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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais LIXIVIAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO APÓS APLICAÇÃO DE BIOFERTILIZANTE GABRIELE WOLF Sinop, Mato Grosso Fevereiro, 2017

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP

Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais

LIXIVIAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO APÓS APLICAÇÃO DE BIOFERTILIZANTE

GABRIELE WOLF

Sinop, Mato Grosso Fevereiro, 2017

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GABRIELE WOLF

LIXIVIAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO APÓS APLICAÇÃO DE BIOFERTILIZANTE

Orientador: Prof. Dr. FREDERICO TERRA DE ALMEIDA

Coorientadora: Profa. Dra. Roselene Maria Schneider

Dissertação apresentada ao Programa de Pós Graduação em Ciências Ambientais da Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitário de Sinop, como parte das exigências para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. Área de concentração: Biodiversidade.

Sinop, Mato Grosso Fevereiro, 2017

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Dados Internacionais de Catalogação na Fonte. W853l Wolf, Gabriele.

Lixiviação de nutrientes em solo após aplicação de biofertilizante / Gabriele Wolf. -- 2017

vii, 24 f. : il. ; 30 cm.

Orientador: Frederico Terra de Almeida.

Co-orientadora: Roselene Maria Schneider. Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de

Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Programa de Pós-Graduação em

Ciências Ambientais, Sinop, 2017.

Inclui bibliografia.

1. disposição de resíduos no solo. 2. fósforo. 3. lisímetros. 4.

nitrato. 5. reuso de água. I. Título.

Ficha catalográfica elaborada automaticamente de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).

Permitida a reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte.

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Sinopse:

Estudou-se a lixiviação de nutrientes como nitrogênio

Kjeldahl, nitrato e fósforo, após a aplicação de biofertilizante

proveniente de biodigestão de resíduos de suinocultura em

um Latossolo vermelho-amarelo cultivado com abóbora

italiana com irrigação controlada.

Palavras-chave:

Lisímetros, reuso de água, contaminação de água.

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AGRADECIMENTOS

À Universidade Federal de Mato Grosso – Campus Sinop e ao Programa de Pós

Graduação em Ciências Ambientais por ter me proporcionado a oportunidade de iniciar

um curso de pós-graduação e pelo apoio recebido para execução deste trabalho.

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

pelo apoio financeiro ao projeto. À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de

Nível Superior (CAPES) pela concessão da bolsa.

A minha co-orientadora Roselene Maria Schneider por toda dedicação, paciência,

pelas correções, incentivo, oportunidade e disponibilidade. Saiba que seus “filhos” têm

muito orgulho em ter você como “mãe” e temos a certeza de que é um grande exemplo de

honestidade e dedicação a pesquisa. Ao meu orientador Frederico Terra de Almeida pela

acolhida e confiança a mim dedicada. Ao professor Adilson Pacheco de Souza pela

disponibilidade, por todas as sugestões e auxílio, por compartilhar seu espaço e materiais

para que eu pudesse desenvolver meu experimento. Ao professor Ednaldo Andrade por

toda a contribuição e paciência.

À propriedade rural que gentilmente forneceu o efluente utilizado nos experimentos.

À Talita Dantas Pedrosa por todo ensinamento e por compartilhar suas ideias e

projetos e ao William Henrique de Lima por ser minha força no campo. O laboratório não

foi o mesmo sem as músicas da Talita e o café do William, sempre me lembrarei do nosso

trabalho juntos, de nossas conversas teológicas e filosóficas e o quanto aprendemos um

com o outro. À Poliana Paula da Silva por toda ajuda no laboratório, pela influência de vida

saudável, pelas dicas “fitness”, por ser uma fiel aprendiz e principalmente pela agradável

companhia.

À Tânia Lopes por organizar o laboratório e tornar nossa rotina mais descomplicada

e divertida e a todos os técnicos de laboratório que gentilmente cederam seu espaço e sua

atenção.

Aos meus colegas e todos que estiveram presentes em minha trajetória acadêmica,

especialmente minha parceira e amiga Karoline Carvalho Dornelas, por todas as palavras,

lágrimas e risos que compartilhamos. Deus sempre nos surpreende com as pessoas que

coloca em nossa vida!

Ao Adriano José por todo apoio, cuidado e oração a mim dedicados.

Aos meus pais por me ensinarem a sempre correr atrás do futuro que se deseja ter,

e que nada se conquista sem esforço e trabalho.

E, sobretudo, a Deus, por não desistir de mim e me usar como seu instrumento cada

vez mais! Acredito que a gratidão é uma das mais bonitas virtudes do homem, pois um

grande erro comete aquele que não reconhece que precisa de auxílio para evoluir.

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Resumo

A utilização de biofertilizante proveniente da biodigestão de resíduos de suinocultura no solo destaca-se por aliar o tratamento e a disposição final dos efluentes desta atividade com o reuso de água no sistema produtivo e a complementação da fertilização química das culturas. Entretanto, se realizada de maneira indiscriminada apresenta alto potencial contaminante das águas subterrâneas, devido à lixiviação de nutrientes no solo. Objetivou-se avaliar os efeitos da lixiviação de nutrientes após a aplicação de biofertilizante de suinocultura. Aplicou-se 4 doses de biofertilizante: 0 (controle), 50, 150 e 250 m³ ha-1, com 9 repetições. Aplicou-se lâmina de irrigação de 125% da evapotranspiração potencial da cultura durante o ciclo da abóbora italiana, de modo a permitir a percolação e a coleta do material lixiviado por meio de lisímetros. Os lisímetros foram preenchidos com Latossolo vermelho-amarelo e o biofertilizante foi aplicado em dose única. Foram realizadas 10 coletas ao longo do tempo para análise dos parâmetros propostos. Adotou-se delineamento experimental inteiramente casualizado com parcelas subdivididas no tempo. Avaliou-se a lixiviação dos parâmetros nitrogênio Kjeldahl, nitrato, fósforo, pH e volume do lixiviado. A aplicação de maiores doses de biofertilizante resultaram em menores valores de pH, menores concentrações de fósforo e maiores concentrações de nitrogênio Kjeldahl e nitrato no lixiviado. Não houve efeito das doses de biofertilizante sobre o volume lixiviado. As concentrações de nitrato no lixiviado nos maiores picos de perda foram superiores ao limite proposto na legislação, indicando potencial de contaminação de águas subterrâneas. Recomenda-se a dose de 50 m³ ha-1 devido ao menor impacto em relação à contaminação de água subterrânea, considerando a lixiviação de nutrientes. Palavras-chave: fósforo, lisímetros de drenagem, nitrato, reuso de água.

