I Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de Resíduos de Animais
Uso dos Resíduos da Produção Animal como Fertilizante
11 a 13 de Março de 2009 – Florianópolis, SC – Brasil
LIXIVIAÇÃO DE NITROGÊNIO EM UM LATOSSOLO VERMELHO
CULTIVADO COM SOJA APÓS APLICAÇÃO DE DEJETOS
LÍQUIDOS DE SUÍNOS
Santos, S.C.G.*1; Menezes, J.F.S.2; Benittes, V.M.3
1
Mestranda da Fesurv em Produção Vegetal , convênio com a Embrapa Suínos e Aves e Perdigão
Agroindustrial, [email protected]
2
Pesquisadora da Fesurv - Universidade de Rio Verde, [email protected]
3
Pesquisador da Embrapa Solos, [email protected]
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores de amônio (N-NH4+) e nitrato
(N-NO3-) lixiviados em experimento de campo com lisímetros, durante o ciclo de
desenvolvimento da soja na safra 2004/2005, com aplicação de dejetos líquidos de
suínos e adubo mineral, em um Latossolo Vermelho distroférrico. Foram instalados
nove lisímetros correspondentes às doses de 25 e 100 m3/ha de DLS e 370 kg/ha de
adubo mineral (02-20-18), correspondentes a 16,2, 65,0 e 7,4 kg/ha de N. As perdas
de água por percolação foram influenciadas pela precipitação. Quanto maior a
precipitação pluvial, maior foi a percolação de água e maiores os teores de N no
lixiviado. Os maiores teores de N-NH4+ no lixiviado, correspondente a dois mg/L e
três mg/L ocorreram entre 80 e 90 dias após aplicação dos DLS, sendo que os
maiores teores foram observados com a dose de 25 m3/ha de DLS. Teores de NNH4+ superiores a um e meio mg/L ultrapassam os limites determinados pela OMS
para águas subterrâneas. Os maiores teores de N-NO3- determinados no percolado
foram de quatro a seis mg/L ocorridos entre 60 e 85 dias após aplicação dos 100
m3/ha de DLS. Todos os teores de N-NO3- avaliados foram abaixo do teor de
contaminação, determinado pela Organização Mundial de Saúde, correspondente a
10 mg/L de N-NO3-. Houve maiores perdas de N-NO3- do que de N-NH4+ por
lixiviação. As perdas totais de N nos tratamentos 25 e 100 m3/ha de DLS e adubação
mineral foram de três e meio, quatro e três kg há-1 respectivamente, o que
corresponde a 21%, 5,9% e 35,9% do N total aplicado. As perdas de água por
percolação foram influenciadas pelo índice pluviométrico ocorrido na área
experimental. Com a aplicação de 100 m3/há de DLS, houve maior freqüência de
elevados teores de N-NO3- no percolado.
Palavras-chave: água subterrânea; amônio; contaminação; lisímetros; nitrato.
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Uso dos Resíduos da Produção Animal como Fertilizante
11 a 13 de Março de 2009 – Florianópolis, SC – Brasil
NITROGEN LEACHING IN A RED LATOSOL CULTIVATED WITH SOYBEAN
AFTER APLICATIONS OF LIQUID SWINE MANURE
Abstract
The aim of this study was to evaluate the amount of leached ammonium (NNH4+) and nitrate (N-NO3-) in the percolate during the growing season of the
soybean crop in 2004/2005. It was applied liquid swine manure (DLS) and chemical
fertilizer, in an Oxisoil Ferralsol. Nine lysimeters were installed and it was applied 25
and 100 m3/ha of DLS, and 370 kg/ha of mineral fertilizer (02-20-18) in broadcasting
distribution. These fertilizations corresponded to 16.2, 65.0 and 7.4 kg/há of N,
respectively. The losses of water by percolation were influenced by rainfall. There
was leached nitrogen at all treatments in the same intensity. The higher the rainfall,
the greater was the water percolation and the higher the amount of N in leached. The
highest levels of N-NH4+ in the leached, with concentration of 2,14 mg/L and 2,84
mg/L, occurred between 80 and 90 days after DLS application, being the greatest
levels with the dose of 25 m3/há of DLS. The amounts of N-NH4+ over 1.5 mg/L
suggest water contamination by ammonium. The largest amounts of N-NO3- in the
percolated were 4.1 mg/L to 5.8 mg/L, occurred between 60 and 85 days after DLS
application, where the highest values were found with the dose of 100 m3/há of DLS.
