBO..................................................................................................26
2.5.3 CROMO....................................................................................................27
3 MATERIAL E MÉTODOS...............................................................................30
3.1CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO .............................................30
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ...................................................31
3.2.1 PREPARAÇÃO DO BIOSSÓLIDO ..........................................................31
3.2.2 PLANTIO DAS SEMENTES DE CRAMBE ..............................................31
3.2.3 ANÁLISE DAS VARIÁVEIS DE DESENVOLVIMENTO ..........................32
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................34
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ..........................................................................40
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................41
ANEXO A ..........................................................................................................49
ANEXO B ..........................................................................................................50
1 INTRODUÇÃO
Planta da família das brassicaceae, o Crambe abyssinica Hochst é
originário da África, mais precisamente da região quente e seca da Etiópia,
posteriormente
domesticado
nas
regiões
frias
e
secas
do
Mediterrâneo,
apresentando assim grande tolerância a secas e a baixas temperaturas. Os maiores
produtores dessa cultura são México e Estados Unidos. No Brasil o crambe ainda é
pouco conhecido e seu cultivo foi introduzido inicialmente no estado do Mato Grosso
do Sul.
A cultura do crambe surge com grande potencial para a produção de
matéria-prima para fins industriais, como fluido isolante elétrico, biodiesel além de
atuar na rotação de cultura, fator importante para conservação dos solos.
Atualmente vislumbram-se o grande potencial do crambe para utilização
como matéria prima na produção de biodiesel devido à grande quantidade de óleo
vegetal encontrado em suas sementes, complementando assim a matriz de óleos
vegetais brasileira.
É crescente também o aumento do interesse dos produtores no crambe,
por ser uma alternativa de produção rápida na safrinha, apresentando rusticidade,
fácil adaptação no plantio e baixo custo de produção, além de ser totalmente
mecanizada adaptando-se bem as máquinas agrícolas utilizadas em grandes
culturas, como a soja.
A utilização de biossólido para adubação é uma opção de destino
ambientalmente correta e muito utilizada no mundo todo. No entanto, deve-se levar
em conta os benefícios que sua utilização pode proporcionar, contrapondo com os
possíveis malefícios que estes podem apresentar, como a possível presença de
metais pesados, que podem afetar a saúde e o desenvolvimento de plantas e outros
organismos.
Desta
forma,
o
presente
trabalho
tem
por
objetivo
avaliar
o
desenvolvimento das plantas de crambe submetidas a diferentes doses de metais
pesados, pela aplicação de biossólido no solo.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 PRODUÇÃO DE BIODIESEL
A maior parte da energia consumida no mundo advém de fontes não
renováveis como derivados do petróleo, carvão e gás natural. No entanto, esses
materiais têm previsão de esgotamento no futuro, pois estima-se que, com o atual
ritmo de consumo, as reservas planetárias de petróleo se esgotem nos próximos 30
ou 40 anos. Além disso, os combustíveis fósseis são altamente poluidores,
causando impactos ao meio ambiente, o que leva a população mundial a buscar
soluções para tais problemas (BLEY JUNIOR, 2010; SHUCHRDT et al., 1998).
Um das alternativas é o uso de bicombustíveis derivados de biomassa, no
Brasil aproximadamente 45% da energia e 18% dos combustíveis consumidos já são
renováveis, na totalidade restante do mundo, 86% da energia é proveniente de
fontes energéticas não renováveis (BRASIL, 2005).
A produção de biodiesel no Brasil ainda encontra-se alicerçada em
culturas anuais de ciclo primavera/verão, com poucas alternativas de culturas para o
outono/inverno que permitam a continuidade da produção de biodiesel, além da
realização da rotação de cultura (EMBRAPA, 2004), ainda assim, o Brasil alcançou
uma posição almejada por muitos países que buscam fontes renováveis de energia
como alternativas estratégicas ao petróleo, sendo pioneiro mundial no uso de
biocombustíveis (BRASIL, 2005).
Atualmente, para a produção de biodiesel as empresas e órgãos
estaduais e federais têm priorizado a busca por matérias-primas alternativas, sempre
avaliando os atributos destas sob aspectos agronômicos e tecnológicos, como: teor
de óleo, produtividade, sistema produtivo, ciclo da cultura, entre outros
(ECHEVENGUÁ, 2007).
Culturas pouco conhecidas no Brasil, como o crambe (Crambe
abyssinica) e o pinhão‑manso (Jatropha curcas) surgem como alternativas para a
produção de biodiesel (WANG et al., 2000; ROSCOE et al., 2007), como uma
energia limpa e renovável, em substituição aos combustíveis fósseis e auxiliando na
diminuição da emissão de gases de efeito estufa (FOWLER, 1991).
2.2 Crambe abyssinica Hochst
Pertencente a família das Brassicaceae, o crambe (Crambe abyssinica
Hochst), atinge aproximadamente 1 m de altura, possui haste ramificada e folhas em
formato oval e assimétrico, com 0,10 m de comprimento e 0,76 m de largura. Suas
flores se localizam ao longo dos racemos, apresentando cores em tons de branco ou
amarelo e produzindo um grande número de sementes. Cada pequeno fruto contém
uma única semente, esta de cor verde ou marrom esverdeado em forma esférica
(DESAI et al., 1997). A Figura 1 ilustra as características morfológicas do crambe.
Figura 1: Planta de crambe: 1) parte inferior e superior da planta em fase de frutificação; 2) flor;
3) fruto; 4) corte longitudinal da parte superior do fruto.
Fonte: www.prota.org.
O crambe caracteriza-se por ser um vegetal arbustivo de porte ereto,
desenvolvendo-se em condições climáticas diferenciadas, que vão desde climas
frios como os do sul do país com geadas típicas até climas quentes e secos, como o
do centro-oeste brasileiro (FARIA, 2010).
2.2.1 A CULTURA DO CRAMBE
A busca por novas fontes alternativas de combustíveis tem despertado o
interesse de agricultores para o cultivo de plantas com características oleaginosas,
dentre elas, destaca-se o crambe, pois trata-se de uma planta que, até pouco tempo,
era utilizada apenas como forrageira. Porém, tendo em vista sua rusticidade e
potencial para produção de cerca de 26% a 38% de óleo, tornou-se uma cultura
atrativa também para a produção de óleo vegetal (NEVES et al., 2007), pois supera
inclusive os teores de óleo encontrados na soja, que chega ao máximo de 24%
(FARIA, 2010).