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Abstract

The use of biofertilizer from the biodigestion of swine wastewater in the soil is notable for allying the wastewater treatment and final disposal from this activity with the water reuse in the production system and the complementation of the chemical fertilization of the crops, however, if performed indiscriminately, it presents high contaminant potential of groundwater due to the leaching of nutrients in the soil. The objective was to evaluate the effects of nutrient leaching after application of swine biofertilizer. The treatments consisted of 4 biofertilizer application doses 0 (control), 50, 150 and 250 m³ ha-1, with 9 replications per treatment, submitted to irrigation film of 125% potential evapotranspiration applied during the italian zucchini crop cycle, in order to allow percolation and collection of the leached material by lysimeters. The lysimeters was filled with red-yellow Latosol and the biofertilizer was applied in a single dose. The samples were collected 10 times over time to analyze the proposed parameters. The experimental design was completely randomized with plots subdivided in time, being 4 treatments, 10 collections and 9 replications. It was evaluated Kjeldahl nitrogen, nitrate, phosphorus, pH and amount leachate. The biofertilizer application provided lower pH values, lower leachate phosphorus concentrations and higher Kjeldahl nitrogen and nitrate concentrations in the leachate. There was no effect of the biofertilizer doses on the leached volume.Nitrate concentrations in the leachate at the highest peaks of loss were higher than the limit proposed in the legislation, indicating groundwater contamination potential. The dose of 50 m³ ha-1 was recommended due to the lower impact in relation to groundwater contamination, considering nutrient leaching. Key-words: lysimeters, nitrate, phosphorus, water reuse.

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Sumário

1. Introdução .............................................................................................................. 1

2. Material e Métodos ................................................................................................ 3

3. Resultados e Discussão......................................................................................... 6

3.1. Volume lixiviado............................................................................................... 7

3.2 pH ..................................................................................................................... 8

3.3 Fósforo ............................................................................................................. 9

3.4 Nitrogênio Kjeldahl ......................................................................................... 11

3.5 Nitrato (NO3-) .................................................................................................. 13

4. Conclusão ............................................................................................................ 17

5. Agradecimentos ................................................................................................... 17

6. Referências Bibliográficas.................................................................................... 18

7. Anexos ................................................................................................................. 21

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Lista de Figuras

Fig. 1. Desenho esquemático do lisímetro. ................................................................ 4

Fig. 2. Valores médios de volume de irrigação aplicado e volume lixiviado DAS e

evapotranspiração de referência. ............................................................................... 8

Fig. 3. pH do lixiviado de acordo com as doses de biofertilizante e os DAS .............. 9

Fig. 4. Concentração de fósforo no lixiviado de acordo com as doses de

biofertilizante aplicadas e os DAS. ........................................................................... 10

Fig. 5. Concentrações de nitrogênio Kjedahl no lixiviado das coletas até 25 dias

após a semeadura para as doses. .......................................................................... 12

Fig. 6. Concentrações de nitrogênio Kjeldahl no lixiviado das coletas a partir dos 30

DAS para as doses. ................................................................................................. 13

Fig. 7. Variação na concentração de NO3- no lixiviado, em função dos dias após a

semeadura de acordo com as doses. ...................................................................... 17

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Lixiviação de nutrientes em solo após aplicação de biofertilizante

G. Wolfa,

*, F. T. Almeidab, R. M. Schneider

b, A. P. Souza

b

a

Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Campus Universitário de Sinop,

Universidade Federal de Mato Grosso. Av. Alexandre Ferronato, 1200 - Setor Industrial,

Sinop – MT, Brasil. b

Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais, Campus Universitário de Sinop, Universidade

Federal de Mato Grosso. Av. Alexandre Ferronato, 1200 - Setor Industrial, Sinop – MT,

Brasil. *Autor- Correspondente. E-mail: [email protected]

Resumo

A utilização de biofertilizante proveniente da biodigestão de resíduos de suinocultura no solo

destaca-se por aliar o tratamento e a disposição final dos efluentes desta atividade com o

reuso de água no sistema produtivo e a complementação da fertilização química das culturas.

Entretanto, se realizada de maneira indiscriminada apresenta alto potencial contaminante das

águas subterrâneas, devido à lixiviação de nutrientes no solo. Objetivou-se avaliar os efeitos

da lixiviação de nutrientes após a aplicação de biofertilizante de suinocultura. Aplicou-se 4

doses de biofertilizante: 0 (controle), 50, 150 e 250 m³ ha-1, com 9 repetições. Aplicou-se

lâmina de irrigação de 125% da evapotranspiração potencial da cultura durante o ciclo da

abóbora italiana, de modo a permitir a percolação e a coleta do material lixiviado por meio de

lisímetros. Os lisímetros foram preenchidos com Latossolo vermelho-amarelo e o

biofertilizante foi aplicado em dose única. Foram realizadas 10 coletas ao longo do tempo

para análise dos parâmetros propostos. Adotou-se delineamento experimental inteiramente

casualizado com parcelas subdivididas no tempo. Avaliou-se a lixiviação dos parâmetros

nitrogênio Kjeldahl, nitrato, fósforo, pH e volume do lixiviado. A aplicação de maiores doses

de biofertilizante resultaram em menores valores de pH, menores concentrações de fósforo e

maiores concentrações de nitrogênio Kjeldahl e nitrato no lixiviado. Não houve efeito das

doses de biofertilizante sobre o volume lixiviado. As concentrações de nitrato no lixiviado

nos maiores picos de perda foram superiores ao limite proposto na legislação, indicando

potencial de contaminação de águas subterrâneas. Recomenda-se a dose de 50 m³ ha-1 devido

ao menor impacto em relação à contaminação de água subterrânea, considerando a lixiviação

de nutrientes.

Palavras-chave: disposição de resíduos no solo, fósforo, lisímetros de drenagem, nitrato,

reuso de água.

1. Introdução

A suinocultura é uma atividade de alto potencial poluidor, por produzir grandes

quantidades de resíduos com altas cargas de nutrientes, matéria orgânica, sedimentos e metais

pesados. O manejo inadequado dos resíduos dessa atividade pode ocasionar impactos ao meio

ambiente como a contaminação de corpos hídricos, águas subterrâneas e solo (Maggi et al.,

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2013). Isso se revela especialmente importante em áreas onde o abastecimento de água

potável é baseado na captação de águas subterrâneas (Fridrich et al., 2014).

Apesar do potencial poluidor das águas residuárias de suinocultura, estas possuem

características que possibilitam sua disposição no solo como fertilizante (Ceretta et al.,

2003), pois contêm macro e micronutrientes que podem contribuir para redução da aplicação

de fertilizantes químicos, possibilitando aumento de produtividade (Freitas et al., 2004),

qualidade dos produtos (Passarin et al., 2016), redução da poluição ambiental, dos custos de

produção (Caovilla et al., 2005) e melhoria nas características químicas, físicas e biológicas

do solo (Anami et al., 2008).