All amounts of N-NO3- leached were below the level of water contamination
determined by the World Health Organization, corresponding to 10 mg/L of N-NO3There were more amounts of N-NO3- than N-NH4+ in the water. The total losses of
leached N were 3,4, 3,8 and 2,6 kg/ha, corresponding to the treatments 25 and 100
m3/há of DLS and chemical fertilizer, respectively, which corresponds to 21%, 5,9%
and 35,9% of total N applied. The water loss by percolation was not affected by the
quantity of DLS applied. The use of 100 m3/há of DLS provided greater frequency of
high levels of N-NO3- in the percolate.
Key-words: ammonium; contamination; groundwater; lysimeters; nitrate.
Introdução
Em de Rio Verde, alguns produtores de soja são também criadores de suínos.
Possuem disponíveis na propriedade lagoas de DLS que podem ser aplicados ao
solo como fonte de nutrientes. A recomendação de dejetos líquidos de suínos para a
cultura da soja, deveria ser para o suprimento dos teores de P e K no solo. Estes
resíduos possuem altos teores de N, quantidades desnecessárias de N são
aplicadas também. O conhecimento das perdas de nitrato através da lixiviação é de
extrema importância, não só para fins econômicos como também para a prevenção
da contaminação das águas superficiais e subterrâneas, e para auxiliar no manejo
correto da adubação, principalmente a nitrogenada, em sistema plantio direto.
Segundo USEPA (1979) e a Organização Mundial de Saúde, a quantidade máxima
tolerável de nitrogênio na forma de nitrato (N-NO3-) na água potável é de 10 mg/L. No
Brasil, o valor máximo permitido para amônio (N-NH4+) é de um e meio mg/L, para
água potável (Gonçalves, 2005), a quantidade natural de nitrato e amônia em águas
superficiais é baixa (menor que um mg/L). Concentrações acima de cinco mg/L de
nitrato (N-NO3-) normalmente indicam poluição por fertilizantes usados na agricultura,
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Uso dos Resíduos da Produção Animal como Fertilizante
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ou por dejetos humanos e animais (Oliveira et al., 2001). O objetivo deste trabalho
foi avaliar os teores de N (N-NH4+ e N-NO3-) lixiviados em água percolada em
lisímetros de campo, após a aplicação de dejetos líquidos de suínos e adubo mineral
para a cultura da soja durante a safra 2004/2005.
Material e Métodos
O trabalho foi conduzido na área experimental da Fesurv - Universidade de
Rio Verde, município de Rio Verde-GO. A área experimental é destinada ao projeto
“Monitoramento do impacto ambiental pela utilização de dejetos líquidos de suínos
na agricultura”. Foi instalado o sistema de monitoramento integrado da dinâmica de
água e solutos no solo (SISDINA) constituído de nove lisímetros (Alvarenga et al.,
2002). Os dejetos líquidos de suínos utilizados foram provenientes de uma granja de
Sistema Vertical Terminador (SVT), a aplicação dos dejetos líquidos de suínos, foi
feita na superfície do solo e o plantio da cultura da soja foi efetuado vinte e dois dias
após aplicação dos DLS. As coletas das amostras de água e as determinações da
quantidade de água percoladaforam realizadas diariamente, de acordo com a
precipitação pluvial, sendo as análises conduzidas no Laboratório de Análises de
Solo e Planta (LASF) da Universidade de Rio Verde. As determinações analíticas de
nitrogênio (N-NO3- e N-NH4+) foram feitas por meio do destilador de nitrogênio
conhecido como Kjedahl, descrita por Silva (1999). Foram determinadas, a
quantidade de água percolada no perfil do solo; os teores de nitrogênio (N-NO3- e NNH4+) no percolado; e a perda acumulada de amônio e nitrato na água percolada
durante o período de 08 de novembro de 2004 à 05 de abril de 2005.
Resultados e Discussão
A precipitação total ocorrida na área experimental foi de 1.006,5 mm (Figura
1). Durante a condução do experimento foram observados índices pluviométricos
acima de 40 mm nos dias 21, 80, 91 e 147 após aplicação dos dejetos líquidos de
suínos.
