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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS
JOSIMAR BRITO DA SILVA
C U I A B Á – MT
2011
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
FACULDADE DE AGRONOMIA E MEDICINA VETERINÁRIA
Programa de Pós-graduação em Agricultura Tropical
ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS
JOSIMAR BRITO DA SILVA
Engenheiro Agrônomo
Orientador: Prof. Dr. Aloísio Bianchini
Co-orientadora: Profa. Dra. Oscarlina Lucia dos Santos Weber
Co-orientadora: Profa. Dra. Walcylene L. M. P. Scaramuzza
Dissertação apresentada à Faculdade de
Agronomia e Medicina Veterinária da
Universidade Federal de Mato Grosso,
para obtenção do título de Mestre em
Agricultura Tropical.
C U I A B Á – MT
2011
FICHA CATALOGRÁFICA
S586a
Silva, Josimar Brito da.
Atributos físicos e químicos de um latossolo fertirrigado com efluente de
suínos / Josimar Brito da Silva. – 2011.
46 f. : il.
Orientador: Prof. Dr. Aloísio Bianchini.
Co-orientadora: Prof.ª Dr.ª Oscarlina Lucia dos Santos Weber.
Co-orientadora: Prof.ª Dr.ª Walcylene L. M. P. Scaramuzza.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade
de Agronomia e Medicina Veterinária, Pós-Graduação em Agricultura Tropical,
2011.
Inclui bibliografia.
1. Solo – Propriedades físico-químicas. 2. Solo – Fertirrigação – Efluente de
suínos. 3. Latossolo – Fertirrigação. 4. Latossolo – Atributos químicos. 5.
Latossolo – Atributos físicos. 6. Solo – Adubação orgânica. I. Título.
CDU – 631.412
Ficha elaborada por: Rosângela Aparecida Vicente Söhn – CRB-1/931
3
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, João Brito de Melo e Marluce Coimbra
da Silva pelo amor e carinho. A minha esposa Viviam
pela compreensão e apoio, e aos meus filhos Elisama e
Josimar.
4
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela vida, saúde e oportunidade concedida para a realização
deste sonho do mestrado.
A minha família, em especial aos meus pais João Brito de Melo e
Marluce Coimbra da Silva, aos meus irmãos João, Josemy, Jocilene,
Janeluce que sempre acreditaram em mim.
A minha esposa Viviam Patrícia e aos meus diletos filhos, Elisama e
Josimar (Junior) que me apoiaram de maneira indizível nesta caminhada.
Ao Prof. Dr. Aloisio Bianchin pela orientação impar na execução deste
mestrado.
A Profa. Dra. Oscarlina L. S. Weber pela co-orientação, pelo
companheirismo, pela motivação, pelas críticas construtivas, pelo carinho e
paciência dispensados.
A Profa. Dra. Walcylene L. M. P. Scaramuzza pela co-orientação,
apoio, consideração, sinceridade e honestidade, virtudes pelas quais me
permitiram a inserção neste mestrado.
Ao corpo docente do Programa de Pós Graduação em Agricultura
Tropical (PPAT), por todo conhecimento proporcionado.
Aos companheiros, Thales, Kelly Maas, Janaine, Jader, Mariana,
Larissa, Rafael Noetzold, Rafaelli, Aline, Andréia Quintino, Liliane, Cristiane
Ramos, Everton, Fabio, Franciele Caroline, Daniel, Geovani, Indira, Regiane,
Marta Furquim que compartilhamos momentos de estresse, alegria e
companheirismo.
Aos amigos da Secretaria de Estado do Meio Ambiente do Estado de
Mato Grosso - SEMA – MT (Willian Campolin, Jesus, Elaine Regina, Helen,
Lilian, Marçal, Orlando, Gilberto, Ana Cláudia); que me apoiaram durante
esta jornada.
A minha amiga Mariana Fidelis Guardiola, que sempre me ajudou
financeiramente, um exemplo de humildade, lisura de caráter e honestidade.
5
Aos proprietários do local do estudo que abriram as suas porteiras
para realização desta pesquisa de maneira incondicional.
À Marcela Quina e Dona Severiana pela amizade, compartilhamento
dos lanches e almoços de improviso, e principalmente a ajuda prestada no
laboratório de Fertilidade do Solo da UFMT
Aos estagiários: Diogo, Fernanda, Flávia, Pedro, Giuliano, Reinaldo e
Ane Carolina, por me ajudarem nas análises laboratoriais.
Aos funcionários do PPGAT, em especial Denise, Maria Minervina,
Berenice, Senna e Renata.
As pessoas do grupo da limpeza das salas, em especial, Dona Célia
que sempre nos atendeu em momento oportuno.
Aos meus irmãos de fé, Pr. Valter, Doroty Topanoti, Benedito,
Celismar,
Estevão,
João
Batista,
Fernando
Borges,
Moises
pelas
intercessões em oração nos momentos difíceis.
Aos meus tios (Pedro Brito, Cidinília Brito, Iracy Brito) referências de
vida pra mim.
Aos meus primos e primas que sempre partilharam de minhas
alegrias.
Ao Engº Agrônomo Otávio Bruno Nogueira Borges, que sempre
acreditou e colaborou na minha formação profissional.
Ao Prof. Dr. Carlos Alberto Ceretta, cuja nobreza e insigne presença,
abrilhantou minha banca de qualificação.
A Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Mato Grosso
(FAPEMAT) pela concessão da bolsa.
A Profa. Dra. Aline Regina Piedade que com muita generosidade
aceitou o convite para participar da banca de defesa desta dissertação.
Ao Prof. Dr. Marcio Wilian Roque pelo apoio e dedicação em
transmitir conhecimento durante a realização das análises laboratoriais.
Aos Engenheiros da Sadia S/A, Paulo Sérgio Trentin e Diogo, que
muito contribuíram para execução desta pesquisa.
6
ATRIBUTOS FÍSICOS E QUÍMICOS DE UM LATOSSOLOO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS
RESUMO - O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações físicas e
químicas de um Latossolo fertirrigado com efluentes de suínos. Foi realizado
um experimento em delineamento inteiramente casualizado, contendo seis
tratamentos, com doses crescentes de efluentes. A amostragem para as
analises físicas do solo foram feitas nas camadas de 0 a 15 e, 15 a 30 cm
enquanto para as químicas a amostragem foi nas camadas de 0 a 5, 5 a 10,
10 a 20, 20 a 40, 40 a 60 cm. As variáveis analisadas foram: a condutividade
hidráulica, a densidade do solo, a porosidade (total, macro e micro), os
diâmetros médio geométrico e médio ponderado, índice de estabilidade de
agregados, pH, nitrogênio total, fósforo, potássio, sódio, zinco e cobre
disponíveis. Os resultados indicaram que os atributos físicos e químicos do
solo, são fortemente modificados quando se adiciona efluentes de suínos,
sendo necessário monitorar o perfil do solo, com vistas em minimizar
possíveis riscos de contaminação e de poluição do solo e das águas
subsuperficiais.
Palavras-chave - fertirrigação, propriedades físicas e químicas do solo,
adubação orgânica
7
PHYSICAL AND CHEMICAL ATTRIBUTES OF AN OXISOL
FERTILIZED WITH EFFLUENT PIG
ABSTRACT - This study aimed to evaluate the physical and chemical
changes in an Oxisol fertilized with swine effluent. An experiment was
conducted in a randomized design with six treatments with increasing doses
of sewage. Sampling for chemical and physical analysis of the soil were
made in layers of 0-30 and 0-60 cm respectively. The variables were
hydraulic conductivity, bulk density, porosity (total, macro and micro),
geometric mean diameter, mean weight diameter of aggregates stability
index, pH, total nitrogen, phosphorus, potassium, sodium, zinc and copper
available. The results indicate that the physical and chemical soil properties
are strongly modified when added to swine effluent, requiring monitoring in
the soil profile in order to reduce the risk of contamination and pollution of soil
and subsurface waters.