O biofertilizante, dentre os diferentes tipos, é um produto da digestão anaeróbia de

resíduos da suinocultura que ocorre em biodigestores. Nesse processo, ocorre a geração de

biogás (útil como combustível) e do efluente do biodigestor, utilizado como fertilizante na

agricultura (Vilela Júnior et al., 2003). Por ser uma prática útil, de baixo custo e que

apresenta facilidade de obtenção na propriedade, a aplicação de biofertilizante no solo tem se

tornado uma alternativa de complementação de nutrientes na produção agrícola (Silva et al.,

2012).

Contudo, essa prática normalmente é realizada indiscriminadamente, com taxas de

aplicação maiores do que as demandadas pelas plantas. Além disso, outros fatores como tipo

de solo, natureza e composição dos resíduos e condições climáticas vem sendo

desconsiderados. Estes fatores favorecem a contaminação ambiental por lixiviação ou

acúmulo de nutrientes no perfil do solo, escoamento e lixiviação de nutrientes para as águas

superficiais e subterrâneas respectivamente, constituintes químicos indesejáveis, patógenos,

acumulações de metais pesados em plantas e solos, impactos ambientais e de saúde negativos

(Marofi et al., 2015).

Sobre esse aspecto, a disposição de efluentes de suinocultura nos solos pode

favorecer o aumento significativo da presença de nitratos em águas subterrâneas. Anami et al.

(2008) ao analisar o deslocamento miscível de nitrato e fosfato proveniente de água

residuária da suinocultura em colunas de solo, verificou que o íon nitrato apresentou elevado

potencial de contaminação de solos e águas subterrâneas, visto seu rápido deslocamento no

perfil do solo, e os íons fosfato, apesar de ficarem retidos mais facilmente na superfície e sub-

superfície do solo, podem ocasionar poluição das águas subterrâneas pela lixiviação do

elemento que permanece livre na solução do solo. Scherer et al. (2010) verificaram que

sucessivas aplicações de dejetos líquidos de suínos, em quantidades que excedem a demanda

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de fósforo pela cultura, resultam em acúmulo do nutriente na superfície do solo, podendo

causar a movimentação de fósforo no perfil, devido à diminuição da capacidade de adsorção

do solo.

O nitrato é uma das fontes primárias de nitrogênio à maioria das plantas cultivadas e

juntamente com o íon amônio encontram-se de forma natural em solos e águas como

produtos da mineralização do material orgânico. Porém, quando há concentrações excessivas

destes íons tem-se a contaminação do solo com riscos à saúde, uma vez que suas diferentes

formas têm sido vistas como principais poluentes químicos das águas superficiais e

subterrâneas (Carvalhal et al., 2014).

Neste âmbito, uma das formas de analisar o comportamento da lixiviação de

nutrientes no solo se dá pela utilização de lisímetros (Cabrera Corral et al., 2016), pois

possibilita quantificar e qualificar a água percolada no solo e conhecer o fluxo dos nutrientes

(Bolado-Rodríguez et al., 2010; Marofi et al., 2015; Yang et al., 2015), fornecendo subsídios

na avaliação do movimento de nutrientes e dos efeitos da incorporação das águas residuárias

no solo (Kay et al., 2005).

Existe uma demanda crescente de conhecimentos que possibilitem a reutilização de

águas residuárias da suinocultura e os subprodutos de seus tratamentos na agricultura

reduzindo assim o impacto ambiental e aumentando a produtividade. Diante disso, verifica-se

a necessidade de estudar as doses de aplicação de biofertilizante no solo, para verificar as

mais condizentes com a reposição dos nutrientes retirados pela planta, sua contribuição para a

fertilidade do solo e o potencial poluidor de águas superficiais e subterrâneas.

Nesse contexto, teve-se por objetivo avaliar a potencialidade de utilização de

biofertilizante proveniente de suinocultura no solo e a sua influência na lixiviação de

nutrientes.

2. Material e Métodos

O experimento foi conduzido no Setor de Produção Vegetal da Universidade Federal

de Mato Grosso, Campus de Sinop-MT, localizada em 11º 51’ S e 55º 29’ W, durante o

período de junho a agosto de 2016, em condições de campo. O clima predominante, segundo

classificação de Köeppen, é o tipo Aw (tropical quente e úmido), caracterizado pela presença

de duas estações bem definidas chuvosa (outubro a abril) e seca (maio a setembro), com

baixa amplitude térmica anual (médias mensais variando entre 24 e 27 °C) e precipitação

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média anual em torno de 1974 mm (Souza et al., 2013). Durante o período experimental não

houve ocorrência de chuvas.

Foram utilizados trinta e seis lisímetros construídos a partir de recipientes circulares

de 40 cm de altura e 22 cm de diâmetro, perfurados na parte inferior e providos de sistema de

coleta, possibilitando o escoamento e o armazenamento do lixiviado (Fig. 1). A extremidade

inferior de cada lisímetro foi revestida com filtro de nylon, para evitar perda de solo ou

turvamento das amostras do material a ser coletado nos ensaios de lixiviação. O conjunto

(recipiente e sistema de coleta) foi fixado em telhas de fibrocimento tipo calha, suspensas a 1

m do solo e dispostas em condições de campo.

Fig. 1. Desenho esquemático do lisímetro.

Os lisímetros foram preenchidos com Latossolo Vermelho-Amarelo (Embrapa, 2006)

visando simular as características pedológicas dos solos da região de implantação do

experimento, sendo este destorroado e passado em peneira de 4 mm de malha. Diante da

caracterização química e física do solo, procedeu-se a correção quanto à acidez, com adição

de calcário dolomítico PRNT de 80%, na dose de 3,25 g m-³ de solo. Na Tabela 1, estão

apresentadas as características físico-químicas do solo utilizado no preenchimento dos

lisímetros.

Na superfície dos lisímetros semeou-se abóbora italiana (Cucurbita pepo var.

cylindrica), sendo 1 planta por lisímetro. De acordo com as necessidades nutricionais da

cultura, determinou-se a adubação química seguindo as recomendações de Costa et al.

(2015), sendo esta dividida em duas parcelas. A adubação de plantio correspondeu à adição

de 14 g planta-1

de cloreto de potássio e 78 g planta-1

de superfosfato simples na superfície de

cada um dos lisímetros sete dias antes da semeadura, sendo apenas a aplicação do

biofertilizante de suinocultura responsável pela adubação nitrogenada de plantio. Após 30

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dias da semeadura, realizou-se a adubação de cobertura, pela aplicação de 9 g planta-1

de

ureia. Ressalta-se que, a adubação química complementar foi definida com base na cultura

implantada, entretanto, a cultura não foi objeto de estudo neste trabalho.