Uma das vantagens na produção de crambe é devido a essa cultura
poder expandir-se como alternativa de segunda safra em boa parte do centro oeste
brasileiro, pois é uma cultura totalmente mecanizada e que se utiliza dos mesmos
maquinários das culturas tradicionais como a soja (semeadoras, colhedoras,
armazéns, etc.) (PITOL et al., 2010; ROSCOE e DELMONTES, 2008).
O crambe pode ser plantado até o início de abril no centro-oeste
brasileiro, época em que a soja já foi colhida, o que o torna uma opção atrativa para
a safrinha, podendo apresentar até quatro ciclos de produção por ano, um
considerável potencial de produção de óleo vegetal para produção de biodiesel
(MEAKIN et al., 2001).
Nos Estados Unidos e Europa há relatos de produtividade superiores a
3.000 kg por hectare no período de safra principal, no Brasil a produtividade média é
de 1.200 kg no período da safrinha (FUNDAÇÃO MS, 2010).
As sementes do crambe (Figura 2), possuem forma esférica e são
envolvidas por uma estrutura tegumentar denominada de pericarpo, cuja função
básica é proteger a semente contra abrasões e choques externos, funcionando
como barreira contra a entrada de micro-organismos, o que permite que as
sementes possam ser armazenadas por longos períodos de tempo, sem perda
significativa do poder germinativo (PEREZ, 1998).
A semente de crambe apresenta cerca 22% de fibras brutas, entre
celulose e hemicelulose, 27 a 35% de proteínas e alto teor lipídico de 36 a 38%
(CARLSON et al., 1996), o óleo de crambe possui em média 55% de ácido erúcico,
que é utilizado na indústria de polímeros e lubrificantes. O pericarpo representa de
25 a 30% do peso total do fruto, contendo de 40% de lignina e 41% de celulose
(GASTALDI et al., 1998).
Figura 2: Sementes de Crambe abyssinica.
Fonte: Ariosto Mesquita, revista Panorama Rural, 2011.
A planta floresce em aproximadamente 35 dias e a colheita pode ser feita
em até 90 dias (FARIA, 2010). A Figura 3 mostra a plantas de crambe em
florescimento.
Figura 3: Planta de crambe em florescimento
Fonte: Revista desafios, 2009.
O crambe também possui potencial na biorremediação, onde insere-se a
fitorremediação, que é a utilização de práticas agronômicas com a utilização de
plantas, sua microbiota associada e de amenizantes (corretivos, fertilizantes, matéria
orgânica etc.) do solo, que além de removerem, imobilizam ou tornam os
contaminantes inofensivos ao ecossistema (ACCIOLYE e SIQUEIRA, 2000). Um
estudo realizado por Paulose, kandasamy e Dhankher, em 2010 verificou que o
crambe é eficiente como fitorremediador de solos e sedimentos contaminados com
cromo e arsênio pois possui uma peculiar capacidade de acumular metais tóxicos
em níveis mais elevados que outras espécies de brássicas.
2.2.2 O CRAMBE NO BRASIL
O crambe tem como origem a Etiópia, domesticado posteriormente no
Mediterrâneo, sendo produzido desde a Primeira Guerra Mundial em países da
Europa e a partir da década de 70 nos Estados Unidos (KNIGHTS, 2002).
Pouco conhecido e cultivado no Brasil o cultivo de crambe está se
expandindo no território brasileiro desde o lançamento da primeira variedade no país
em 2007 (ROSCOE e DELMONTES, 2008), sendo que seu cultivo têm-se
intensificado na região sudoeste do estado de Goiás (FARIA, 2010).
No Mato Grosso do Sul, cerca da metade dos hectares são destinados
para o cultivo da soja no verão. Se a área de cultivo de soja for somada a toda a
área de milho safrinha, girassol e trigo, ainda estariam disponíveis cerca de 1/3 dos
hectares
para
culturas
alternativas
de
safrinha
no
Estado
(ROSCOE
e
DELMONTES, 2008).
O interesse pelo crambe no Brasil deve-se principalmente em virtude da
sua superioridade em relação à soja na produção de óleos vegetais e por adaptar-se
com facilidade ao plantio direto (FARIA, 2010).
2.2.3 PRODUÇÃO DE CRAMBE EM AMBIENTE CONTROLADO
A germinação das sementes envolve uma sequência ordenada de
eventos metabólicos que resultam na formação da plântula. De forma geral, são
necessárias três condições mínimas para que as sementes germinem: devem estar
maduras, serem viáveis e não apresentarem dormência. Dentre os fatores
ambientais que afetam o processo de germinação destacam-se a temperatura, a luz,
a disponibilidade de oxigênio e de água. Quando estes fatores são melhorados as
sementes expressam o seu potencial máximo de germinação, característica esta
importante para se obter um estabelecimento rápido e uniforme das plântulas em
campo (CARVALHO e NAKAGAWA, 2000).
O crambe apresenta um sistema radicular profundo, sendo que a cultura
pode ser considerada boa recicladora de nutrientes (KNIGHTS, 2002). No entanto, o
crambe é exigente quanto à acidez do solo. Para um bom desenvolvimento da
cultura, o solo deve ter boa ou alta fertilidade. A camada de 0 a 20 cm deve estar
corrigida e a de 20 a 40 cm com baixa saturação por Al3+ (PITOL et al., 2010).
O substrato é um dos fatores que influência tanto a germinação das
sementes quanto o desenvolvimento das plantas (TONIN e PEREZ, 2006),
exercendo função semelhante a do solo (WENDLING et al., 2002).
Para
que
a
disponibilidade
de
água
durante
a
germinação
e
desenvolvimento das plantas seja adequada, o tipo de substrato utilizado é
fundamental, principalmente em função de fatores como estrutura, aeração,
capacidade de retenção de água (DIAS et al., 2008).
Além de ter propriedades físicas e nutricionais adequadas, é necessário
que o substrato seja isento de micro-organismos fitopatogênicos transmissores de
doenças de plantas (GHINI, 2004 apud FERREIRA et al., 2008), além de conter boa
composição química e orgânica o que tem influência sobre o estado nutricional e
desenvolvimento das mudas (BORGES et al., 1995).