Keywords: fertigation, physical and chemical properties of soil, organic
fertilizer
8
SUMÁRIO
RESUMO ...................................................................................................... VI
ABSTRACT .................................................................................................. VII
CAPITULO 1 ................................................................................................ 10
1 INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................. 10
1.1
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 14
CAPITULO 2 ................................................................................................ 16
ALTERAÇÕES NOS ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS ........................................ 16
RESUMO ..................................................................................................... 16
ABSTRACT .................................................................................................. 17
2
INTRODUÇÃO ....................................................................................... 18
2.1
2.2
2.3
2.4
MATERIAL E MÉTODOS ................................................................................................ 19
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 23
CONCLUSÕES .................................................................................................................. 26
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 27
CAPÍTULO 3 ................................................................................................ 29
ALTERAÇÕES NOS ATRIBUTOS QUIMICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS ........................................ 29
RESUMO ..................................................................................................... 29
ABSTRACT .................................................................................................. 30
3
INTRODUÇÃO ...................................................................................... 31
3.1
3.2
3.3
3.4
MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................................... 32
RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 34
CONCLUSÕES .................................................................................................................. 42
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 43
4 CONCLUSÕES ......................................................................................... 46
9
LISTA DE TABELAS
Página
1 Característica química do efluente do suíno utilizado no
experimento.............................................................................
23
2 Diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico (DMG) e
índice de estabilidade de agregados (IEA) em diferentes níveis de adubação
em função do ano...................................................................................
25
3 Variação da condutividade hidráulica (Ks), densidade aparente (Ds),
porosidade total (PT), microporosidade (Mi) nas profundidades em função do
ano.............................................................................................................
26
4 Característica química do solo da área experimental antes do
plantio......................................................................................................... 34
5 Exemplo da exportação de nutrientes pela produção da cultura da
soja............................................................................................................. 34
6 Nitrogênio (NT), fósforo (P2O5), potássio (K2O), cobre (Cu) e zinco (Zn)
incorporados ao solo ao ano em diferentes doses de efluentes de
suínos........................................................................................................
35
7 Teores de fósforo variando em profundidade em função do
ano.............................................................................................................
8 pH, teores de nitrogênio total (NT), potássio (K), sódio (Na), cobre (Cu),
zinco (Zn) em diferentes doses de aplicação de efluentes de suínos em
função da profundidade (cm)...................................................................
37
10
CAPITULO 1
1 INTRODUÇÃO GERAL
O Estado de Mato Grosso vem se consolidando como uma das
principais regiões produtoras de gado de corte e grãos do país, e apresenta
hoje um novo ciclo de desenvolvimento, que consiste no incremento de
atividades intensivas de criação animal. Assim, atividades como avicultura,
suinocultura, e bovinocultura, têm sido atraídas pela disponibilidade de
grãos, a um custo menor, e de um ambiente de agricultura comercial que
permite operações de larga escala.
A região do médio norte mato-grossense tem sido um dos pólos
desse atual ciclo de crescimento agrícola. A consolidação de um complexo
de criação de suínos, com investimentos de R$ 86.000.000,00, com
capacidade de abater 5.000 suínos por dia-1, envolve a participação de
aproximadamente 86 produtores integrados, com forte tendência à
expansão. (Br Foods, 2010)
A suinocultura é uma atividade de grande potencial poluidor. Os
efluentes gerados por essa atividade deverão ter destinação adequada de
maneira a evitar problemas de contaminação e poluição ambiental
A ineficiência do uso da água no sistema de manejo e de limpeza das
granjas produz uma diluição maior dos dejetos gerando consequentemente
um volume alto de efluentes a serem disposto nos solos e/ou nas lavouras.
As modalidades de criação das granjas (unidade de produção de
leitão e de terminação) desse complexo, produzirão cerca 5.000.000 m3 ano1
de efluentes. (Br Foods, 2010)
As características químicas dos dejetos estão relacionadas à
composição nutricional das dietas alimentares dos suínos, que é rica em
elementos como N, P e K, Ca, Mg, Zn, Cu e Mn. Estima-se que 92 a 96% do
Zn, 72 a 80% do total de Cu (Bonazzi et al., 1994) e 60 a 70% do N ingerido
pelos animais sejam excretados em suas fezes e urina (Oliveira, 2000).
Dessa forma, práticas correntes de utilização e manejo incorreto desse
dejeto podem contribuir, potencialmente, para a degradação da qualidade do
11
solo, da água e do ar (Zebarth et al., 1999).
Uma alternativa adotada para os efluentes é a disposição no solo,
como fonte de adubação para culturas anuais ou perenes, visto que a sua
composição química é rica em nutrientes tais como nitrogênio, fósforo,
potássio, metais pesados e matéria orgânica (M.O), proporcionando melhor
estruturação do solo e ao mesmo tempo servindo como fonte de adubação
para as plantas.
Scherer et al. (1996) relatam que o dejeto de suíno quando utilizado
de forma equilibrada constitui-se num fertilizante capaz de substituir parte
ou, em determinadas situações, totalmente a adubação química das
culturas, dependendo das condições existentes e dos propósitos do
agricultor.
Ao contrário dos fertilizantes minerais, que possuem composição
mínima definida para cada condição de cultura e/ou solo, a composição do
dejeto é extremamente desbalanceada, variando conforme a alimentação,
manejo da água, condições de armazenamento e idade dos animais
(Scherer et al., 1995; Konzen et al., 1997) o que dificulta uma recomendação
padronizada. Por isso, aplicações contínuas poderão causar desequilíbrios
de nutrientes no solo e a gravidade do problema dependerá do tempo de
aplicação, da composição e da quantidade de dejeto aplicado, além do tipo
de solo e da capacidade de extração das culturas pelas plantas.
O teor de N no esterco e o requerimento desse nutriente pelas
culturas são parâmetros freqüentemente usados para estabelecer as
dosagens a serem utilizadas, podendo-se assim, evitar a lixiviação do N na
forma de nitrato e a possível contaminação de águas subterrâneas.
Micronutrientes como o Cu e Zn, embora sejam encontrados
naturalmente no solo e essenciais ao crescimento das plantas, podem ser
tóxicos quando em elevadas concentrações. A acumulação de metais
pesados tem recebido atenção especial, pois reagem com os constituintes
coloidais e biológicos, quer na camada superficial do solo ou dissociados na
água (Mattias, 2006).
O solo, devido às suas características, controla a transferência desses
12
elementos para a atmosfera, hidrosfera e a biota. A presença destes
contaminantes no ambiente possibilita a bioacumulação na cadeia alimentar,
proporcionando distúrbios metabólicos nos seres vivos e no próprio homem.
Desse modo, a contaminação de solo com metais pesados tem sido
reconhecida como um importante problema ambiental, podendo causar
riscos ainda desconhecidos para o homem e gerações futuras.
No solo, a fase sólida, composta pelas frações orgânica e mineral, é
responsável pela retenção destes elementos, devido principalmente às suas
características químicas.
Além do conhecimento das interações ocorridas nas propriedades
químicas do solo, os atributos físicos devem ser estudados, pois influenciam
de maneira direta nos processos de lixiviação e escoamento superficial de
nutrientes que contribuirá na contaminação de águas superficiais e
subterrâneas.
O conhecimento das propriedades físicas do solo constitui-se numa
ferramenta imprescindível para o monitoramento do solo pela condutividade
hidráulica (Ks), densidade do solo (Ds), índice de estabilidade de agregados
(IEA), macroporosidade (Ma), microporosidade (Mi) e porosidade total (PT).
O aumento na Ds resulta na diminuição da PT, do arejamento e da Ks. A Ds
é um importante indicativo das condições de manejo do solo, pois reflete o
arranjo das partículas do solo, que por sua vez define as características do
sistema poroso. O aumento da Ds restringe o crescimento radicular à
medida que a raiz encontra poros menores e em menor número (Fernandes,
1982).