Tabela 1

Caracterização física e química do solo

Parâmetros P

K

Zn Cu Fe Mn Ca

Mg

Al

H+Al CTC SB

Solo -------------------mg dm-3------------------ --------------------cmmol dm-³--------------

2,19 14,25 0,53 0,27 106,70 15,05 1,07 0,33 0,20 5,12 6,56 1,44

Parâmetros pH(CaCl) V MO Areia Silte Argila

Solo 4,4 % g dm-3 -----------------------%----------------------

12,28 22,13 38,3 15,8 45,9

Aplicou-se lâmina de irrigação de 125% da evapotranspiração de referência durante o

ciclo da cultura de abóbora italiana, de modo a permitir a percolação e a coleta do material

lixiviado. Deu-se início à irrigação controlada no dia da semeadura. A lâmina de irrigação foi

determinada em função da evapotranspiração de referência diária (ET0), obtida pelo produto

entre a evaporação do Tanque Classe A (ECA) e o coeficiente do tanque (Kp), que depende

do tipo de tanque, das condições climáticas e do local em que se encontra instalado.

Empregou-se o valor médio 0,7795 para Kp, conforme recomendado por Souza et al. (2015)

para a região de Sinop – MT.

As irrigações foram realizadas por gotejamento, com turno de rega diário, por 60 dias,

por meio de mangueiras de polietileno, cujos emissores eram autocompensantes e

distribuídos no espaçamento de 0,50 m (um emissor por planta) com vazão de 7,5 L h-1

na

pressão de serviço de 10 mca.

O biofertilizante, originado da biodigestão de resíduos de suinocultura foi aplicado

dois dias antes da semeadura da abóbora em dose única na superfície dos lisímetros nas doses

de 0 (testemunha), 50, 150 e 250 m3 ha

-1, definidas em função de doses aplicadas

subjetivamente por produtores regionais em culturas como soja e milho. Na Tabela 2, estão

apresentados os valores médios das características físicas e químicas do biofertilizante

utilizado.

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Tabela 2

Caracterização física e química do biofertilizante

Parâmetros ST DQO DBO NKT P NO3--N NO2

- -N Cu Zn

Biofertilizante -------------------------------------------mg L-1----------------------------------------------

9,7 6677,8 2905,0 1168,0 111,0 177,0 4,0 137,9 152,4

Parâmetros pH C.E. Tb Cor

Biofertilizante 6,79 mS.cm-1 NTU 420nm

7,9 5100 45100

Determinaram-se os parâmetros pH, condutividade elétrica, turbidez e cor por meio

de pHmetro, condutivímetro, turbidímetro e colorímetro, respectivamente. Os demais

parâmetros foram determinados de acordo com APHA (2012).

Foram realizadas coletas do lixiviado aos 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50 e 60 dias

após a semeadura (DAS) para análise dos parâmetros pH, nitrogênio Kjeldahl total (NKT),

nitrato e fósforo sendo o parâmetro pH determinado por meio de pHmetro e os demais de

acordo com APHA (2012). As medições do volume lixiviado foram realizadas diariamente.

Os tratamentos consistiram de 4 doses de aplicação de biofertilizante, com 9

repetições por dose, constituindo um delineamento inteiramente casualizado em esquema de

parcelas subdivididas no tempo (10 avaliações). Os dados foram submetidos à análise de

variância pelo teste “F” e quando verificada diferenças significativas, foram submetidos à

análise de regressão, buscando-se ajustar equações com significados biológicos e que

resultassem nos maiores valores de coeficiente de determinação (R²). Os resultados de nitrato

foram submetidos a teste de comparação de médias Scott-Knott a 5% de probabilidade, em

virtude do não ajuste dos modelos da análise de regressão aos dados.

3. Resultados e Discussão

Os valores de pH, nitrogênio Kjeldahl, nitrato e fósforo do lixiviado foram

influenciados pela interação entre doses de biofertilizante e tempo. Os valores de volume

lixiviado responderam apenas aos efeitos da variável tempo (Tabela 3).

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Tabela 3

Resumo de ANOVA para as variáveis volume lixiviado (VL), pH, nitrogênio Kjeldahl

(NKT), nitrato (NO3- ) e fósforo (P).

FV GL VL pH NKT NO3

- P

Pr>Fc

Doses 3 0,4804 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Tempo 9 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Tempo*Doses 27 0,6366 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Valores de Pr>Fc iguais ou menores que 0,05 indicam diferença significativa à 5%.

3.1. Volume lixiviado

A variação do volume lixiviado apenas em função da variável tempo resultou da

variação diária da evapotranspiração de referência e consequente variação do volume

aplicado ao longo dos dias. A independência da variação do volume lixiviado em função das

doses de biofertilizante deve-se ao fato de que a mesma lâmina de irrigação foi aplicada para

todas as doses, sendo portanto, um indicativo da confiabilidade do funcionamento do sistema

de irrigação.

Além disso, o fato das doses de biofertilizante não causarem efeito sobre o volume

lixiviado indica que possivelmente a aplicação das mesmas não ocasionou alterações nos

atributos físicos do solo, como densidade, arranjo e o volume de poros, pois essas variáveis

influenciam nos atributos físico-hídricos, como infiltração e retenção de água no solo e

consequentemente, percolação de água no solo.

A Fig. 2 mostra os valores médios de volume de irrigação aplicado e volume lixiviado

observados para os períodos de coleta e a evapotranspiração de referência.

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Fig. 2. Valores médios de volume de irrigação aplicado e volume lixiviado DAS e

evapotranspiração de referência.

O balanço entre a quantidade total de água aplicada pela irrigação e coletada por meio

dos lisímetros resulta do conteúdo de água remanescente demandado pela atmosfera por

evaporação/evapotranspiração.

3.2 pH

Na Fig. 3 apresenta-se a variação do pH do lixiviado ao longo do tempo e de acordo

com as doses de biofertilizante aplicadas. Os valores de pH apresentaram melhor ajuste na

relação polinomial de ordem 3 ao longo do tempo em todas as doses indicando variabilidade

temporal dos dados, resultado provável pelos ciclos de liberação dos nutrientes. Em relação

às doses, em geral, quanto maior a dose de biofertilizante aplicada menor o pH do lixiviado,

sendo o pH mínimo obtido (4,6) para a dose de 250 m³ ha-1

ano-1

aos 60 DAS e pH máximo

obtido (7,8) para a dose de 0 m³ ha-1

aos 30 DAS.

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 5 10 15 20 25 30 40 50 60

Evap

otr

ansp

iraç

ão (

mm

)

Volu

me

(L)

DAS

Aplicado Lixiviado ET0

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9

pH(0) = -8E-05DAS3 + 0.0056DAS2 - 0.076DAS + 6.0226* R² = 0.5665

pH(50) = -9E-05DAS3 + 0.0069DAS

2 - 0.1085DAS + 6.1133* R² = 0.5728

pH(150) = -9E-05DAS3 + 0.0073DAS2 - 0.1266DAS + 6.1564* R² = 0.5538

pH(250) = -4E-05DAS3 + 0.0031DAS2 - 0.0528DAS + 5.5301* R² = 0.1589

Fig. 3. pH do lixiviado de acordo com as doses de biofertilizante aplicadas e os DAS.