Houve um aumento do uso de estruturas cobertas com polietileno, sendo
que a principal vantagem é a possibilidade de aumentar a produção nos períodos de
entre safra. Uma vez que as estufas possibilitam melhores condições de
desenvolvimento e produção por fornecerem clima ameno, livre de excesso de
chuvas que encharcam o solo e lixiviam os nutrientes empobrecendo o solo e
consequentemente reduzindo o desenvolvimento e a qualidade das plantas (ASSIS
e ESCOBEDO, 1996).
O controle ambiental em ambiente protegido pode ser dividido em duas
partes distintas: relacionado ao ambiente aéreo onde fatores físicos tais como a
luminosidade, temperatura, umidade e outros atuam; relacionado ao ambiente onde
o sistema radicular se desenvolve sob a influencia de fatores nutricionais e físicos
(RODRIGUES, 2002).
Para Gomes, Mello e Mangabeira (2006), os agricultores que produzem
culturas que se adéquam a cultivos protegidos, verificam uma maior eficiência que é
explicada pelo tipo de cultivo, já que este requer maior cuidado operacional, sendo
que o cultivo em estufas impõe maior controle climático, beneficiando os trabalhos e
acompanhamento da cultura.
2.3 ALTERNATIVA PARA ADUBAÇÃO
Em vários países assim como no Brasil, grandes quantidades de resíduos
são depositadas sobre o solo de forma planejada, como fonte de nutrientes para as
plantas (SILVA et al., 2004; NASCIMENTO et al., 2004).
Os biossólidos, geralmente ricos em matéria orgânica e nutrientes,
apresentam grande potencial para utilização como fertilizantes e condicionadores do
solo, apenas quando apresentam à concentração de metais pesados e patógenos
aceitáveis, podendo substituir parcial ou totalmente os fertilizantes minerais (SILVA,
RESCK e SHARMA, 2002).
2.3.1 BIOSSÓLIDO
Os biossólidos são definidos pela United States Environmental Protection
Agency- USEPA (1995), como qualquer produto orgânico resultante do tratamento
de esgotos, que pode ser beneficamente utilizado ou reciclado devido à ausência de
danos ambientais e de prejuízos para a saúde de animais e humanos.
Segundo a Companhia de Tecnologia de Saneamento AmbientalCETESB (1999) o termo biossólido refere-se exclusivamente ao lodo que resulta de
um sistema de tratamento biológico de despejos líquidos sanitários, com
características que atendem as condições das normas para utilização segura na
agricultura.
Já para Silva et al. (2004), resíduos sólidos chamados de lodo de esgoto
(LE) ou biossólido, são representados pelo acúmulo de sólidos suspensos (fezes,
resíduos de alimentos e produtos de limpeza) e pelo desenvolvimento de microorganismos gerados pelos tratamentos de esgoto.
Melo et al. (1994) descreve como biossólido o nome comercial dado a
parte sólida resultante do processo de estabilização do lodo de esgoto sendo que a
aplicação do lodo de esgoto no solo se apresenta como uma tendência mundial
(LOPES et al., 2005).
Os resíduos sólidos de origem domiciliar e industrial são um dos grandes
problemas ambientais, sendo os resíduos de esgoto os mais problemáticos (ALVES
et al., 1999). O esgoto doméstico bruto é constituído de 99,9% de água e 0,1% de
matéria sólida (METCALF, 1991).
Uma opção de destino amplamente difundida é a digestão anaeróbia
seguida de desidratação com destinação final em aterros sanitários municipais, para
codisposição com os resíduos sólidos urbanos. Porém, atualmente novas
metodologias surgem, destacando-se a utilização como fertilizante orgânico na
agricultura e reflorestamento, e a utilização como agregado leve na construção civil
(SILVA et al., 2004).
O Estado de São Paulo regulamentou a utilização agrícola de biossólidos
por meio da Norma Técnica N/CETESB/P4. 230, com base na “CFR 40 Part 503” da
USEPA em 1995 (CETESB, 1999).
O biossólido contém uma porcentagem considerável de matéria orgânica
e de elementos essenciais para o desenvolvimento das plantas, podendo substituir
parcialmente os fertilizantes minerais e desempenhar importante papel na produção
agrícola e na manutenção da fertilidade do solo (NASCIMENTO et al., 2004). Rico
em nutrientes, principalmente fósforo e nitrogênio, pode ser beneficamente reciclado
dentro de ambientes florestais (HENRY, COLE e HARRISON, 1994).
Devido a sua constituição o biossólido pode também aumentar o
conteúdo de húmus no solo o que melhora a capacidade de armazenamento e de
infiltração da água no solo, aumentando a resistência dos agregados e reduzindo a
erosão (BETTIOL e CAMARGO, 2000).
Segundo Raij (1998), os benefícios da aplicação do biossólido podem se
igualar ou até mesmo superar os alcançados com a adubação mineral,
principalmente em relação à economia e produtividade com fertilizantes, sobretudo
os nitrogenados. Sua aplicação tem sido recomendada para culturas perenes e
anuais, em pastagens e reflorestamentos ou cujas partes comestíveis não entram
em contato com o resíduo (BETTIOL e CAMARGO, 2000).
Entretanto dependendo da origem, o lodo de esgoto pode apresentar
características que acabam por limitar a sua utilização na agricultura, como a
presença de metais pesados, principalmente Cd, Pb, Zn, Cu, Cr e Ni (LOGAN e
CHANEY, 1983).
2.4 RESOLUÇÃO 365/2006
O Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), levando em
consideração que a produção de lodos de esgoto é uma característica intrínseca dos
processos de tratamento de esgotos e tende a um crescimento no mínimo
proporcional ao crescimento da população humana e sendo a solução para sua
disposição uma medida que se impõe com urgência, define critérios para a utilização
do lodo de esgoto levando em consideração a necessidade de dar um destino
ambientalmente adequado, visando à saúde da população e os benefícios que a
reciclagem deste tipo de material pode gerar devido à riqueza de matéria orgânica e
nutrientes, que podem gerar benefícios para agricultura.
Para a utilização agrícola do lodo de esgoto que são gerados nas
estações de tratamento de esgotos - ETE, existe a necessidade de que este passe
por um processo de estabilização: processo que leva os lodos de esgoto destinados
para o uso agrícola, a não apresentarem potencial de geração de odores e de
atratividade de vetores, mesmo quando re-umidificado.