De modo geral, com o aumento da intensidade de cultivo tem sido
observada alteração no tamanho dos agregados do solo, aumento da Ds,
redução da PT e aumento da resistência à penetração (Rp) e a capacidade
de retenção de água (Silva e Mielniczuk, 1997)
De acordo com Castamann (2005), a poluição provocada pelo manejo
inadequado dos dejetos de suínos cresce em importância a cada dia, seja
pela maior consciência ambiental dos produtores, seja pela crescente
preocupação das instituições de pesquisa, universidades e órgãos
13
ambientais fiscalizadores em estabelecer critérios de avaliação dos impactos
ambientais e gerar tecnologias na busca de uma produção menos
impactante possível.
Há um consenso entre pesquisadores da área de que a disposição de
efluentes no solo, como uma forma de tratamento, traz riscos ambientais
quando não monitorados ou em desrespeito às legislações ambientais
vigentes no país.
Em função da relevância do uso de efluentes na agricultura no
sistema de produção e do risco potencial de contaminação ambiental devido
aos impactos causados na estrutura do solo, o presente estudo objetivou
avaliar as modificações ocorridas nas propriedades físicas e químicas de um
Latossolo fertirrigado com efluentes de suínos.
Esta Dissertação está fundamentada da seguinte forma: No Capitulo I
faz-se uma breve introdução, no Capitulo 02 encontram-se os atributos
físicos do solo e no terceiro e último Capitulo os atributos químicos.
14
1.1
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BONAZZI, G.; CORTELLINI, L.; PICCININI, S. Presenza di rame e zinco nei
liquami suinicoli e rischio di contaminazione dei suoli. L’Informatore agrario,
n. 36, p. 55–59, 1994.
BRASIL FOODS – Banco de dados de projetos agropecuários. Gerência de
atividades agropecuárias. Mato Grosso. Unidade de Lucas do Rio Verde.
2011.
CASTAMANN, A. Aplicação de dejetos líquidos de suínos na superfície e no
sulco em solo cultivado com trigo. 2005, 132 f. Dissertação (Mestrado em
Agronomia), Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, 2005
FERNANDES, M. R. Alterações em propriedade de um Latossolo VermelhoAmarelo distrófico, fase cerrado, decorrentes da modalidade de uso e
manejo. 1982, 65f. Dissertação (Mestrado em Agronomia), Universidade
Federal de Viçosa, Viçosa, 1982.
KONZEN, E. A. & BARROS, L. C. de. Lagoas de estabilização natural para
armazenamento de dejetos líquidos de suínos. Sete Lagoas: Embrapa
Milho e Sorgo, 14 p, 1997. (Embrapa Milho e Sorgo).
MATTIAS, J. L. Metais pesados em solos sob aplicação de dejetos líquidos
de suínos em duas Microbacias hidrográficas de Santa Catarina. 2006, 165f.
Tese (Doutorado em Ciências do Solo), Universidade Federal de Santa
Maria, Santa Maria, 2006.
OLIVEIRA, P. A. V. Produção de suínos em sistemas deep bedding.:
experiência brasileira. In: SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE
SUINOCULTURA, 2000, São Paulo. Anais... São Paulo: [s.n.], 2000.
SCHERER, E. E.; BALDISSERA, I. T.; DIAS, L. F. X. Método rápido para
determinação da qualidade do esterco líquido de suínos a campo.
Agropecuária Catarinense, Concórdia: EMPASC, v. 8, n. 2, p.40-43, 1995.
SCHERER, E.E.; AITA, C. & BALDISSERA, I.T. Avaliação da qualidade do
esterco líquido de suíno da região Oeste Catarinense para fins de utilização
como fertilizante. Florianópolis, EPAGRI, 1996. 46p. (Boletim Técnico, 79)
SILVA, I. F.; MIELNICZUK, J. Ação do sistema radicular de plantas na
formação e estabilização de agregados do solo. Rev. Bras. Ci. Solo, n. 21,
p. 113-117, 1997.
ZEBARTH, B. J.; PAUL, J. W.; KLEECK, R. V. The effect of nitrogen
management in agricultural production on water and air quality: evaluation on
15
a regional scale. Agricultural Ecosystems Environmental, n. 72, 1999. p.
35-52.
SECRETARIA DE ESTADO DO MEIO AMBIENTE – (SEMA-MT).
16
CAPITULO 2
ALTERAÇÕES NOS ATRIBUTOS FÍSICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS
RESUMO – Este trabalho objetivou avaliar as alterações ocorridas nas
propriedades físicas de um Latossolo fertirrigado com efluentes de suínos. O
experimento foi instalado num delineamento inteiramente casualizado,
contendo seis tratamentos (T1= 0 m3 ha-1, T2= 160 m3 ha-1, T3= 270 m3 ha-1,
T4= 0 m3 ha-1 + adubo químico, T5= 160 m3 ha-1 + adubo químico, T6= +270
m3 ha-1 + adubo químico) e cinco repetições. A amostragem do solo foi feita
nas camadas 0 a 15 e 15 a 30 cm. Os atributos físicos avaliados foram a
estabilidade de agregados em água, o diâmetro médio ponderado (DMP) e
geométrico (DMG), a condutividade hidráulica (Ks), a porosidade total (macro
e microporosidade) e a densidade aparente do solo (Ds). De modo geral, os
atributos físicos do solo não alteraram com os tratamentos.
Palavras-chaves: condições físicas do solo, adubação orgânica
17
CHAPTER 2
ALTERATION IN PHYSICAL ATTRIBUTES OF A OXISOL FERTILIZED
WITH EFFLUENT FROM PIGS
ABSTRACT - This study aimed to evaluate the changes in the physical
properties of a soil fertilized with swine effluent. The experiment was a
completely randomized design with six treatments (T1= 0 m3 ha-1, T2= 160
m3 ha-1, T3= 270 m3 ha-1, T4= 0 m3 ha-1 + fertilizer, T5= 160 m3 ha-1 +
fertilizer, T6 = 270 m3 ha-1 + fertilizer) and five replications. Soil sampling was
done in layers 0-15, 15-30 cm. The physical attributes evaluated were stable
in water, the mean weight diameter (MWD) and geometric (DMG), hydraulic
conductivity (Ks), the total porosity (macro and micro) and density of the soil.
in general the physical attributes of soil did not change with treatments
Keywords: physical conditions of soil, organic fertilizer
18
2
INTRODUÇÃO
O uso de efluentes de suínos na agricultura constitui-se numa
alternativa de destinação final do resíduo gerado pela atividade, podendo ser
usado como um fertilizante alternativo com potencial de contribuir na
melhoria das condições físicas do solo.
A adição de dejetos de suínos no solo pode modificar a dinâmica do
processo de agregação e alterar as propriedades físicas do solo
dependentes da estrutura.
Essas alterações variam conforme o solo e atuam conjuntamente com
atributos biológicos e químicos na determinação dos impactos dos dejetos
no ambiente (Seganfredo, 2007).
Atributos físicos do solo como a densidade do solo, a condutividade
hidráulica e a distribuição do tamanho de poros e de agregados, sensíveis
às modificações volumétricas, podem ser utilizados como indicadores da
condição estrutural do solo e para avaliar a qualidade física do solo.
Entre os efeitos benéficos estão o decréscimo da densidade do solo,
o aumento do tamanho e da estabilidade dos agregados em água, o
decréscimo do encrostamento superficial, o aumento da condutividade
hidráulica e a melhoria na capacidade de retenção de água. No entanto, as
alterações nos atributos estruturais podem ocorrer de forma mais lenta caso
o solo naturalmente possua uma boa estrutura (Mello et al. 2004).
A estrutura é um fator chave no funcionamento do solo, pois permite
que o mesmo suporte a vida de plantas e de animais, intermedia a qualidade
ambiental, influenciando no movimento e retenção de água no solo, erosão,
formação de crosta superficial, reciclagem de nutrientes, penetração de
raízes e rendimento das culturas. Externalidades como escoamento
superficial, poluição de recursos hídricos e emissões de CO 2 também são
influenciadas pela estrutura do solo (Bronick e Lal, 2005).