*Modelos de regressão significativos (p < 0.05).

A diminuição do pH de acordo com as maiores doses pode estar relacionada à

produção de ácidos orgânicos e inorgânicos pela decomposição da matéria orgânica presente

no biofertilizante aplicado, assim, nos tratamentos submetidos às maiores doses devido a

maior presença de matéria orgânica obteve-se menores valores de pH, bem como, ao

processo de nitrificação do nitrogênio amoniacal, propiciando a solubilização de íons H+,

provocando o seu aumento no lixiviado, e consequentemente, reduzindo o valor de pH do

lixiviado, corroborando com os resultados obtidos por Singh e Agrawal (2012).

3.3 Fósforo

Na Fig. 34 apresenta-se a variação das concentrações de fósforo do lixiviado ao longo

do tempo e de acordo com as doses de biofertilizante aplicadas. Os valores observados

apresentaram melhor ajuste na relação polinomial de ordem 3 ao longo do tempo em todas as

doses e em relação às doses, em geral, quanto maior a dose de biofertilizante aplicada

menores os valores de fósforo do lixiviado.

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

0 10 20 30 40 50 60 70

pH

DAS

0 m³ ha-1 50 m³ ha-1 150 m³ ha-1 250 m³ ha-1

D0 D50 D150 D250

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10

P(0) = -1E-05DAS3 + 0.0008DAS2 - 0.0008DAS + 0.3192* R² = 0.5468

P(50) = -1E-05DAS3 + 0.0007DAS2 - 0.0027DAS + 0.2999* R² = 0.4152

P(150) = -2E-05DAS3 + 0.0022DAS2 - 0.05DASx + 0.5693* R² = 0.4032

P(250) = -1E-05DAS3 + 0.0011DAS2 - 0.035DAS + 0.5193* R² = 0.5413

Fig. 4. Concentração de fósforo no lixiviado de acordo com as doses de biofertilizante

aplicadas e os DAS. *Modelos de regressão significativos (p < 0,05).

Os valores médios obtidos no lixiviado ao longo do experimento para todos os

tratamentos foram inferiores a 1 mg L-1

, confirmando a baixa mobilidade desse nutriente no

solo em comparação com outros nutrientes, como verificado por Caovilla et al. (2005) que

obteve baixas concentrações de fósforo disponível nas camadas inferiores do solo e por

Scherer et al. (2010) que verificou comportamento diferenciado em cada tipo de solo quanto

à mobilidade do fósforo no perfil, sendo que no Latossolo, mesmo com expressivo acúmulo

de fósforo na camada superficial, após aplicação de água residuária de suinocultura por mais

de 20 anos, a mobilidade do elemento no perfil do solo foi baixa.

A concentração de fósforo no lixiviado, a partir dos 15 DAS, diminuiu conforme as

doses aumentaram, proporcionando, provavelmente, maior disponibilidade de fósforo à

cultura, e possivelmente incrementos na absorção deste pela cultura, fator que pode ser

relacionado ao balanceamento dos nutrientes com a complementação da adubação feita pela

aplicação do biofertilizante, corroborando com a tendência verificada por Souza et al. (2009)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 10 20 30 40 50 60 70

Fósf

oro

(m

g L

-1)

DAS

0 m³ ha-1 50 m³ ha-1 150 m³ ha-1 250 m³ ha-1

D0 D50 D150 D250

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em que a nutrição balanceada dos nutrientes no solo contribuiu para maior absorção de

fósforo pela cultura.

No tratamento em que não houve aplicação de biofertilizante observaram-se as

maiores concentrações de fósforo no lixiviado a partir dos 10 DAS, decorrentes da lixiviação

do fósforo proveniente, provavelmente da adubação química complementar realizada com

superfosfato simples na implantação do experimento. Dessa forma, constatou-se que a

aplicação do biofertilizante contribuiu para a retenção do fósforo aplicado por meio da

adubação química no solo.

3.4 Nitrogênio Kjeldahl

A avaliação de nitrogênio no lixiviado foi dividida em duas etapas em virtude da

aplicação de nitrogênio tanto na adubação de semeadura como na adubação de cobertura. A

aplicação das doses de biofertilizante anteriormente à semeadura foi responsável por todo o

fornecimento de nitrogênio inicial ao sistema e aos 30 DAS realizou-se adubação de

cobertura com ureia, a partir de então toda a contribuição de nitrogênio do sistema passou a

ser da ureia aplicada.

Quando avaliada a lixiviação de nitrogênio até os 25 DAS, apenas o tratamento 0 m³

ha-1

apresentou-se não-significativo, ou seja, os lisímetros em que não aplicou-se

biofertilizante não apresentaram diferença significativa na concentração de NKT ao longo do

tempo no lixiviado. Acredita-se que as concentrações de NKT lixiviadas para o tratamento

testemunha sejam provenientes da liberação do nitrogênio de fontes existentes no solo.

Os valores observados de nitrogênio Kjeldahl no lixiviado dos tratamentos com

biofertilizante apresentaram relação linear positiva ao longo do tempo, sendo que as maiores

doses de aplicação de biofertilizante proporcionaram maiores incrementos de nitrogênio

Kjeldahl no lixiviado (Fig. 5). Resultado semelhante foi obtido por Maggi et al. (2013) ao

avaliar os possíveis impactos no percolado pela aplicação de diferentes doses de efluentes

suínos, em que o modelo de regressão ajustado para os dados de lixiviação de nitrogênio foi o

linear positivo.

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NTK(0) = 0.1331DAS + 2.4177ns R² = 0.3903

NTK(50) = 0.3191DAS + 2.4252* R² = 0.7112

NTK(150) = 0.5206DAS + 3.2066* R² = 0.9018

NTK(250) = 0.5766DAS + 12.063* R² = 0.4996

Fig. 5. Concentrações de nitrogênio Kjedahl no lixiviado das coletas até 25 dias após a

semeadura para as doses. ns

Modelos de regressão não-significativos (p > 0,05). *Modelos de

regressão significativos (p < 0,05).

As variações das concentrações de nitrogênio no lixiviado podem ser atribuídas à

dinâmica do ciclo de liberação do nitrogênio no solo, bem como em função da aplicação de

menor ou maior lâmina de irrigação para o período (Dai et al., 2016). E também pelo

processo de nitrificação do nitrogênio amoniacal, visto que a maior parte do nitrogênio

presente em efluentes suinícolas está na forma amoniacal quando aplicados no campo.

As concentrações de NKT após a aplicação de ureia apresentaram relação quadrática

ao longo do tempo, sendo que a maior dose de aplicação de biofertilizante proporcionou as

maiores perdas de NKT no lixiviado (Fig. 6).