O padrão de percolação da água foi semelhante em todos os tratamentos, os
picos ocorreram entre 50 e 104 dias após aplicação dos dejetos líquidos de suínos,
posteriores aos eventos de chuva (Figuras 1 e 2). A quantidade de água percolada
foi menor que a precipitação, sendo que cerca de 6% do volume precipitado foi
percolado. Não houve diferença entre as perdas totais de água por percolação, em
relação aos tratamentos aplicados, sendo de 8,7 L/m2 com a dose de 25 m3/ha1 de
DLS e adubo mineral, e com a dose de 100 m3/ha1 de DLS o volume percolado foi de
8,8 L/m2 (Figura 2a, 2b e 2c). Owens et al (2000), verificou também, que a
quantidade de água percolada acompanhou a precipitação anual, sugerindo que o
fator tempo foi o que mais influenciou a percolação, e não os tratamentos utilizados.
Embora tenha ocorrido precipitação nos primeiros 20 dias após aplicação dos
DLS, correspondente a 55,6 mm, não houve percolação de água em nenhum dos
tratamentos neste período (Figuras 1 e 2), pois inicialmente o solo estava com baixa
umidade. As maiores perdas de água ocorreram aos 74 e 96 dias após aplicação
dos DLS, provavelmente, por causa das maiores e freqüentes precipitações
ocorridas neste período, que correspondem aos meses de novembro a março. Os
teores de N-NH4+e N-NO3-, calculados no percolado durante o período de
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Uso dos Resíduos da Produção Animal como Fertilizante
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desenvolvimento da soja, podem ser visualizados na Figura 3. Analisando a curva
de precipitação (Figura 1) e os teores de N lixiviados, observou-se que as maiores
perdas de N ocorreram durante a estação chuvosa. Comparando os teores de
amônio e nitrato no solo, o nitrato (N-NO3-) foi a forma de nitrogênio predominante
no solo. Devido ao predomínio de cargas negativas na camada arável, a sua
adsorção eletrostática é insignificante, e, o nitrato permanece na solução do solo,
favorecendo sua lixiviação no perfil para profundidades inexploradas pelas raízes
(Sangoi et al., 2003). O maior teor de N-NH4+no percolado foi determinado onde
houve aplicação de 25 m3/ha de DLS, atingindo 2,8 mg/L no período de 80 dias após
aplicação dos dejetos, após uma precipitação de 53,4 mm (Figura 5a). Segundo
Gonçalves (2005), no Brasil o valor máximo permitido para amônio (NH4+) é de 1,5
mg/L para água potável, o que confirma a possível contaminação da água por NNH4+ (Figura 3). Em seis (6) amostras de água os teores foram superiores a um e
meio mg/L1 de N-NH4+. O teor máximo de N-NO3- no percolado, correspondente a
5,8 mg/L, foi detectado aos 60 dias após aplicação dos tratamentos, na dose de 100
m3/ha de DLS, após vários eventos de precipitações entre 51 a 73 dias (Figura 5).
Com aplicação de 370 kg/ha de adubo mineral, os teores máximos de N-NH4+ e NNO3- determinados no lixiviado foram de dois mg/L e cinco mg/L, respectivamente,
aos 83 dias após aplicação dos DLS, depois da precipitação de 53,4 mm o que
influenciou este resultado (Figura 3c).
Neste experimento, as concentrações de N-NO3- determinadas estavam
abaixo dos padrões de qualidade da água potável (USEPA, 1979), porém, segundo
Owens et al. (2000), altas doses de N aplicados continuamente resultam em teores
excessivos de N-NO3- lixiviado, em concentrações que podem exceder o máximo
permitido na legislação (10 mg/L). No período entre 80 e 100 dias após aplicação
dos dejetos líquidos de suínos, ocorreram as maiores perdas de N-NH4+ e N-NO3-,
independentemente dos tratamentos utilizados, pois as precipitações neste período
foram constantes, por isso acarretaram em maiores perdas. As perdas acumuladas
de N-NH4+ e N-NO3- com o tratamento de 25 m3/ha de dejetos líquidos de suínos, no
período, atingiu 964,12 g/ha e 2472,54 g/ha respectivamente, totalizando 3,4 kg/ha
de N perdido, sendo 21% do N total aplicado (Figura 4a). No tratamento com
aplicação de 100 m3/ha de dejetos líquidos de suínos ocorreram perdas de 926,3
g/ha de N-NH4+ e 2924,5 g/ha de N-NO3-, totalizando 3,8 kg/ha de N, equivalente a
5,9% do N total aplicado (Figura 4b). O tratamento com adubação mineral (370
kg/ha) obteve as menores perdas acumuladas de N, alcançando os teores de 857
g/ha de N-NH4+e 1799,79 g/ha de N-NO3- respectivamente, sendo 2,7 kg/ha do N
total perdido, o que equivale a 35,9% do N aplicado (Figura 4c). Estudos com
lisímetros em capins manejados sob corte têm mostrado que, quando nenhum
fertilizante nitrogenado é aplicado, a lixiviação de N-NO3- é irrelevante, menor que
dois e meio mg/kg ao ano (Low, 1973; Primavesi et al, 2006). O mesmo ocorreu
neste experimento com a adubação química, a perda acumulada de N-NO3- foi
menor do que com aplicações de DLS (Figura 4c).