Henklain et al. (1994) avaliaram os efeitos dos resíduos de suínos
sobre as características físicas do solo em sistema de plantio convencional e
observaram
reduções
significativas
na
infiltração
da
água
que
19
conseqüentemente,
poderão
agravar
os
problemas
de
erosão,
principalmente em áreas que possuam outras condições favoráveis ao
escorrimento de água.
Em função da relevância do uso de efluentes na agricultura, no
sistema de produção, e do risco potencial de contaminação ambiental devido
aos impactos causados na estrutura do solo, o presente trabalho objetivou
avaliar as modificações ocorridas nas propriedades físicas de um Latossolo
fertirrigado com efluentes de suínos
2.1
MATERIAL E MÉTODOS
A área experimental localiza-se numa propriedade agrícola privada,
no município de Sorriso - MT, nas coordenadas geográficas 12º42’41”S e
55º53’38”W, em clima subtropical úmido tipo Aw (Koppen), com chuvas
concentradas no verão (outubro a abril) e um período seco bem definido nos
meses de inverno (maio a setembro). A temperatura média anual de 24ºC,
com precipitação de 1700 a 1900 mm. Solo de textura argilosa, com 510 g
kg_1, classificado pelo Sistema Brasileiro de Classificação do Solo – SiBCS,
Embrapa (1999), como LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico.
O
experimento
foi
instalado
num
delineamento
inteiramente
casualizado, sob área de plantio de soja em sistema de plantio direto,
fertirrigado com efluentes de suínos e adubação química, distribuídos em
seis tratamentos de um hectare cada um, nas dosagens de (T1= 0 m3 ha-1,
T2= 160 m3 ha-1, T3= 270 m3 ha-1, T4= 0 m3 ha-1 + adubo químico, T5= 160
m3 ha-1 + adubo químico, 270 m3 ha-1 + adubo químico).
A coleta das amostras do solo dentro dos tratamentos, cujas
dimensões eram de 100 x 100 m cada um, procedeu dispensando as
bordaduras de 30 m de cada lado, e coletando o material em 5 pontos dentro
dos 6.000 m2 de área útil no tratamento, compreendida no intervalo dos 30 a
70 m representado na delimitação das linhas verticais expressas na Figura
1.
Essa metodologia de coleta das amostras de solo teve como objetivo
atingir uma maior homogeneidade na amostragem dentro dos tratamentos,
20
nas doses de 160 e 270 m3 ha-1 de efluentes onde verificou-se uma
sobreposição durante a aplicação.
O efluente aplicado nos tratamentos via canhão autopropelido foi
coletado para caracterização físico-química durante a avaliação da
Uniformidade de Distribuição (UD) do equipamento. Este coeficiente foi
determinado pelo material coletado nos 50 coletores distribuídos a cada 2m,
numa linha de 100 m, transversalmente à faixa de aplicação do sistema de
irrigação (Figura 1). Entretanto, após acompanhamento percebeu-se uma
desuniformidade na aplicação. Dessa forma, as doses reais foram de 160 e
270 m3 ha-1.
Para a caracterização numérica da uniformidade de distribuição do
autopropelido foi utilizado método de MERRIAN e KELLER (1978), definida
pela equação 1:
eq (1)
A adubação química convencional consistiu na aplicação de 450 kg ha-1
de N – P2O5 – K2O (0-20-20) no sulco da semeadura.
A fertirrigação e a adubação química foram definidas de acordo com a
produtividade esperada, aplicadas oito dias antes da semeadura da soja nas
safras de 2008/09 e 2009/2010.
A amostragem do solo, para análises físicas foi realizada após a
colheita da soja nas safras 2008/09 e 2009/10, nas profundidades de 0-15
cm e 15-30 cm, contendo 05 repetições.
21
Figura. 1. Perfil de distribuição do efluente de suínos via canhão
autopropelido. Local: Fazenda Pejuçara
Data: 10/2010
Foram coletados dois tipos de amostras do solo: (1) - deformadas
com preservação parcial da estrutura: para a análise da agregação do solo
representada pelo diâmetro médio geométrico, diâmetro médio ponderado e
índice de estabilidade de agregados. Também foram coletadas amostras de
estrutura semi preservada, sendo cinco por tratamento, para isso foi aberta
uma pequena trincheira de 0-15 cm de profundidade e com o auxílio de um
enxadão, retirava-se a fatia de solo mais intacta possível e a acondicionava
em um vasilhame plástico com tampa; (2) - indeformadas: para
determinação da densidade aparente, porosidade (total, macro e micro),
condutividade hidráulica, foram coletadas amostras de estrutura preservada,
obtidas com um amostrador de Kopeck, com anel metálico de 50 mm de
diâmetro e 50 mm de altura, na profundidade de 0-15 e 15-30 cm. Essas
amostras, em cada época de coleta eram obtidas em número de dez por
tratamento, sempre de forma aleatória, totalizando 60 amostras.
Após as coletas, as amostras foram acondicionadas de forma a
manter suas características originais durante o seu transporte até ao
laboratório para posterior análise.
22
As análises de densidade do solo, da condutividade hidráulica
saturada, do índice de estabilidade de agregados (IEA), do diâmetro médio
geométrico (DMG), diâmetro médio ponderado (DMP), da densidade do solo
(Ds) foram obtidos pelo método descrito por Embrapa (1997). A porosidade
total (PT), macro (Ma) e a microporosidade (Mi), foram descritos pelo
método da coluna de areia, de acordo com Silva et al. (2008).
Os indicadores de estabilidade de agregados e a porcentagem de
agregados por classes de diâmetro médio foram obtidos submetendo as
amostras ao peneiramento a úmido, seguindo metodologia adaptada da
Embrapa (1997). Para isso, foram pesadas 30 g de cada amostra, retidas na
peneira de 2 mm, umedecidas com borrifador, colocadas no jogo de
peneiras com malhas de 2,00; 1,00; 0,50; 0,25 e 0,10 mm, e submetidas à
agitação no aparelho de Yoder (5/5) durante 4 minutos. Após esse tempo, o
material retido em cada peneira foi retirado, separadamente, com o auxílio
de jato d’água, colocado em latas previamente pesadas e identificadas, e
levadas à estufa até massa constante.
A característica química do efluente coletado durante a aplicação no
experimento está disposta na Tabela 1.
Tabela 1 – Característica química do efluente do suíno utilizado no
experimento.
pH
CaCl2
N
P2O5
K2O
Cu
Zn
S
Ca
-------------------------------------------mg L-1--------------------------------------8,10
1
1102
712,51
564,10
0,63
1,60
21,22
55,03
DE1
g cm -3
0,97
Densidade do efluente
Os resultados obtidos no índice de estabilidade de agregados, DMP,
DMG, foram submetidos à análise de variância pelo teste F, em esquema de
parcela subdividida. Os dados da Ks e Ds em esquema de parcela
subsubdividida. As comparações de médias foram realizadas pelo teste
Tukey a 5% de probabilidade de erro.
23
2.2
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O Coeficiente de Uniformidade de Distribuição (UD) do autopropelido
foi de 64,35%, valor considerado alto nesse sistema de irrigação de acordo
com FRIZZONE (1992). Porém com variabilidade na distribuição das doses
dentro da faixa de coleta pré-estabelecido no intervalo dos 40 m no
tratamento (Figura 1).
Nesses dois anos de estudo, houve diminuição no índice de
estabilidade de agregados, no T4, provavelmente devido ao incremento de
matéria orgânica deixada pelos restos culturais da soja no sistema de plantio
direto.
Nos tratamentos T2 e T3, mesmo não havendo diferença, observouse tendência na diminuição da estabilidade de agregados, provavelmente
devido aos efeitos da aplicação de doses com teores elevados de matéria
orgânica, formando agregados maiores e, portanto mais suscetíveis à
degradação. Arruda et al. (2010) verificaram redução da estabilidade de
agregados em experimento quando da aplicação de doses crescentes de
efluentes (50 e 100 m3 ha-1), em sistema de plantio direto.