Para a agricultura, é necessário obedecer às disposições presentes na
resolução, que leva em consideração os diversos aspectos envolvidos na produção
agrícola, como as culturas aptas para receberem lodo de esgoto bem como os
produtos derivados do mesmo; da aptidão do solo nas áreas de aplicação; a
aplicação, o carregamento, transporte e estocagem; o monitoramento das áreas de
aplicação; as responsabilidades do uso do lodo de esgoto; das restrições de uso e o
projeto agronômico.
2.4.1 PARÂMETROS PARA O USO DO BIOSSÓLIDO
Os parâmetros para a utilização de biossólido: parâmetros de controle
ambiental, que considera os teores de metais pesados admissíveis no lodo e no
solo, a eficiência dos métodos e processos de higienização e pós-tratamento do
lodo; parâmetros econômicos, que questionam a viabilidade econômica do utilização
do lodo de esgoto na agricultura e o parâmetro operacional, mencionam as
recomendações agronômicas, dosagem ideal e limite, melhor época e forma de
aplicação e ou incorporação, além de qual cultura pode ser usada. Quanto aos
elementos químicos, um dos maiores limitantes da utilização do biossólido na
agricultura é devido à possível presença de metais pesados.
2.4.2 REQUISITOS MÍNIMOS DE QUALIDADE
Os lotes de lodo de esgoto e de produtos derivados, para o uso agrícola,
devem respeitar os limites máximos de concentração da Tabela 1, a seguir
especificadas:
Tabela 1. Lodos de esgoto ou produto derivado - substâncias inorgânicas
Substâncias Inorgânicas
Concentração Máxima permitida no lodo
de esgoto ou produto derivado (mg/kg,
base seca)
Arsênio
41
Bario
1300
Cádmio
39
Chumbo
300
Cobre
1500
Cromio
1000
Mercúrio
17
Molibdênio
50
Níquel
420
Selênio
100
Fonte: Conama, 2006.
2.4.3 CULTURAS APTAS A RECEBER LODO DE ESGOTO
“É proibida a utilização de qualquer classe de lodo de esgoto ou produto
derivado em pastagens e cultivo de olerícolas, tubérculos e raízes, e culturas
inundadas, bem como as demais culturas cuja parte comestível entre em contato
com o solo”.
Nos solos onde for aplicado lodo de esgoto ou produto derivado, deve ser
respeitado um período mínimo de 48 meses da última aplicação, para que possam
ser cultivadas olerícolas, tubérculos, raízes e demais culturas cuja parte comestível
entre em contato com o solo bem como cultivos inundáveis. Para pastagens esse
período deve ser de 24 meses da última aplicação.
A aplicação máxima anual de lodo de esgoto e produtos derivados em
toneladas por hectare não deve exceder o quociente entre a quantidade de
nitrogênio recomendado para a cultura (em kg ha¯¹), tendo como base a
recomendação agronômica oficial do Estado, e o teor de nitrogênio disponível no
lodo de esgoto ou produto derivado (N disponível em kg t¯¹), calculado segundo a
Equação 1:
Taxa de aplicação (t ha¯¹) = N recomendado (kg ha¯¹)
N disponível (kg t¯¹)
Nos locais onde houver a verificação de danos ambientais ou à saúde
pública a aplicação de lodo de esgoto ou produto derivado na agricultura deve ser
interrompida.
2.5 METAIS PESADOS TÓXICOS
Definidos como elementos que possuem densidade relativa maior que
5 g cm-³ e número atômico maior que 20 os metais pesados (GONÇALVES Jr. et al.,
2000), os metais pesados são também denominados de "elemento-traço", devido ao
fato de alguns desses metais serem encontrados no ambiente em baixas
concentrações e "elementos potencialmente tóxicos", que estão relacionados a
características danosas que estes apresentam (EMBRAPA, 2012).
A denominação “metal pesado” é usualmente utilizada para indicar metais
associados ao potencial de contaminações ambientais a riscos toxicológicos e
ecotoxicológicos, mesmo não existindo uma relação direta entre a densidade dos
metais e seus efeitos biológicos (DUFFUS, 2003). Usualmente, muitos elementostraço são chamados de metais pesados, ainda que essa denominação não tenha
sido validada pela International Union of Pure and Applied Chemistry – IUPAC
(DUFFUS, 2001).
Alguns elementos considerados como metais pesados são essenciais
para as diversas funções fisiológicas realizadas pelo seres vivos, como Fe, Cu, Zn e
Mn, enquanto outros, como Cd, Pb e Hg, não possuem funções biológicas
conhecidas. Quando em excesso no solo, esses elementos podem inibir o
crescimento das plantas e causar alterações nas populações vegetais (BAKER et
al., 1994).
Os metais pesados não são degradados biologicamente ou quimicamente
de forma natural nos organismos vivos e esse é um dos maiores problemas
apresentados por esses elementos, pois assim são acumulados no ecossistema
sendo transferidos entre os seres da cadeia alimentar (YALÇINKAYA et al., 2002).
Os metais pesados podem interferir em todas as formas de atividade
biológica, mediante este fato, podem ocorrer tantas formas de respostas biológicas a
esses metais quantos forem as formas de atividade biológica existente (MOREIRA e
MOREIRA, 2004).
As combustões de carvão e óleos, emissões veiculares, refinamento e
incineração de resíduos urbanos e industriais, são as fontes mais comuns de
emissão de metais pesados no ambiente. Cerca de 95% de Hg; 90% de Cd; 33% de
Pb, são emitidos na forma de gases e particulados quando queimados (TAVARES e
CARVALHO, 1992; EGREJA FILHO, 1993).
Alguns produtos agrícolas também possuem em sua composição metais
como Cd, Pb e Cr, que acabam por tornar-se fontes de contaminação pelo descarte
incorreto de lixo industrial e de embalagens, podendo haver contaminação
ambiental por metais pesados e persistência dos mesmos no solo (GONÇALVES Jr.
et al., 2011; GONÇALVES Jr. et al., 2000).
2.5.1 METAIS PESADOS TÓXICOS NO DESENVOLVIMENTO VEGETAL
A reciclagem dos nutrientes presentes no biossólido pode ser realizada
por meio da adubação de áreas agrícolas, porém os metais pesados que podem
estar presentes no resíduo causam preocupação com relação ao possível aumento
de concentração de metais nas plantas, fator que pode afetar seu desenvolvimento e
a saúde dos que se alimentam dessas plantas (BERTI e JACOBS, 1996).
Altas concentrações de diferentes metais pesados representam risco
potencial ao meio ambiente e à saúde pública como resultado da acumulação
desses metais no solo (ATSDR, 1997; WHO, 1998).