Algumas pesquisas sugerem que a rotação de culturas que, requer menor
quantidade de fertilizantes nitrogenados, pode ajudar a reduzir os teores de N-NO3-,
na água percolada, de 10 a 40%, tal como a sucessão de soja após o cultivo do
milho, pois nas leguminosas não há aplicação de adubos nitrogenados, porém,
quando se aplica DLS conseqüentemente, há aplicação de N desnecessário e esse
N tende a se perder no percolado contaminando as águas subsuperficiais (Owens et
al, 2000), tal como ocorreu com as doses de dejetos aplicados neste estudo.
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Conclusões
Tendo em vista os resultados, pode-se concluir que as perdas de água por
percolação não são influenciadas pelos volumes de dejetos líquidos de suínos
aplicados; com a dose de 100 m3/ha de DLS é verificada maior freqüência de
elevados teores de N-NO3- no percolado; há maiores perdas de N-NO3- do que de
N-NH4+ por lixiviação; as perdas acumuladas de N-NH4+ e N-NO3- com a dose de 25
m3/ha de DLS é de três e meio kg/há, correspondente a 21% do N total aplicado;
com a dose de 100 m3/ha de DLS perdeu-se quatro kg/ha de N, equivalente a 5,9 %
do N total aplicado; as menores perdas acumuladas de N foram obtidas com
adubação mineral.
Literatura Citada
ALVARENGA, R.C.; ANDRADE, C. de L.T.; MENEZES, J.F.S.; PIMENTA, F.F.;
KONZEN, E.A.; RATKE, R.F. Monitoramento ambiental do uso de dejetos líquidos
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SILVA, F. C. Manual de análises químicas do solo, plantas e fertilizantes. Brasília:
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U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. 1979. Methods for chemical
analysis of water and wastes. USEPA. Rep. 600/4-79-020. USEPA. Cineinnati. OH.
60
56,3
precipitação total =1.006,5 mm
53,4
Precipitação(m
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141
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Dias após aplicação dos dejetos líquidos de suínos
Figura 1. Precipitação pluviométrica diária ocorrida na área experimental após a aplicação dos
dejetos líquidos de suínos (DLS) no período de 13/10/04 à 05/04/05.
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Dias ap ós ap licação dos DLS
3
1
3
1
1
m
g/L
Figura 2. Volume médio de água percolada com aplicações de 25 m /ha (a) e 100 m /ha (b) de
1
dejetos líquidos de suínos e 370 kg/ha de adubo mineral (c) durante o cultivo da soja na
safra 2004/2005.
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Dias após aplicação dos DLS
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Dias após aplicação dos DLS
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Figura 3. Teores de N-NH4+ e N-NO3- (mg/L ) na água percolada conforme a aplicação de 25 m /ha
3
1
(a) e 100 m /ha (b) de dejetos líquidos de suínos e 370 kg/ha1 de adubo mineral (c)
durante o cultivo da soja na safra 2004/2005.
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Dias após aplicação d e dejet os líq uidos de s uínos
-1
Figura 5. Quantidade acumulada de N-NH4+ e N-NO3- no percolado (g há ) com a aplicação de 25
3
-1
3
-1
-1
m ha (a) e 100 m ha (b) de dejetos líquidos de suínos e 370 kg ha de adubo mineral
(c) durante o cultivo da soja na safra 2004/2005.
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