Entretanto, os tratamentos T5 e T6 tiveram tendência à maior
estabilidade de agregados e menor diâmetro médio ponderado (DMP) em
relação às doses com menor estabilidade (Tabela 2), indicando, portanto, a
necessidade de uma maior energia cinética para destruir seus agregados do
solo.
Depreende-se, portanto, que em se aumentando o DMG, predomina a
presença de agregados maiores e suscetível de destruição devido a sua
menor estabilidade.
24
Tabela 2. Diâmetro médio ponderado (DMP), diâmetro médio geométrico
(DMG) e índice de estabilidade de agregados (IEA) em diferentes níveis de
adubação em função do ano.
Tratamentos
3
-1
(m ha )
2009
2,46 aA
2,29 aA
2,27 aA
1,66 bB
2,02 abA
2,10 abA
T1
T2
T3
T4
T5
T6
DMP
2010
2,25 abA
2,19 abA
2,32 aA
2,18 abA
1,95 bA
1,84 bA
2009
DMG
2010
1,95aA
1,62 abA
1,64 abA
1,05 cB
1,45 bA
1,40 bA
1,66 aA
1,58 abA
1,78 aA
1,57 abA
1,36 abA
1,10 bA
IEA (%)
2009
2010
37,34 cA
42,06 bA
42,25 bA
58,54 aA
38,29 cA
57,02 aA
42,28 bA
41,53 bA
38,94 bA
48,02 abB
40,63 bA
64,29 aA
Médias seguidas pela mesma letra, minúscula na vertical e maiúscula na horizontal, não diferem
estatisticamente entre si, pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro.
A Ks diferiu nas camadas amostradas, sendo menor na camada de 15
a 30 cm em relação à superfície (Tabela 3), indicando compactação do solo
devido ao sistema de plantio convencional (gradagem, aragem pesada no
solo) em cultivos anteriores à implantação do experimento. Sidiras et al
(1984) observaram mesma tendência de compactação do solo com aumento
da densidade e microporosidade do solo, diminuição da porosidade total e,
principalmente da macroporosidade em relação a camada mais superficial
(0-15 cm).
A alteração significativa obtida na densidade do solo (Tabela 3) foi
devido ao aumento em profundidade, chegando a 5% entre a camada de 015 cm e 15-30 cm, chegando a valores de 1,12 Mg m3 e 1,18 Mg m3
respectivamente. Segundo Souza e Alves (2003a), o aumento da densidade
com a profundidade, é devido principalmente à diminuição da matéria
orgânica e ao peso das camadas subjacentes.
Relatos como os de Roscoe e Buurman (2003); Souza e Alves
(2003a) e Corbeels et al., (2006) foram feitos quanto à elevação da
densidade do solo, quando se transforma um solo sob vegetação nativa em
agricultura mecanizada. Sendo resultado principalmente da movimentação
de maquinário e revolvimento do solo, quebrando os macroagregados e
conseqüentemente, diminuindo o numero de macroporos.
A distribuição de tamanhos de poros e a PT do solo não foram
influenciadas pelos tratamentos aplicados. O volume de macroporos variou
25
entre as camadas, pois reduziu com a profundidade (15-30 cm) em relação à
superfície (Tabela 3). Considerando que os macroporos são a rota principal
para o movimento da água e ar no solo, observa-se que os valores
encontrados na camada de 0 a 15 cm, durante os anos estudados estão
acima do nível crítico de 0,10 m3 m3 estabelecidos por Reichert et al.( 2003).
Ao contrário dos macroporos, a microporosidade dispôs-se em maior
volume na camada 15 a 30 cm, provavelmente devido ao menor aporte de
matéria orgânica em profundidade.
Deve-se considerar que outros fatores, além da forma e quantidade
de adubação, podem influenciar a qualidade física do solo, especialmente
decorrentes do menor revolvimento do solo no sistema de semeadura direta,
além dos efeitos do sistema radical das plantas, em termos de porosidade e
agregação (Silva et al., 2005).
A porosidade total também não diferiu entre os tratamentos e as
camadas analisadas (Tabela 3), pois segundo Seganfredo (1998), o
aumento da porosidade total com aplicação de efluentes de suínos pode ser
verificada a partir do terceiro ano de estudo, o que neste experimento não foi
possível já que forma observados os dois primeiros anos.
Tabela 3. Variação da condutividade hidráulica (Ks), densidade aparente
(Ds), porosidade total (PT), microporosidade (Mi) nas profundidades em
função do ano.
Parâmetros
Profundidade(cm)
Ano
0-15
15-30
2009
2010
Ks (mm/h )
1722,48 A
135,06 B
989,95 A
867,58 A
Ds (Mg m3)
1,12 B
1,18 A
1,14 A
1,16 A
PT (m3 m3)
0,523 A
0,521 A
0,526 A
0,518 A
Mi (m3 m3)
0,373 B
0,413 A
0,398 A
0,388 A
Ma (m3 m3)
0,150 A
0,107 B
0,128 A
0,129 A
-1
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na horizontal, não diferem estatisticamente
entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro.
26
2.3
CONCLUSÕES
A aplicação de efluentes de suínos nas doses de 160 e 270 m3.ha-1,
reduziram a estabilidade de agregados do solo;
De modo geral os atributos físicos do solo não sofreram variação
entre os dois anos de estudo, cabendo efetuar avaliações no longo prazo.
27
2.4
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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e estrutura de um latossolo vermelho sob semeadura direta. Ciência
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28
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DO SOLO, 2., 1998, Santa Maria. Anais... Santa Maria: Sociedade Brasileira
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SOUZA, Z. M.; ALVES, M. C. Chemical properties of a red cerrado latosol
under different use and management conditions. Revista Brasileira de
Ciência do solo, Campinas, v.27, n.1, p.133-139, 2003a.
29
CAPÍTULO 3
ALTERAÇÕES NOS ATRIBUTOS QUIMICOS DE UM LATOSSOLO
FERTIRRIGADO COM EFLUENTE DE SUÍNOS
RESUMO – Objetivou-se neste estudo avaliar as alterações ocorridas nos
atributos químicas de um Latossolo fertirrigado com efluentes de suínos. O
experimento foi instalado num delineamento inteiramente casualizado, com
seis tratamentos nas dosagens de (T1= 0 m3, T2= 160 m3, T3= 270 m3, T4=
0 m3 + adubo químico, T5= 160 m3 + adubo químico, T6= 270 m3 + adubo
químico). A amostragem do solo foi realizada, nas profundidades de 0 a 5, 5
a 10, 10 a 20, 20 a 40 e 40 a 60 cm com cinco repetições. As variáveis
avaliadas foram o N total; P disponível, K e Na trocáveis, Cu e Zn trocáveis e
o pH. Os resultados indicam a necessidade do monitoramento do uso dessa
fonte de adubação no perfil do solo, de modo a assegurar a sustentabilidade
agrícola e ambiental desses sistemas de produção
Palavras-chave: dinâmica de nutrientes, lixiviação, adubação orgânica
30
CHAPTER 3
ALTERATION IN CHEMICAL ATTRIBUTES OF A OXISOL FERTILIZED
WITH EFFLUENT PIGS
ABSTRACT - The objective of this study to evaluate the changes in the
physical properties of a soil fertilized with swine effluent. The experiment was
a completely randomized design with six treatments in five doses (T1= 0 m3,
T2= 160 m3 ha-1, T3= 270 m3 ha-1, T4= 0 m3 ha-1 + fertilizer, T5= 160 m3 ha-1
+ fertilizer, T6= 270 m3 ha-1 + fertilizer). Soil sampling was conducted at 0-5
cm, 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm and 40-60 cm with five replicates. The
variables assessed were tot N, P, K, Na exchangeable, Cu and Zn
exchangeable and pH. The results indicate the need to monitor the use of
fertilizer source, especially in the soil profile, to ensure environmental
sustainability and agricultural production systems of these.