O processo de absorção e acumulação de metais nas plantas depende da
espécie de planta cultivada, bem como da concentração dos metais disponíveis no
solo e sua solubilidade e naquele determinado solo. Sendo assim o uso de lodo de
esgoto na agricultura pode favorecer a bioacumulação de metais (BARMAN et al.,
2000). Entretanto, o principal é o potencial de absorção, que é específico para os
diferentes nutrientes nas diferentes espécies vegetais (MENGEL e KIRKBY, 1987).
Além desses fatores, o acúmulo de metais pesados é também muito variável de um
determinado órgão para outro da planta (PORTO, 1986).
Nos tecidos vegetais o acúmulo de metais pesados modifica várias
atividades metabólicas da planta, como a redução da taxa fotossintética líquida, que
leva a uma diminuição do crescimento vegetal e consequentemente a redução da
produtividade devido a diminuição da concentração de carboidratos solúveis totais,
concentração de proteínas e atividades enzimáticas, levando a hipótese de uma
possível interferência de íons metálicos na síntese de proteínas (ALMEIDA et al.,
2007).
Os metais pesados podem expressar seu potencial poluente de forma
direta nos organismos do solo devido sua disponibilidade às plantas em níveis
fitotóxicos, além da possibilidade de se transferir para a cadeia alimentar por meio
das plantas ou pela contaminação das águas (CHANG et al., 1987).
2.5.2 CHUMBO
O chumbo (Pb) é um metal cinza-azulado, maleável, inodoro, sensível ao
ar que pertence ao grupo IV B da tabela periódica (PAOLIELLO e CHASIN, 2001).
Caracteriza-se por ser um elemento tóxico, potencial contaminante ambiental devido
ao largo emprego industrial, como: petrolíferas, tintas e corantes, de cerâmica e
armamentos, estando a população urbana exposta à constante emissão dos
veículos automotores, pelas indústrias, ou ainda pela ingestão de alimentos sólidos
e líquidos contaminados (LARINI ,1987; NRIAGU, 1988).
O Pb é o metal pesado tóxico que se apresenta em maior quantidade na
crosta terrestre, possuindo uma concentração média entre 10 e 20 mg kg-1
(PAOLIELLO e CHASIN, 2001), estando entre os metais mais utilizados
mundialmente (ILZSG, 2011).
A emissão natural de Pb ocorre de emissões vulcânicas, do intemperismo
geoquímico e das névoas aquáticas. As maiores fontes geológicas de chumbo são
as rochas ígneas e metamórficas. Porém as atividades humanas são as principais
responsáveis pela liberação deste elemento no ambiente (WHO, 1995; ATSDR,
1993).
Estimativas do International Lead Zinc Study Group – ILZSG (2011),
relatam que cerca de 4,3 milhões de toneladas de Pb foram produzidos no ano de
2010, sendo que a principal demanda de Pb é para baterias ácidas de chumbo.
Devido à versatilidade e sua ampla utilização, o Pb e seus compostos
acabam por poluir o solo, a água e o ar, o que provoca a contaminação dos seres
vivos, devido ao efeito bioacumulativo desse material, associado a toda cadeia
trófica (WHO, 1995). A Figura 4 mostra os porcentuais de utilização de Pb no
mundo.
3%
2%
5%
3%
6% 1%
Usos de Chumbo
Baterias
Diversos
Pigmentos e outros
compostos
Ligas
80%
Munição
Figura 4: Utilização do metal chumbo no setor produtivo
Fonte: ILZSG, 2011
O Pb ocorre naturalmente nas plantas a partir de processos de captação
e incorporação. Sendo positiva e linear a relação entre as concentrações de chumbo
nas plantas e no solo (DAVIES e THORNTON, 1989 apud WHO,1995), porém o Pb
afeta as plantas em locais de concentrações ambientais muito elevadas (WHO,
1989).
A toxicidade do Pb gera desde efeitos claros, ou clínicos, até efeitos sutis,
ou bioquímicos por ser um elemento tóxico não essencial que se acumula no
organismo. No início do século XX, houve um maior número de relatos de abortos e
partos de natimortos entre mulheres que trabalham com o chumbo (MOREIRA e
MOREIRA, 2004).
O Pb, interfere nas atividades celulares. O sistema nervoso, a medula
óssea e os rins são considerados críticos para o Pb, tendo como efeitos:
irritabilidade, cefaléia, alucinações (SILVA e MORAES, 1987), altera também os
processos genéticos ou cromossômicos, inibindo o reparo do DNA e podendo atuar
na formação de câncer (LARINI, 1987; NRIAGU, 1988; OGA, 1996).
No organismo o Pb se acumula principalmente nos ossos, cérebro, rins e
músculos, podendo causar doenças graves, como anemia, doenças renais,
distúrbios nervosos, infertilidade feminina podendo levar até a morte (MOREIRA e
MOREIRA, 2004; LO et al., 1999; GOLIN, 2007).
O Pb ocorre naturalmente nas plantas devido a processos de captação e
incorporação o metal do meio ambiente, sendo a relação entre as concentrações de
chumbo nas plantas e no solo, linear e positiva (DAVIES e THORNTON,1989 apud
WHO,1995), porém o Pb afeta as plantas apenas em locais onde as concentrações
ambientais são muito elevadas (WHO, 1989).
2.5.3 CROMO
O cromo (Cr) é um metal de cor cinza e forma cristalina cúbica, muito
resistente à corrosão e que não apresenta odor, sendo o sétimo metal mais
abundante na natureza (SILVA e PEDROZO, 2001), encontrado naturalmente em
rochas, animais, plantas, solo, poeiras e névoas vulcânicas (ATSDR, 2000; WHO,
1988). A África do Sul que detêm 73,4% das reservas mundiais de Cr, juntamente
com a Turquia, o Casaquistão e a Índia representam os três maiores produtores
mundiais de cromo (DNPM, 2001).
O Cr está se tornando um grande poluidor do meio ambiente devido a sua
ampla utilização (BAYRAMOGLU e ARICA, 2011), por ser um material inoxidável e
apresentar dureza o Cr tem sido utilizado como cobertura de superfícies metálicas
oxidáveis pelo processo de cromação eletrolítica (SILVA e PEDROZO, 2001).
Aproximadamente 70% de todo Cr produzido é utilizado em ligas metálicas, o
restante é utilizado em industriais, principalmente no curtimento de couro, pigmentos
e eletroquímica (CERVANTES et al., 2001).