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30

NK

T (

mg L

-1)

DAS 0 m³ ha-1 50 m³ ha-1 150 m³ ha-1 250 m³ ha-1

D0 D50 D150 D250

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NTK(0) = 1.9263DAS2 - 190.38DAS + 4644.1* R² = 0.9527

NTK(50) = 1.667DAS2 - 158.16DAS + 3736.1* R² = 0.9724

NTK(150) = 2.1674DAS2 - 209.08DAS + 4997.9* R² = 0.9646

NTK(250) = 2.5979DAS2 - 248.14DAS + 5906* R² = 0.9447

Fig. 6. Concentrações de nitrogênio Kjeldahl no lixiviado das coletas a partir dos 30 DAS

para as doses. *Modelos de regressão significativos (p < 0,05).

A lixiviação de NKT após a aplicação de ureia mostrou-se mais uniforme entre as

doses, visto que apresentaram tendências semelhantes de lixiviação. O decréscimo na

lixiviação de NTK após a aplicação da ureia pode estar associado à intensificação dos

processos de nitrificação do nitrogênio amoniacal.

Devido ao bom ajuste dos dados aos modelos de regressão para as concentrações de

NKT no lixiviado após a aplicação de ureia, pode-se estimar por meio desses modelos a

concentração de NKT ao longo do tempo em função da dose de biofertilizante inicialmente

aplicada, dessa forma, evitar-se-ia a aplicação em excesso de fertilizantes e a posterior

contaminação de águas subterrâneas.

3.5 Nitrato (NO3-)

Assim como para o nitrogênio Kjeldahl, a avaliação do nitrato no lixiviado foi

dividida em duas etapas em virtude da aplicação de ureia aos 30 DAS. Os dados de nitrato

para as duas etapas avaliadas (até os 25 DAS e a partir dos 30 DAS) apresentaram modelos

significativos quando submetidos à regressão, porém, em virtude dos baixos coeficientes de

-200

0

200

400

600

800

1000

20 30 40 50 60 70

NK

T (

mg L

-1)

DAS

0 m³ ha-1 50 m³ ha-1 150 m³ ha-1 250 m³ ha-1

D0 D150 D50 D250

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determinação foram considerados insatisfatórios para descrever o comportamento dos dados,

dessa forma, procedeu-se o teste de médias.

Na Tabela 4 apresentam-se os valores médios de concentração de nitrato lixiviado ao

longo do tempo nas diferentes doses de biofertilizante aplicadas.

Tabela 4

Concentrações de nitrato (mg L-1

) no lixiviado de acordo com as doses e coletas ao longo dos

primeiros 25 dias após aplicação de biofertilizante

NO3- (mg L-1)

DAS* Doses (m³ ha-1)**

0 50 150 250

0 0,37 Aa 0,53 Aa 0,36 Aa 0,54 Aa

5 0,08 Aa 0,12 Aa 0,09 Aa 0,16 Aa

10 7,22 Ab 7,44 Ac 10,84 Bc 16,48 Cc

15 0,25 Aa 2,74 Bb 9,42 Cb 16,11 Dc

20 0,04 Aa 0,07 Aa 0,08 Aa 0,26 Aa

25 0,46 Aa 0,88 Aa 2,17 Aa 6,36 Ab

*DAS – dias após a aplicação da água de reuso; **Médias seguidas de mesma letra maiúscula nas linhas e

minúscula nas colunas não diferem entre si pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade.

O valor máximo de nitrato lixiviado (16,48 mg L-1

) obteve-se para a dose de 250 m³

ha-1

aos 10 DAS e o valor mínimo (0,04 mg L-1

) para o tratamento em que não foi aplicado

biofertilizante aos 20 DAS. As maiores doses de aplicação de biofertilizante proporcionaram

maiores perdas de nitrato no lixiviado. Resultados semelhantes foram obtidos por Basso et al.

(2005) em que com o aumento da dose de desejo líquido de suíno aplicado ocorreu

incremento nas concentrações de nitrato no lixiviado.

A lixiviação de nitrato para cada dose apresentou maiores perdas nas coletas aos 10 e

15 DAS e apenas aos 10 e 15 DAS houve diferença significativa nas concentrações de nitrato

lixiviado entre as doses aplicadas, isso permite inferir que até 10 DAS e após os 15 DAS a

aplicação de biofertilizante não influenciou na quantidade de nitrato lixiviado, visto que os

valores de nitrato lixiviado foram estatisticamente iguais aos valores do tratamento que não

recebeu biofertilizante (exceto para a concentração de nitrato na dose de 250 m³ ha-1

ano-1

aos

25 DAS).

O comportamento da lixiviação de nitrato foi semelhante entre todos os tratamentos.

Esse fator pode ser atribuído à dinâmica de liberação do nutriente das fontes (solo e

biofertilizante) e uniformidade de lâmina de irrigação e condições ambientais entre os

tratamentos.

Percebeu-se que, em geral, entre 5 e 15 dias após a aplicação de nitrogênio ao sistema

(adubação de semeadura com aplicação de biofertilizante) houve aumento na lixiviação de

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nitrato propiciado possivelmente pela transformação biológica do íon amônio no solo em

outras formas de nitrogênio, como o nitrato, confirmando o que foi observado por Bolado-

Rodríguez et al. (2010), em que a transformação biológica do íon amônio no solo em nitrato,

ocorre de uma a duas semanas, quando a temperatura do solo se mantém na faixa de 25 a

30ºC.

Na Tabela 5 apresentam-se os valores médios de concentração de nitrato lixiviado ao

longo do tempo nas diferentes doses de biofertilizante aplicadas.

Tabela 5

Concentrações de nitrato (mg L-1

) no lixiviado de acordo com as doses e coletas após os 30

dias de aplicação de biofertilizante

NO3- (mg L-1)

DAS* Doses (m³ ha

-1)**

0 50 150 250

30 2,21 Aa 5,30 Bb 5,82 Bb 15,73 Cc

40 7,72 Ab 9,74 Ac 14,45 Bc 23,73 Cd

50 0,13 Aa 0,14 Aa 0,11 Aa 0,42 Aa

60 2,53 Aa 3,47 Ab 3,55 Ab 3,92 Ab

*DAS – dias após a aplicação do biofertilizante; **Médias seguidas de mesma letra maiúscula nas linhas e

minúscula nas colunas não diferem entre si pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade.

As maiores doses de aplicação de biofertilizante proporcionaram maiores perdas de

nitrato no lixiviado, resultados semelhantes foram obtidos por Dai et al. (2016) ao avaliar a

lixiviação e acumulação de nitrato no solo submetido à diferentes taxas de aplicação de

fertilizante nitrogenado (ureia).

As maiores concentrações de nitrato no lixiviado para cada dose de biofertilizante

foram obtidas aos 40 DAS e aos 50 DAS não houve diferença significativa nas concentrações

de nitrato lixiviado. Assim como na primeira etapa de avaliação do nitrato acredita-se que o

pico de liberação de nitrato ocorrido aos 40 DAS deve-se a transformação biológica do íon

amônio, proveniente da aplicação de ureia ao sistema na adubação de cobertura, em nitrato,

entre uma a duas semanas, quando a temperatura do solo se mantém na faixa de 25 a 30ºC.