Keywords: nutrient dynamics, leaching, organic fertilizer
31
3
INTRODUÇÃO
A suinocultura é considerada pelos órgãos ambientais, como atividade
de grande potencial poluidor, face ao elevado número de contaminantes
contido nos seus efluentes, cuja ação individual ou combinada, representem
uma fonte potencial de contaminação e degradação do ar, dos recursos
hídricos e do solo.
Os efluentes dos suínos são fontes de matéria orgânica, nutrientes
essenciais (N, P e K), e micronutrientes como o Zn, Mn, Cu e Fe que, em
doses elevadas, podem ser potencialmente contaminantes do solo e tóxicos
às plantas.
A utilização dos efluentes em lavouras como adubos é uma prática
rotineira e, às vezes, a única fonte de nutrientes às culturas comerciais,
sendo uma forma de amenizar os custos de produção.
Entre os elementos químicos dos efluentes de suínos, o P tem
importância nutricional para as plantas e à biota quando o solo é deficiente,
mas também pode ser um poluente, quando transferido aos mananciais de
água superficial e subsuperficial.
O N é um dos principais constituintes dos efluentes de suínos. Cerca
de 50% desse N está na forma mineral (Barcellos, 1992), e ao ser aplicado
tem efeito imediato no crescimento das plantas. Por sua vez, o escoamento
superficial e a lixiviação no solo podem contaminar mananciais de água com
nitrato.
32
Os efluentes podem conter ainda altas concentrações de metais
pesados, maiores às vezes que os solos agrícolas e por isso, o uso contínuo
desses resíduos pode aumentar as quantidades totais de Cu, Zn, Pb, Cd, Fe
e Mn nos solos (McBride, 2004). Além disso, aplicações sucessivas de
resíduos orgânicos ao solo podem incrementar as formas lábeis desses
elementos (Giusquiani et al., 1992), oferecendo risco à saúde humana e
animal pela possibilidade de contaminação da cadeia alimentar quando
culturas, que servem de alimento ao homem e animais, crescerem nessas
condições (Dar e Mishra, 1993)
Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar as alterações nos
atributos químicos do solo fertirrigado com efluentes de suínos.
3.1
MATERIAL E MÉTODOS
O estudo foi realizado numa propriedade agrícola privada no
município de Sorriso – MT, localizada a 12º42’41”S e 55º53’38”W, sob clima
subtropical úmido tipo Aw (Koppen), com chuvas concentradas no verão
(outubro a abril) e um período seco bem definido nos meses de inverno
(maio a setembro). A temperatura média anual de 24ºC, com precipitação de
1700 a 1900 mm, solo de textura argilosa classificado pelo Sistema
Brasileiro de Classificação do Solo – SiBCS, EMBRAPA (1999), como
LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico, cujas
características
químicas estão apresentadas na Tabela 4.
O
experimento
foi
instalado
num
delineamento
inteiramente
casualizado, sob área de plantio de soja em sistema de plantio direto, nas
safras 2008/09 e 2009/10, fertirrigado com efluentes de suínos e adubação
química, distribuídos em seis tratamentos nas dosagens de (T1= 0 m3 ha-1,
T2= 160 m3 ha-1, T3= 270 m3 ha-1, T4= 0 m3 ha-1 + adubo químico, T5= 160
m3 ha-1 + adubo químico, T6= 270 m3 ha-1 + adubo químico).
33
Tabela 4 – Característica química do LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO
Distrófico na área experimental antes do plantio
pH
solo CaCl2
A
5,1
N
g/kg
90,44
P
51,18
K
Na
mg dm-3
23,48
69,78
Al
cmolcdm-3
0,18
Cu
Zn
mg dm-3
0,03
1,1
A fertirrigação e a adubação química foram aplicadas oito dias antes
da semeadura da soja (23/10) para os anos estudados. A amostragem do
solo foi realizada após a colheita, nas profundidades de 0 a 5, 5 a 10, 10 a
20, 20 a 40 e 40 a 60 cm contendo 05 repetições. As amostras foram secas
ao ar, moídas e passadas em peneira de 2,0 mm, e submetidas às análises
químicas para as variáveis N total, pelo método de Kjeldahl (oxidação
úmida); P disponível, K, Na trocáveis, determinada com extrator Mehlich 1
com colorímetro e fotometria de chama, Cu e Zn trocáveis (Mehlich 1) por
espectrofotometria de absorção atômica, e o pH em CaCl2, determinado em
pH metro, segundo metodologia da Embrapa (1997).
A produtividade média da soja foi de 4.000 kg ha-1. O efeito residual
dos nutrientes foi obtido subtraindo os valores de sua incorporação, via
aplicação de efluente, da quantidade exportada durante o cultivo, de acordo
com a Tabela 5 e 6.
Tabela 5. Exemplo da exportação de nutrientes pela produção da cultura da
soja
CULTURA
Soja
Produção
kg ha-1
2.700
N
164
P2O5
Exportação em kg ha-1
14
K2O
51
Adaptado de: Yamada, (1994); Coelho & França, (1995); Faria et al., (1998)
Os resultados foram submetidos à análise de variância, em esquema
de parcelas subsubdivididas (adubação x profundidade de amostragem x
ano) e as médias comparadas pelo teste Tukey a 5% de probabilidade.
34
3.2
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Considerando que a produtividade média da soja nos tratamentos foi
de 4.000 kg ha-1 ano-1, e que a cultura exporta 21,58 kg ha-1 de P2O5, o
efeito residual deixado no solo foi de 93,26 kg ha-1 ano-1 com aplicação da
dose de 160 m3 há-1. Porém, quando é adicionado o adubo químico o valor
residual aumenta 183,26 kg ha-1ano-1.
O potássio na forma de K2O incorporado ao solo (Tabela 6) via
efluente, indica que o efeito residual deixado no solo a cada ano foi de 15 e
77 kg ha-1 para as doses de 160 e 270 m3 ha-1, respectivamente, e com
possibilidade de valores ainda maiores para as doses acrescidas de adubo
químico.
Tabela 6. Nitrogênio (NT), fósforo (P2O5), potássio (K2O), cobre (Cu) e zinco
(Zn) incorporados ao solo ao ano em diferentes doses de efluentes de
suínos.
Tratamentos
(m3/ha-1)
NT
P2O5
K2O
Cu
Zn
-------------------------kg ha-1-------------------0
0
0
0,00
0,00
176
114
90
0,10
0,25
297
192
152
0,17
0,43
0
90
90
0,00
0,00
176
204
180
0,10
0,25
297
282
242
0,17
0,43
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Segundo a classificação de Souza & Lobato (2002), o nível do teor de
P no tratamento T1 é tido como bom (> 8,0 mg dm3) para a camada de 0 a
20 cm de profundidade (Tabela 4) em solos sob Cerrados com teor de argila
de 510 g kg-1 .
Sharpley et al. (1996) afirmam que teores acima de 120 mg kg-1 não
se recomenda aplicar P de qualquer origem até que seus teores diminuam
significativamente. Contudo, Sharpley & Halvorson (1994) atestam que
valores
entre 50
e 120 mg kg-1 são
considerados muito
altos,
35
independentemente da cultura. Logo os teores de P verificados na
profundidade de 10 a -20 cm na interação profundidade e ano (Tabela 7),
indicam a necessidade do monitoramento da aplicação constante de
efluentes de suínos na área de cultivo de grãos, como forma de assegurar
que não sejam atingidos valores críticos desse elemento no solo.
A aplicação de doses crescentes de efluentes de suínos com e sem
adubo químico (Tabela 7) expressam valores dos teores de P 2O5 acima da
exigência nutricional da cultura da soja (Tabela 5), indicando que o efeito
residual deixado no solo pode ser perdido por erosão e/ou lixiviação, e
elevar seu teor no solo e nos corpos hídricos acima do permitido pela
legislação.