Uma
ampla
gama
de
fertilizantes
nitrogenados,
fosfatados
e
superfosfatados, contêm níveis apreciáveis de cromo em sua composição (HSDB,
2000).
No solo o Cr depende da função do potencial redox e do pH do solo, na
maior parte dos solos existe a predominância
de Cr (III) que possui baixa
solubilidade, reatividade e mobilidade no ambiente, apresentando assim baixa
toxicidade para os organismos vivos. Em condições oxidantes no solo, o Cr (VI)
pode se apresentar na forma de íon cromato ou cromato ácido, estas por sua vez
relativamente solúveis, móveis e tóxicas para os organismos vivos (ATSDR, 2000).
O Cr está presente em todas as plantas, porém não existem evidências
científicas de que este metal seja essencial à elas. Vários fatores podem afetam a
disponibilidade do Cr para as plantas, como, pH do solo, interação com outros
minerais, compostos orgânicos complexados e a concentração de gases como,
oxigênio e carbono (WHO, 1988).
Quando se realiza fertilização do solo com lodo de esgoto, pode-se
encontrar altas concentrações de Cr nas plantas se comparadas com plantas
desenvolvidas em solos normais, devido a presença do Cr no lodo. A maior parte do
Cr é extraída nas raízes e apenas uma pequena parte é transportada para as partes
superiores das plantas, sendo assim improvável a bioacumulação do cromo nessas
partes (ATSDR, 2000).
Para a nutrição animal o Cr é um elemento essencial, por participar do
metabolismo da glicose e do colesterol, porém se utilizado em excesso pode ser
carcinogênico e causar mutações cromossômicas (WHO, 1988).
No ser humano grande parte dos efeitos tóxicos induzidos pelo Cr
ocorrem no trato respiratório, quando a via de introdução é a pulmonar. Ocorrem
alguns efeitos sistêmicos quando as concentrações são bastante elevadas. Os
efeitos
tóxicos
em
pessoas
expostas
a
elevadas
concentrações
de
Cr,
principalmente o cromo (VI), vão desde ulcerações e perfurações de septo nasal,
irritação
do
trato
respiratório,
problemas
cardiovasculares,
gastrintestinais,
hematológicos, hepáticos, renais, ao risco de câncer pulmonar (SILVA e PEDROZO,
2001).
O cromo na forma Cr6+ possui uma dose letal entre 50 e 100 mg kg-1,
valor considerado muito inferior quando comparado com sua forma trivalente, cujos
valores situam entre 1900 e 3300 mg kg-1 (FROIS et al., 2011).
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
O experimento foi conduzido no período de setembro a novembro de
2012, nas instalações da União Dinâmica de Faculdades Cataratas (UDC)
apresentada na Figura 5, que se localiza na Rua Castelo Branco n° 349, centro, na
cidade de Foz do Iguaçu – PR, latitude -25° 32' 31' ', longitude -54° 34' 48'', clima
subtropical úmido (Cfa) segundo classificação climática de Köppen-Geiger (1982).
A região oeste do Estado do Paraná, onde está situada a cidade de Foz
do Iguaçu, apresenta temperatura média anual 21 a 22 °C e precipitação média
anual de 1600 a 1800 mm, segundo dados do Instituto Agronômico do ParanáIAPAR (2012).
Figura 5: Casa de vegetação da FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS.
3.2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
3.2.1 PREPARAÇÃO DO BIOSSÓLIDO
O experimento teve início no dia 11 de setembro de 2012, quando foi
realizado o enchimento dos vasos com o substrato escolhido, que foi um solo de
classe Argilosa do TIPO 3 (Anexo B ).
No dia 12 de setembro foi realizada a homogeneização do biossólido e
também a posterior pesagem das doses que foram aplicadas em cada vaso, para
facilitar a aplicação. Seguidos esses procedimentos, o biossólido contaminado
(Anexo A), foi incorporado ao solo contido nos vasos, com o auxílio de escardilho um
de 5 dentes, com cabo de madeira e pá de jardim larga. O material já incorporado
ao solo, permaneceu por 12 dias em repouso para estabilização do material.
3.2.2 PLANTIO DAS SEMENTES DE CRAMBE
No dia 24 de setembro, foi realizada a semeadura de 10 sementes de
crambe em cada vaso, a uma profundidade de 1 cm.
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualisado (DIC).
Foram conduzidos 25 vasos de 5 L , sendo definidos por cinco tratamentos com
cinco repetições, realizado com a mistura de biossólido nas doses de 0,0; 10,0; 20,0;
40,0 e 60,0 t ha¯¹ , dispostos conforme o croqui representado pela Figura 6.
A1
B1
C1
D1
E1
C2
E2
D2
B2
A2
D3
A3
E3
C3
B3
E4
D4
B4
A4
C4
B5
C5
A5
E5
D5
Figura 6: Croqui de disposição dos vasos.
No croqui representado pela Figura 6, as letras A,B,C,D e E, representam
os cinco tratamentos e os números as cinco repetições realizadas.
A identificação dos vasos foi realizada por meio da utilização de etiquetas
de plástico reutilizáveis, próprias para vasos e para serem submetidas a irrigação.
A irrigação foi realizada uma vez ao dia no período da manhã com tempo
de duração de 20 minutos, com a ativação dos aspersores que se encontram
suspensos na casa de vegetação. A redução da incidência de raios solares foi
controlada com a utilização de cobertura tipo sombrite.
A partir da germinação que ocorreu após 5 dias da semeadura, foi
realizado o acompanhamento visual do desenvolvimento das plantas de crambe
ainda instalados na casa de vegetação, e conforme o desenvolvimento das plantas
foi realizado o desbaste objetivando, diminuir a população dos vasos e a competição
entre plantas, permanecendo somente cinco plantas por vaso.
3.2.3 ANÁLISE DAS VARIÁVEIS DE DESENVOLVIMENTO
No dia 19 de outubro foram realizadas as primeiras tomadas de medidas
dos parâmetros de desenvolvimento vegetal no laboratório n° 3 do Centro
tecnológico da UDC. Para as tomadas de medidas das dimensões lineares como
altura da planta, comprimento e largura de folhas foi utilizada uma trena. Para a
determinação de diâmetro de caule, foi utilizado paquímetro. Já o levantamento de
matéria fresca foi realizado com o auxilio de balança de precisão.