O nitrato constitui-se um elemento de alta mobilidade no solo, como verificado nos

trabalhos de Basso et al. (2005); Caovilla et al. (2005); Cabrera Corral et al. (2016) e durante

o processo de nitrificação, a amônia é primeiramente transformada em nitrito e depois em

nitrato por meio da ação das bactérias aeróbias presentes no solo (Cavagnaro et al., 2008).

Em condições inadequadas de umidade e temperatura, a taxa de nitrificação pode aumentar e

o excesso de nitrato que não é absorvido pelas necessidades da cultura é lixiviado em

profundidade e despejado na água subterrânea (Bolado-Rodríguez et al., 2010).

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Segundo Tarkalson et al. (2006) há grande variabilidade de fatores associados à

liberação de nitrato de águas residuárias pela decomposição microbiana, influenciando as

taxas de mineralização do nitrogênio orgânico, como tipo de material orgânico, umidade do

solo, temperatura e conteúdo de oxigênio, podendo as perdas de nitrato por lixiviação ser

significativas sob condições de irrigação deficitária ou quando as águas residuárias são

aplicadas em excesso, como pode ser observado na lixiviação de nitrato para a dose de 250

m³ ha-1

que resultou em concentrações de nitrato no lixiviado significativamente maiores em

relação às outras doses, principalmente nas coletas 10 dias após as inserções de nitrogênio ao

sistema, tanto na adubação de semeadura como na adubação de cobertura.

Além disso, os valores de pH interferem positivamente nos valores de nitrato

lixiviado, de acordo com Costa e Seidel (2010), que avaliaram a lixiviação de nitrato em

Latossolo após aplicação de dejetos líquidos de suínos, a quantidade de nitrato lixiviado tende

à valores máximos para pH em torno de 7,0 ou superior, o que corrobora com os resultados

observados aos 30 e 40 DAS, visto que as maiores concentrações de nitrato no lixiviado

ocorreram quando observados os maiores valores de pH.

A concentração de nitrato observada no lixiviado dos lisímetros submetidos às doses

de 150 e 250 m³ ha-1

nos períodos de 10-15 DAS e 30-40 DAS é indicativo de que o nitrato é

um potencial poluente do lençol freático, visto que nesses períodos ocorreu em concentrações

acima do valor máximo permitido em águas subterrâneas para fins de consumo humano (10

mg L-1

) pela Resolução Conama nº 396 de 2008 (Conama, 2008) (Fig. 7). Resultados

semelhantes de potencial de contaminação foram verificados por Caovilla et al. (2005), com

concentrações de 12 e 21 mg L-1

de nitrato no lixiviado.

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Fig. 7. Variação na concentração de NO3- no lixiviado, em função dos dias após a semeadura

de acordo com as doses.

4. Conclusão

A aplicação de biofertilizante proveniente de suinocultura resulta em aumento das

concentrações de nitrogênio Kjeldahl e nitrato do lixiviado e menores concentrações de

fósforo e valores de pH do lixiviado em Latossolo Vermelho-Amarelo cultivado com abóbora

italiana sob irrigação controlada.

As concentrações de nitrato no lixiviado nos maiores picos de perda se apresentam

acima do limite tolerável à qualidade da água propostos na legislação, indicando potencial de

contaminação de águas subterrâneas por nitrato tanto pelo biofertilizante quanto pela

adubação química com ureia.

Recomenda-se a utilização da dose de 50 m³ ha-1

de biofertilizante proveniente da

biodigestão de resíduos de suinocultura devido ao menor impacto em relação à contaminação

de água subterrânea, considerando a lixiviação de nutrientes, visando aliar a disposição final

de efluentes, o reuso de água e o aumento da produtividade das culturas.

5. Agradecimentos

À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela

concessão da bolsa ao primeiro autor. Financiamento: Este trabalho foi apoiado pelo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Edital MCTI/CNPq №

14/2014).

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30 40 50 60

NO

3-

( mg L

-1)

DAS

0 m³ ha-1 50 m³ ha-1 150 m³ ha-1 250 m³ ha-1 Conama

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6. Referências Bibliográficas

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7. Anexos

Anexo A. Normas do periódico utilizado para elaboração do artigo - Agricultural

Water Management

Guide for Authors

Article structure Subdivision - numbered sections

Divide your article into clearly defined and numbered sections. Subsections should be numbered 1.1 (then 1.1.1, 1.1.2, ...), 1.2, etc. (the abstract is not included in section numbering). Use this numbering also for internal cross-referencing: do not just refer to 'the text'. Any subsection may be given a brief heading. Each heading should appear on its own separate line. Introduction

State the objectives of the work and provide an adequate background, avoiding a detailed literature survey or a summary of the results. Material and methods

Provide sufficient detail to allow the work to be reproduced. Methods already published should be indicated by a reference: only relevant modifications should be described. Results

Results should be clear and concise. Discussion

This should explore the significance of the results of the work, not repeat them. A combined Results and Discussion section is often appropriate. Avoid extensive citations and discussion of published literature. Conclusions

The main conclusions of the study may be presented in a short Conclusions section, which may stand alone or form a subsection of a Discussion or Results and Discussion section. Do not use non-standard or case-specific abbreviations in the Conclusions. This section should be able to 'stand alone' without requiring readers to refer to the text of the manuscript for explanations or definitions. Appendices

If there is more than one appendix, they should be identified as A, B, etc. Formulae and equations in appendices should be given separate numbering: Eq. (A.1), Eq. (A.2), etc.; in a subsequent appendix,Eq. (B.1) and so on. Similarly for tables and figures: Table A.1; Fig. A.1, etc. Essential title page information • Title. Concise and informative. Titles are often used in information-retrieval systems.

Avoid abbreviations and formulae where possible. • Author names and affiliations. Please clearly indicate the given name(s) and family

name(s) of each author and check that all names are accurately spelled. Present the authors' affiliation addresses (where the actual work was done) below the names. Indicate all affiliations with a lowercase superscript letter immediately after the author's name and in front of the appropriate address. Provide the full postal address of each

affiliation, including the country name and, if available, the e-mail address of each author.

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• Corresponding author. Clearly indicate who will handle correspondence at all stages of refereeing and publication, also post-publication. Ensure that the e-mail address is given and that contact details are kept up to date by the corresponding author.

• Present/permanent address. If an author has moved since the work described in the

article was done, or was visiting at the time, a 'Present address' (or 'Permanent address') may be indicated as a footnote to that author's name. The address at which the author actually did the work must be retained as the main, affiliation address. Superscript Arabic numerals are used for such footnotes. Abstract A concise and factual abstract is required. The abstract should state briefly (not

exceeding 300 words!) the purpose of the research, the principal results and major

conclusions. An abstract is often presented separately from the article, so it must be able to stand alone. For this reason, References should be avoided, but if essential, then cite the author(s) and year(s). Also, non-standard or uncommon abbreviations should be

avoided, but if essential they must be defined at their first mention in the abstract itself.