Na interação entre o ano e a profundidade, dentro dos tratamentos
(Tabela 8), os teores de P tendem a aumentar nas profundidades entre 0 a
20 cm, isso indica segundo. que doses altas de efluentes de suínos podem
superar à capacidade suporte do solo, de modo a promover movimentação
do nutriente para camadas mais profundas.
Hountin et al (2000), verificaram incrementos de 16, 26, 33 e 50% em
todas as formas de P até a profundidade de 1 m após aplicação de 30, 60,
90 e 120 m3 ha-1 de esterco líquido de suínos, respectivamente.
Nesse sentido, devido ao fato de os fertilizantes orgânicos, ricos em
fosfatos, serem aplicados na superfície do solo sob sistema plantio direto, os
sítios de adsorção com maior afinidade pelo fosfato são rapidamente
saturados por causa do pequeno volume de solo em contato. Apesar de o
fosfato ser considerado pouco móvel no solo, reaplicações constantes, em
doses superiores às de saída, podem proporcionar a transferência de P
solúvel por percolação de acordo com Stamm et al., (1998) e Hooda et al.,
(1999).
Entende-se, portanto, de acordo com os autores supra citados que
isso é um indicativo da mobilidade do P no perfil do solo, o que pode
representar um risco de contaminação das águas subsuperficiais (Hountin et
al., 2000; Ceretta et al., 2003).
A adoção de valores referenciais para a aplicação de efluentes de
36
suínos, nos solos do Estado de Mato Grosso, auxiliaria nas tomadas de
decisões com relação às doses suportáveis ambientalmente, no entanto,
considerando o principio da prevenção, recomenda-se a adotar os valores
da CQFSRS/SC (2004), preconizando que os teores de P extraído pelo
método Mehlich-1 para solos com 210 a 400 g kg-1 de argila na profundidade
de 0 a 10 cm sob sistema plantio direto não ultrapassem 24 mg kg-1 (classe alta),
para evitar perdas e desperdícios de fertilizantes, além de possíveis
problemas de contaminação das águas superficiais por fosfato.
Tabela 7. Distribuição dos teores de fósforo em profundidade em função do
ano.
Profundidade (cm)
0-5
5-10
10-20
20-40
40-60
P disponível (mg dm-3)
2009
2010
60,61 aA
66,43 aA
49,36 aA
89,03 aA
51,61 aA
103,52 aA
65,33 aA
53,67 aA
56,72 aA
57,41 aA
1. Médias seguidas pela mesma letra, minúscula na coluna e maiúscula na linha, não diferem
estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
Os valores do pH do solo indicam que doses crescentes de efluentes
de suínos mais adubo químico tendem à alteração mínima no solo (Tabela
8), concordando com as observações de Scherer et al., (1984).
Ceretta et al. (2003) verificaram em experimento com aplicação de
dejetos de suínos sob pastagem que, apesar de ter sido detectada diferença
pelo teste de comparação de médias, pode-se, mais criteriosamente,
considerar que o pH do solo praticamente não foi alterado com a aplicação
do dejeto de suínos, devido ao poder tamponante do solo.
37
Tabela 8. pH, teores de nitrogênio total (NT), potássio (K), sódio (Na), cobre
(Cu), zinco (Zn) em diferentes doses de aplicação de efluentes de suínos em
função da profundidade (cm).
Tratamentos
(m3.ha-1)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T1
T2
T3
T4
T5
T6
pH (CaCl2)
5-10 cm
10-20 cm
pH (CaCl2)
5,36 aAB
5,66 aA
5,03 aC
4,92 aA
5,00 bA
4,92 aA
5,21 aA
4,94 bA
5,00 aA
5,35 aA
4,90 bB
4,97 aB
4,77 aB
4,89 bAB
4,85 aAB
4,79 aAB
4,95 bA
4,91 aA
-1
NT (g.kg )
75,60 aA
76,30 aA
67,06 aA
71,40 aAB 63,56 aB
73,36 aAB
75,04 aB
78,40 aB
100,52 aA
76,16 aA
80,64 aA
81,20 aA
80,64 aA
75,60 aA
70,56 aA
73,92 aA
71,96 aA
74,20 aA
K disponível (mg.dm-3)
18,53 aB
17,14 abB
40,31 aA
10,65 aA
14,68 bA
17,60 bcA
16,68 aA
16,68 abA
13,43 cA
5,56 aB
11,12 bB
5,56 cB
13,43 aB
24,09 abAB 30,12 abA
8,34 aB
29,65 aA
8,80 cB
Na disponível (mg.dm-3)
48,56 aC
62,23 aBC
115,04 aA
19,33 bA
24,98 bA
28,28 cA
65,06 aA
66,47 aA
62,23 bA
12,25 bB
27,34 bAB
33,00 cA
20,27 bA
27,81 bA
19,33 cA
18,85 bB
52,33 aA
21,21 cB
Cu disponível (mg.dm3)
0,02 bA
0,01 aA
0,05 aA
0,10 abA
0,10 aA
0,14 aA
0,14abA
0,05 aA
0,07 aA
0,18 aA
0,14 aAB
0,13 aAB
0,03 bB
0,11 aAB
0,18 aA
0,11 abA
0,09 aA
0,04 aA
Zn disponível (mg.dm-3)
3,20 aA
2,00 aB
1,29 aBC
1,72 abA
1,59 aA
1,69 Aa
1,26 bA
1,14 aA
1,43 aA
1,33 bA
1,61 aA
1,09 aA
1,30 bA
1,33 aA
1,74 aA
1,17 bA
1,72 aA
0,91 aA
0-5 cm
20-40 cm
40-60 cm
5,21 aBC
5,07 abA
5,13 abA
5,12 abAB
5,12 abA
4,57 bB
5,09 aBC
5,12 aA
5,02 aA
4,98 aB
4,78 aB
4,67 aAB
74,62 aA
80,64 aA
80,92 aB
72,52 aA
71,12 aA
71,40 aA
61,32 aA
83,72 aA
83,72 aB
71,96 aA
64,68 aA
64,32 aA
20,85 abB
9,73 bA
10,65 bA
25,48 aA
19,1 abAB
10,19 bB
12,97 aB
17,60 aA
16,68 aA
10,65 aB
21,89 aAB
10,19 aB
76,37 aB
23,5 bcdA
43,84 bB
40,07 bcA
17,91 dA
20,27 cdB
57,52 aC
26,87 bA
23,10 bC
26,40 bAB
16,38 bA
16,97 bB
0,10 aA
0,15 aA
0,69 aA
0,12 aAB
0,14 aAB
0,074 aA
0,03 aA
0,15 aA
0,11 aA
0,06 aB
0,14 aAB
0,06 aA
2,16 aAB
1,93 aA
1,40 aA
1,72 aA
1,61 aA
1,51 aA
0,79 aC
1,82 aA
1,77 aA
1,409aA
1,32 aA
1,54 aA
1. Médias seguidas pela mesma letra, minúscula na coluna e maiúscula na linha, não
diferem estatisticamente entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade
38
Maggi et al. (2011), após avaliarem o percolado de lisimetros
instalados na cultura da soja com aplicação de águas residuárias de suínos,
constataram que os valores de pH não variaram em função dos tratamentos,
bem como com adição ou não da adubação química.
Desdobrando a interação entre a dose e a profundidade ocorrida para
nitrogênio total, evidenciou que no T2 (Tabela 8), as maiores concentrações
do nutriente se deram nas camadas mais profundas do solo (20 a 60 cm),
confirmando os resultados obtidos por Basso, (2005); Aita et al., (2006); e
Miyazama et al., (2009) que ao aplicarem doses crescentes de dejetos de
suínos em algumas culturas, observaram lixiviação do NT em profundidade.