As plantas após a medição das plantas, foram acondicionadas em sacos
de papel tipo kraft devidamente identificados conforme a dosagem de biossólido
utilizado para cada tratamento, fechadas com fita crepe e levados à estufa
estabilizada em 65°C, para determinação de massa se ca pelo método convencional,
por estufa de circulação de ar forçada, após o tempo de secagem de 48 horas, no
dia 22 foi realizada a pesagem da matéria seca em balança de precisão, para
posterior avaliação e comparação de dados.
No dia 06 novembro, foi realizado o segundo levantamento de dados,
utilizando-se dos mesmos parâmetros avaliados 19 dias depois da primeira tomada
de medidas.
O desenvolvimento das plantas foi analisado por análise estatística dos
dados coletados das plantas. Os dados foram submetidos à análise de variância
(teste F) por meio do software estatístico ASSISTAT (SILVA e AZEVEDO, 2011). As
médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 1% de probabilidade, nos
resultados significativos p o teste F.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observou-se que dadas as diferentes doses de biossólido contaminado
por metais e a testemunha, que representam os tratamentos utilizados neste
trabalho, não houve influencia na capacidade germinativa das sementes, as quais
obtiveram 100% de germinação, resultado este que se contrapõe a estudo realizado
por Moraes (2011), que descreve um pequeno decréscimo verificado para a
germinação e porcentagem de emergência das plântulas em casa de vegetação
submetidos ao metal chumbo.
Ápos 25 dias da semeadura das sementes de crambe foram realizadas as
primeiras coleta de dados, realizadas pela retirada uma planta por vaso e por
tratamento, obtendo o número de folhas, largura de folha, comprimento da folha,
diâmetro do caule, tamanho de raiz e altura da planta que estão descritas na Tabela
2.
Tabela 2 – Valor médio dos parâmetros medidos, após 21 dias da germinação
Doses
Número
Largura
Comprimento
Diâmetro
Tamanho
(t ha¯¹)
de folhas
Folha
folha
caule
raiz
(cm)
(cm)
(mm)
(cm)
00,0
6,00 a
3,93 a
5,26 a
2,26 a
5,33 a
10,0
4,66 b
3,70 b
5,00 a
2,25 a
4,23 a
20,0
4,33 bc
3,26 c
4,36 b
2,09 ab
4,06 b
40,0
4,00 c
2,86 d
4,06 b
1,85 b
3,76 b
60,0
3,00 d
2,16 e
2,93 c
1,41 c
3,13 b
Dms
0.71
0.29
0.64
0.25
0.93
Fcalc.
38.28**
148.35**
26.72**
30.25**
14.27**
CV%
8.28
4.62
7.79
6.92
11.79
Altura
plantas
(cm)
15,43 a
14,40 b
13,96 c
11,26 d
9,93 e
1.00
161.23**
4.05
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não difere entre si a 1% de probabilidade pelo teste
Tukey.
Observa-se pelos dados contidos na Tabela 2, que o número de folhas,
largura de folhas bem como a altura das plantas apresentaram um padrão de
comportamento similar, apresentando diferença estatística conforme segue o
aumento das doses de metais nos tratamentos, sendo as maiores médias obtidas
pela testemunha. Apenas no parâmetro número de folhas houve sutil variação entre
os tratamentos, 10,0; 20,0 e 40,0. Porém no que se refere à tamanho de raiz e altura
de planta, observa-se que a diferença mínima significativa apresenta valores mais
elevados quando comparados a outros fatores.
No que se refere aos valores de comprimento de folha, diâmetro de caule
e tamanho de raiz, nota-se que não houve diferença estatística entre alguns
tratamentos, assim para os tratamentos 00,0 e 10,0 nos quesitos comprimento de
folha, diâmetro de caule e tamanho de raiz, encontraram-se respostas semelhantes
que diferenciaram estatisticamente somente dos demais subseqüentes tratamentos,
sendo que o tratamento 60,0 para parâmetros de comprimento de folha e diâmetro
de caule, apresentam valores estatisticamente inferiores aos demais supracitados.
Para melhor entendimento da influência do biossólido contaminado no
desenvolvimento vegetal foram também realizadas pesagens da matéria fresca e
matéria seca das plantas colhidas aos 25 dias do plantio, (Tabela 3).
Tabela 3– Valor médio de massa fresca e seca, após 21 dias da germinação
Doses
(t ha¯¹)
0,00
0,10
0,20
0,40
0,60
Dms
Fcalc.
CV%
Matéria fresca
(g)
2,46 a
1,92 b
1,72 c
1,23 d
0,56 e
0.15
382.65**
5.21
Matéria seca
(g)
0,98 a
0,68 b
0,54 c
0,44 d
0,20 e
0.01
8075.60**
1.25
Matéria seca
(%)
40,13 a
35,72 b
31,54 c
36,53 b
36,82 b
1.39
88.01**
2.03
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não difere entre si a 1% de probabilidade pelo teste
Tukey.
Nota-se que a matéria fresca e matéria seca comportaram-se de forma
igual no que se refere a análise estatística, havendo diferença entre todos os
tratamentos de forma gradual, em que a testemunha apresentou valores superiores
de matéria fresca e matéria seca, com a diminuição desses valores conforme houve
aumento das doses de biossólido aplicadas. No que se refere porcentagem de
matéria seca contida nas plantas submetidas a diferentes doses de metais pesados
contidos no biossólido percebe-se que houve diferença na capacidade da plantas
em converter a matéria orgânica em matéria seca. Quando a planta é jovem a
absorção dos nutrientes do solo é muito pequena, num período de acumulação
logarítimica, onde ocorre uma grande produção de matéria seca pela absorção
desses nutrientes (FAQUIN, 2005), dessa forma pode ter ocorrido menor absorção
de nutrientes no tratamento 20,0, apesar do seu desenvolvimento fenológico
adequado.
A Figura 7 demonstra visualmente o desenvolvimento das plantas de
crambe que foram avaliadas em laboratório 25 dias após o plantio, onde nota-se a
diferença entre os tratamentos.
Figura 7: Plantas de crambe avaliadas aos 21dias após a germinação.