Keywords

Immediately after the abstract, provide a maximum of 6 keywords, using American spelling and avoiding general and plural terms and multiple concepts (avoid, for example, 'and', 'of'). Be sparing with abbreviations: only abbreviations firmly established in the field may be eligible. These keywords will be used for indexing purposes. Do not choose words that appear already in the title of your manuscript. Choose additional words to enhance the visibility of your work. Acknowledgements

Collate acknowledgements in a separate section at the end of the article before the references and do not, therefore, include them on the title page, as a footnote to the title or otherwise. List here those individuals who provided help during the research (e.g., providing language help, writing assistance or proof reading the article, etc.). Formatting of funding sources

List funding sources in this standard way to facilitate compliance to funder's requirements: Funding: This work was supported by the National Institutes of Health [grant numbers xxxx, yyyy]; the Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, WA [grant number zzzz]; and the United States Institutes of Peace [grant number aaaa]. It is not necessary to include detailed descriptions on the program or type of grants and awards. When funding is from a block grant or other resources available to a university, college, or other research institution, submit the name of the institute or organization that provided the funding. If no funding has been provided for the research, please include the following sentence: This research did not receive any specific grant from funding agencies in the public, commercial, or not-for-profit sectors. Math formulae

Please submit math equations as editable text and not as images. Present simple formulae in line with normal text where possible and use the solidus (/) instead of a horizontal line for small fractional terms, e.g., X/Y. In principle, variables are to be presented in italics. Powers of e are often more conveniently denoted by exp. Number consecutively any equations that have to be displayed separately from the text (if referred to explicitly in the text). List of Symbols

In manuscripts with a large number of mathematical symbols, a list of the symbols and their definitions may be provided in a box within the manuscript. Generally, the box

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should be placed just before the first appearance of the mathematical symbols. All symbols and units must conform with SI recommendations. Abbreviations

Generally, the use of non-standard or case-specific abbreviations, such as CA for conservation agriculture, PRD for partial rootzone drying or CP for center pivots should be avoided. Authors should spell out such terms, rather than using abbreviations. Standard abbreviations, such as ET and GDP are acceptable. In some cases, abbreviations are helpful in denoting treatments and replications. Yet even then, authors should minimize the use of abbreviations in the discussion of analysis and results. Footnotes

Footnotes should be used sparingly. Number them consecutively throughout the article. Many word processors can build footnotes into the text, and this feature may be used. Otherwise, please indicate the position of footnotes in the text and list the footnotes themselves separately at the end of the article. Do not include footnotes in the Reference list.

Figure captions

Ensure that each illustration has a caption. Supply captions separately, not attached to the figure. A caption should comprise a brief title (not on the figure itself) and a

description of the illustration. Keep text in the illustrations themselves to a minimum but explain all symbols and abbreviations used. In general, do not use abbreviations in the titles of figures or in the legends or in descriptive markings. If abbreviations are unavoidable in some cases, they must be defined in notes directly beneath each figure. It is essential that all figures can 'stand alone' without requiring a reader to refer to the text of the manuscript for explanation or definitions. Tables

Number tables consecutively in accordance with their appearance in the text. Place footnotes to tables below the table body and indicate them with superscript lowercase

letters. Avoid vertical rules. Be sparing in the use of tables and ensure that the data presented in tables do not duplicate results described elsewhere in the article. In general, do not use abbreviations in the titles of tables or in the row and column headings. If abbreviations are unavoidable in some cases, they must be defined in notes directly beneath each table. It is essential that all tables can ‘stand alone’ without requiring a reader to refer to the text of the manuscript for explanations or definitions. References

The AGWAT citation style can be easily downloaded with Mendeley Desktop using the “Get more Styles” search option. http://www.mendeley.com/ Citation in text

Please ensure that every reference cited in the text is also present in the reference list (and vice versa). Any references cited in the abstract must be given in full. Unpublished

results and personal communications are not recommended in the reference list, but may be mentioned in the text. If these references are included in the reference list they should follow the standard reference style of the journal and should include a substitution of the publication date with either 'Unpublished results' or 'Personal communication'. Citation of a reference as 'in press' implies that the item has been accepted for publication. Web references

As a minimum, the full URL should be given and the date when the reference was last accessed. Any further information, if known (DOI, author names, dates, reference to a source publication, etc.), should also be given. Web references can be listed separately

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(e.g., after the reference list) under a different heading if desired, or can be included in the reference list. Data references

This journal encourages you to cite underlying or relevant datasets in your manuscript by citing them in your text and including a data reference in your Reference List. Data references should include the following elements: author name(s), dataset title, data repository, version (where available), year, and global persistent identifier. Add [dataset] immediately before the reference so we can properly identify it as a data reference. This identifier will not appear in your published article. References in a special issue

Please ensure that the words 'this issue' are added to any references in the list (and any citations in the text) to other articles in the same Special Issue. Reference style

Text: All citations in the text should refer to: 1. Single author: the author's name (without initials, unless there is ambiguity) and the

year of publication; 2. Two authors: both authors' names and the year of publication; 3. Three or more authors: first author's name followed by 'et al.' and the year of

publication. Citations may be made directly (or parenthetically). Groups of references should be listed first alphabetically, then chronologically. Examples: 'as demonstrated (Allan, 2000a, 2000b, 1999; Allan and Jones, 1999).

Kramer et al. (2010) have recently shown ....'

List: References should be arranged first alphabetically and then further sorted

chronologically if necessary. More than one reference from the same author(s) in the same year must be identified by the letters 'a', 'b', 'c', etc., placed after the year of publication. Examples:

Reference to a journal publication: Van der Geer, J., Hanraads, J.A.J., Lupton, R.A., 2010. The art of writing a scientific article. J. Sci. Commun. 163, 51–59. Reference to a book: Strunk Jr., W., White, E.B., 2000. The Elements of Style, fourth ed. Longman, New York. Reference to a chapter in an edited book: Mettam, G.R., Adams, L.B., 2009. How to prepare an electronic version of your article, in: Jones, B.S.,Smith , R.Z. (Eds.), Introduction to the Electronic Age. E-Publishing Inc., New York, pp. 281–304. Reference to a website: Cancer Research UK, 1975. Cancer statistics reports for the UK. http://www.cancerresearchuk.org/aboutcancer/statistics/cancerstatsreport/ (accessed 13.03.03). [dataset] Oguro, M., Imahiro, S., Saito, S., Nakashizuka, T., 2015. Mortality data for

Japanese oak wilt disease and surrounding forest compositions. Mendeley Data, v1. http://dx.doi.org/10.17632/ xwj98nb39r.1.