O uso de efluentes de suínos na atividade de fertirrigação incrementa
os teores de matéria orgânica no solo, melhorando sua estrutura e
porosidade total, principalmente em sistemas de plantio direto. Tal fato,
corroborado pela precipitação pluviométrica e a aplicação de doses
crescentes deste resíduo líquido, propicia o deslocamento do N para
camadas mais profundas do solo (Tabela 8).
A tendência de aumento dos agregados com doses crescentes de
efluentes
de
suínos
(Tabela
2),
estabelecendo
o
aumento
da
macroporosidade, da condutividade hidráulica, e diminuição da densidade na
camada superior do solo entre 0-15 cm (Tabela 3), favorece a percolação do
N oriundo da mineralização da matéria orgânica contida no efluente. Queiroz
et al. (2004) verificaram esse evento, em experimento com aplicação de
dejetos de suínos, através da percolação gradativa do N em direção às
camadas mais profundas.
Os teores iniciais de K (Tabela 4) na área do experimento são
considerados médios para solos sob Cerrados de acordo com a
classificação de Souza & Lobato (2002). Os teores desse nutriente,
verificados
na
testemunha
(Tabela
8) indicam
concentrações com
significância na profundidade de 10 a 20 cm, porém na camada de 5 a 10 cm, as
concentrações de K aumentaram com as doses crescentes de efluente mais
adubo químico.
As doses crescentes de efluentes combinada com adubo químico
39
(Tabela 8) foram fatores para o aumento nas concentrações de K em
profundidade (40-60 cm), provavelmente devido à rápida mineralização da
matéria orgânica (MO) disponibilizando-o na solução do solo. Werle et al.
(2008) afirmam que a movimentação do K no perfil independe do teor de
argila do solo e que sua lixiviação se relaciona diretamente com seu teor
inicial no solo.
A presença do K, na profundidade de 40 a 60 cm, deve ser
considerada como um indicativo da importância da sua exportação pela
cultura, pois é para maiores profundidades do solo que se concentram as
raízes (Ceretta et. al, 2003). Além disso, parte do K aplicado pode ter
lixiviado além das camadas amostradas.
De acordo com Van Raij (1981), sais de K têm, em geral, alta
solubilidade e as concentrações de K na solução do solo podem também
atingir concentrações elevadas. Isso confere ao potássio maior mobilidade,
permitindo movimentação na forma de sais e lixiviação através do solo.
Com aplicação de doses crescentes de efluentes sem adubo
(270 m 3 ha-1), maiores teores de sódio foram observadas nas profundidades
de 0 a 20 cm (Tabela 8) em relação às demais. Queiroz et. al., (2004)
observaram essa tendencia na camada de 0 a 20 cm, em experimento com
aplicação de águas residuárias de suinocultura, e recomendam que seja
feito monitoramento das características químicas do solo, ao longo do perfil.
Nas doses crescentes combinadas (efluente + adubo químico) as
maiores concentrações do sódio tendem a aumentar na camada 5 a 10 cm e
decrescerem nas demais camadas. Segundo Toze (2006), o aumento das
concentrações desse elemento pode concorrer para significativa diminuição
da condutividade hidráulica do solo, confirmando, portanto, com os valores
de Ks obtidos na Tabela 3, que tendem a diminuir anualmente na camada
superficial do solo (0-15 cm), provavelmente devido às ações direta do sódio
floculando ou dispersando as argilas do solo.
Os teores dos elementos-traços do solo tiveram interação significativa
entre dose e profundidade, quando foram observadas no T4, concentrações
maiores de Cu na profundidade de 0 a 5 cm (Tabela 8), provavelmente
40
devido ao baixo teor de MO, e a acidez do solo com pH 5,0. Croué et al.,
(2003) afirmaram que teor de Cu livre na solução do solo é muito baixo
devido à alta reatividade com os grupos funcionais, sobretudo aqueles da
matéria orgânica do solo.
Doses crescentes do efluente com e sem adubo químico (Tabela 8)
propiciaram a percolação do Cu nas camadas mais profundas (40 a 60 cm)
do solo, mesmo não havendo alteração nos teores do metal pesado.
Resultado este contrário aos encontrados por Matos et al., (1997) e Queiroz
et al., (2004). Esses autores atribuíram à menor disponibilidade do nutriente
à medida que se aumentam as doses de efluentes, isso se deve à
complexação pela MO.
Em relação ao tratamento testemunha, os teores de cobre nos
tratamentos não diferiram. Porém, verificou-se interação significativa entre a
profundidade e o T5, onde as maiores concentrações foram percebidas na
camada de 10 a 20 cm (Tabela 8).
Constatou-se a presença do nutriente em concentrações baixas em
todas as camadas amostradas, devido provavelmente à disponibilização do
elemento contido na matéria orgânica mineralizada após aplicação do
efluente, e sua percolação em função de elevadas precipitações
pluviométricas.
Para solos sob Cerrado, os teores de Cu encontrados na
caracterização química do solo (Tabela 4) são classificados como baixo
(0,34 mg dm3), conforme os critérios de interpretação de Souza e Lobato,
(2002).
Inferimos, portanto, que com a aplicação de doses elevadas do
efluente durante o estudo, o elemento não trouxe risco quanto à poluição e
nem contaminação do solo da área experimental, pois foram incorporados
ao solo 0,34 kg ha-1.
No que tange à legislação ambiental, os teores de Cu estão abaixo do
estabelecido pela Resolução Conama nº 375/2006, que define as
concentrações que poderão ser aplicadas em solos agrícolas via lodo de
esgoto, ou produtos derivados (137 kg ha-1).
41
Verificou-se ainda que doses crescentes do efluente com e sem
adubo químico (Tabela 8), propiciaram percolação do Cu nas camadas mais
profundas (40-60 cm), mesmo não havendo diferença entre os tratamentos,
confirmando os resultados encontrados por Kozen et al., (2003). Esses
autores, verificaram um sério risco de acúmulo de Cu em profundidade
dentro do perfil em doses acima de 135 m3 ha-1.
Os maiores teores de Zn encontrados na camada de 0-5 cm na
testemunha (Tabela 8) se deve ao efeito residual do tempo de uso da área
de cultivo de grãos, e do baixo teor de MO atuando na complexação do
elemento nos agregados do solo.
Em relação à testemunha, os teores de Zn não sofreram alteração,
contudo o elemento foi encontrado em profundidade (40-60 cm) indicando
que houve percolação do nutriente com os tratamentos aplicados.
A presença do Zn em profundidade provavelmente é atribuída às
doses elevadas de efluentes, e às altas precipitações na área de estudo
(1700 a 1900 mm ) ocasionando grande fluxo de água para o lençol freático
em solos bem permeáveis como os Latossolos, propiciando o transporte do
metal pesado que em níveis elevados podem contaminar o solo e águas
superficiais e subsuperficiais.
Do ponto de vista ambiental, assim como para o Cu, os teores de Zn
estiveram bem abaixo daquele preconizado pela Resolução Conama
375/2006 (445 kg ha-1), visto que foram incorporados ao solo (0,86 kg ha -1)
durante o estudo.
42
3.3
CONCLUSÕES
Há uma tendência de aumento nos teores do N, P, K e Na, nas
camadas amostradas dos tratamentos com aplicação de efluentes com e
sem adubo químico, durante os anos estudados.
Os resultados indicam a necessidade do monitoramento do uso dessa
fonte de adubação, principalmente no perfil do solo, de modo a assegurar a
sustentabilidade agrícola e ambiental desses sistemas de produção
43
3.4
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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46
4 CONCLUSÕES
A aplicação de doses crescentes de efluentes de suínos com e sem a
adição de adubo químico em sistema de plantio direto, de modo geral não
alteraram os atributos físicos do solo durante os dois anos de estudo.
Os atributos químicos do solo não sofreram alterações quanto à
utilização dos tratamentos aplicados.
Infere-se ainda sobre a necessidade do monitoramento do uso dessa
fonte adubação, principalmente no perfil do solo, de modo a assegurar a
sustentabilidade agrícola e ambiental desses sistemas de produção