Aja visto que as funções vitais dos vegetais são afetadas pelos poluentes
e sua extensão determinada por fatores como tempo de exposição ao metal, estádio
de desenvolvimento da planta e as diferentes espécies químicas dos elementos
interferindo no desenvolvimento vegetal (ALLOWAY e AYRES, 1997), foi realizado
aos 18 dias do primeiro levantamento de dados, o segundo levantamento de dados,
43 dias após o plantio, onde foram coletados os mesmos dados da primeira
avaliação, possibilitando nova análise estatística de dados, neste momento com as
planta mais desenvolvidas com presença de estruturas florais e maior diferenciação
estrutural. As médias aritméticas dos dados coletados encontram-se na Tabela 4.
Tabela 4 – Valor médio dos parâmetros medidos, após 39 dias da germinação
Tamanho
Doses
Número
Largura
Comprimento Diâmetro
folha
caule
raiz
(t ha¯¹)
folhas
folha
(cm)
(mm)
(cm)
(cm)
00,0
19,33 a
8,56 a
10,66 a
7,37 a
12,33 a
10,0
9,00 b
5,43 b
6,83 b
4,99 b
8,66 a
20,0
10,33 c
6,16 c
8,16 c
5,41 b
9,66 b
40,0
10,00 d
5,66 c
7,00 d
4,71 c
9,00 bc
60,0
8,00 d
5,10 c
6,33 e
3,38 d
6,16 c
Dms
1.80
0.94
0.79
0.72
1.84
127.18**
57.33**
81.25**
70.11**
27.93**
Fcalc.
CV%
6.94
7.54
4.89
7.00
8.96
Altura
plantas
(cm)
37,66 a
35,66 b
33,66 c
20,33 d
16,50 d
4.30
151.51
7.41
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não difere entre si a 1% de probabilidade pelo teste
Tukey.
Observa-se o mesmo comportamento para as variáveis número de folhas
e altura de plantas, onde os resultados estatísticos são iguais nos diferentes
tratamentos, não ocorrendo diferença significativa entre os tratamentos 40,0 e 60,0.
Já para o quesito largura de folha houve diferença apenas nos
tratamentos 0,00 e 10,0, os demais tratamentos 20,0; 40,0 e 60,0 não apresentaram
diferença significativa entre si, porém apresentando diferença com os outros.
Quanto ao diâmetro de caule e tamanho de raiz percebe-se a
aproximação dos valores referentes à diâmetro de caule nos tratamentos 10,0 e 20,0
não apresentando diferença significativa e não apresentando diferença também o
quesito tamanho de raiz para os tratamentos 00,0 e 10,0.
Tabela 5– Valor médio de massa fresca e seca, após 39 dias da germinação
Doses
Massa fresca
Matéria seca
Matéria seca
(t ha¯¹)
(g)
(g)
(%)
00,0
24,56 a
2,15 a
8,78 d
10,0
12,79 b
1,36 b
14,93 c
20,0
8,86 c
1,25 c
9,80 a
40,0
8,46 c
0,92 d
10,46 c
60,0
4,58 d
0,52 e
11,42 b
Dms
1.02
0.05
0.46
Fcalc.
1006.08**
1904.50**
307.12**
CV%
4.57
2.49
2.21
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não difere entre si a 1% de probabilidade pelo teste
Tukey.
A Tabela 5 acima descreve as médias aritméticas de matéria fresca e
seca bem como a porcentagem média de matéria seca presentes nas plantas.
A matéria fresca e a matéria seca das plantas avaliadas após 39 dias da
germinação apresentaram valores que se diferem estatisticamente de forma gradual
conforme o aumento das doses de biossólido contaminado, sendo que a testemunha
apresenta valores maiores e o tratamento 60,0 menores valores, não havendo
diferença estatística somente entre os tratamentos 20,0 e 40,0 do quesito matéria
fresca.
A porcentagem de matéria seca observada nas plantas submetidas a
diferentes doses de metais contidos no biossólido aos 39 dias da germinação, não
apresentou o padrão gradual de diferença estatística que apresentaram a matéria
fresca e seca. Possivelmente a presença de metais pesados além de influenciar no
desenvolvimento das plantas de crambe, influenciou também segundo Campbel et
al. (1995), ao avaliar propriedades morfológicas, fisiológicas e bioquímicas dessas
plantas, modificam assim a conversão de compostos orgânicos em matéria seca,
levando também a inibição do crescimento das raízes e parte aérea.
A Figura 8 representa visualmente as plantas de crambe avaliadas aos 39
dias, onde pode-se observar a semelhança do desenvolvimento vegetal com as
plantas avaliadas aos 21 dias da germinação da Figura 7.
Figura 8: Plantas de crambe avaliadas aos 39 dias após a germinação.
A Figura 9, mostra as plantas de crambe na casa de vegetação, onde já
apresentavam diferenças visuais de desenvolvimento vegetal.
Figura 9: Plantas de crambe em casa de vegetação demonstrando diferenças de desenvolvimento.
Todos os tratamentos apresentaram floração. No entanto apenas a
testemunha e os tratamentos 10,0 e 20,0 floresceram aos 35 dias, os tratamentos
40,0 e 60,0 floresceram mais tardiamente com diferença de 4 dias, vale ressaltar
que apesar da significativa diferença de desenvolvimento das plantas, todos os
tratamentos apresentaram maturação fisiológica das plantas.
Figura 10: Florescimento do crambe aos 35 dias.
Com esse trabalho nota-se que as diferentes concentrações de metais
pesados no solo afetam o desenvolvimento de plantas de crambe, porém
considerando que ocorreu boa germinação das sementes, e pelo fato de a planta se
apresentar tolerante ao metal pesado e, sendo que o desenvolvimento das plantas
de crambe com as doses menores de metais foi satisfatório em relação às altas
concentrações, sugere-se que esta espécie possa ser promissora para o cultivo que
visa a despoluição de solos contaminados com metais pesados, aja visto que seu
destino final não é o consumo humano.
No entanto, mais investigações devem ser feitas em condições naturais
de solos contaminados, para a certificação desses resultados.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Antes da recomendação em larga escala de biossólido em plantações, é
necessário a compreensão de seus efeitos no solo e nas plantas bem como os
impactos ambientais que estes possam gerar. Contudo se bem gerenciados e com
dosagens de aplicação menores, a utilização de biossólidos para adubação de
culturas como o crambe que tem como destino final a indústria, possa ser uma
alternativa mais sustentável de destino para esse tipo de material.
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ANEXO – A: ANÁLISE ESPECIAL DE BIO-SÓLIDO
ANEXO B – LAUDO DE ANÁLISE FÍSICA DO SOLO