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$: RELATÓRIO FINAL - 12/2017 · partir de análise de solo de acordo com a recomendação da CQFS-RS/SC (2016). 2.3. Coleta e fracionamento químico da matéria orgânica do solo 2.3.1.$
RELATÓRIO FINAL - 12/2017

Projeto Agrisus No: 1877/16

Título da Pesquisa: Produtividade de culturas e frações químicas da matéria orgânica em

solos com longo histórico de uso de fontes de nutrientes em sistema plantio direto no

Sul do Brasil.

Interessado (Coordenador do Projeto): Cledimar Rogério Lourenzi

Instituição: Universidade Federal de Santa Catarina

Centro de Ciências Agrárias

Departamento de Engenharia Rural

Rodovia Admar Gonzaga, 1346

CEP: 88034-000

Itacorubi, Florianópolis (SC)

Local da Pesquisa: Universidade Federal de Santa Catarina

Valor financiado pela Fundação Agrisus: R$ 16.300,00

Vigência do Projeto: 25/07/16 a 31/12/17

RESUMO DO RELATÓRIO FINAL

O projeto inicial apresentou o objetivo geral de avaliar a produtividade de

culturas e alterações nas frações químicas da matéria orgânica em solos com longo

histórico de uso de fontes de nutrientes em sistema plantio direto na região Sul do

Brasil. Após a condução do projeto, as principais conclusões são que o uso de fontes

orgânicas de nutrientes é uma alternativa altamente viável aos agricultores que possuem

esses resíduos na propriedade, pois refletem em incremento na produtividade de grãos

das culturas, bem como de matéria seca. Também promovem incrementos nos teores de

COT do solo, o que é altamente desejável uma vez que esse parâmetro é um dos

principais fatores levados em consideração na avaliação da qualidade do solo. O uso de

fontes orgânicas de nutrientes também promove alteração na distribuição do C nas

frações químicas da matéria orgânica do solo bem como altera a reatividade das frações

húmicas, o que pode ser altamente desejável, uma vez que a matéria orgânica do solo é

fundamental para a capacidade de troca de íons, complexação de metais, poder

tamponante da acidez, agregação do solo, entre outros, afetando a qualidade química,

física e biológica do solo.

1. INTRODUÇÃO

A região sul do Brasil é responsável pela criação de mais de 54% dos suínos

(ABIPECS, 2012) e por, aproximadamente, 32% da produção nacional de leite

(Embrapa, 2012). Estas duas atividades, devido ao elevado número de animais em

criação, geram grande volume de dejetos líquidos ou sólidos. Esses dejetos podem ser

aplicados no solo como fonte de nutrientes como o nitrogênio (N), fósforo (P), potássio

(K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), cobre (Cu) e zinco (Zn) em culturas anuais ou

pastagens, aumentando a ciclagem de nutrientes na propriedade, o que pode diminuir os

custos com a aquisição de fertilizantes industrializados.

Entretanto, ao contrário dos fertilizantes minerais que podem ser formulados

para as mais diversas condições de cultivo e de solo, os dejetos apresentam

simultaneamente nutrientes em quantidades desproporcionais em relação à recomendada

para as plantas (CQFS - RS/SC, 2016) e a capacidade de adsorção pelo solo (McDowell

et al., 2001; Berwanger et al., 2008). Assim, as adubações em excesso ou sucessivas

com dejeto de animais podem ocasionar alterações nos atributos químicos do solo

(Adeli et al., 2008; Scherer et al., 2010; Lourenzi et al., 2011; Brunetto et al., 2012;

Lourenzi et al., 2013; Lourenzi et al., 2016) e provocar impactos ambientais

indesejáveis como a poluição das águas superficiais (Ceretta et al., 2005; Sweeney et

al., 2012; Wang et al., 2013) e subsuperficiais (Basso et al., 2005; Carneiro et al., 2012;

Sorensen & Rubaek, 2012; Girotto et al., 2013). Dessa forma, antes da implantação de

cada cultura é importante utilizar alguns critérios técnicos para estabelecer as doses das

fontes de nutrientes que serão aplicadas, com o intuito de obter produtividade

satisfatória e minimizar os danos ao meio ambiente.

Mesmo com a utilização de critérios para a definição das doses das fontes de

nutrientes, aplicações frequentes em uma mesma área, especialmente em solos sob

sistema plantio direto, podem causar alterações nos atributos químicos do solo (Ceretta

et al., 2003; Adeli et al., 2008; Scherer et al., 2010; Guardini et al., 2012). Essas

alterações podem promover melhorias no ambiente para o desenvolvimento radicular

das plantas, como a elevação do pH do solo e a redução dos teores de saturação por

alumínio, como observado por Brunetto et al. (2012) em estudo avaliando as alterações

dos atributos químicos de um Argissolo em Braço do Norte (SC) após oito anos de

aplicações de dejeto líquido de suínos e cama sobreposta de suínos. Além disso, as

sucessivas aplicações de dejetos tendem a aumentar a concentração de nutrientes e

metais pesados na superfície do solo (Adeli et al., 2008; Scherer et al., 2010; Guardini et

al., 2012), o que pode exceder as exigências nutricionais das plantas (Adeli et al., 2003).

Entretanto, a maioria dos trabalhos são unânimes em apontar que o uso de dejetos

aumenta a produtividade de grãos e matéria seca pelas culturas (Assmann et al., 2007;

Ciancio et al., 2014; Lourenzi et al., 2014), o que significa maior aporte de resíduos

sobre o solo.

A aplicação de dejeto de suínos também representa uma adição de carbono e que

pode representar mudanças na matéria orgânica do solo não só sob o ponto de vista

quantitativo, mas também qualitativo. Por isso, repetidas aplicações de resíduos

orgânicos de origem animal podem incrementar o teor de matéria orgânica do solo,

como observado por Adeli et al. (2008) e Lourenzi et al. (2011), já que esse material

orgânico adicionado ao solo tem em sua composição polissacarídeos, lipídios, proteínas

e outros compostos aromáticos (Dinel & Gregorich, 1995), que diferem também em sua

biodegradabilidade. Isso mostra que todo o resíduo orgânico adicionado ao solo não

pode ser avaliado só sob o ponto quantitativo, mas também qualitativo, já que ambos

são importantes no balanço e qualidade da matéria orgânica do solo.

A aplicação continuada de dejeto de suínos pode alterar as características

relacionadas à qualidade do solo. As alterações podem ser benéficas, desde que as doses

aplicadas sejam adequadas, podendo aumentar a biomassa microbiana e sua atividade na

ciclagem de nutrientes e outros processos, assim como a acumulação do carbono e

nutrientes na camada superficial do solo. Além do teor de matéria orgânica, a adição de

compostos orgânicos pode causar mudanças na qualidade e funcionalidade da matéria

orgânica do solo e, por isso, vem sendo amplamente utilizados em estudos da qualidade

do solo. A matéria orgânica do solo desempenha papel fundamental na capacidade dos

solos em complexar elementos potencialmente tóxicos ao meio ambiente. Em áreas que

recebem aplicações de dejetos, elementos como o P, Cu e Zn tendem acumular,

especialmente, nas camadas superficiais do solo (Ceretta et al., 2010; Girotto et al.,

2010; Basso et al., 2012), sendo que incrementos nos teores de matéria orgânica do solo

e também alterações na sua funcionalidade, podem refletir em reduções significativas

das frações mais lábeis desses elementos devido à grande afinidade dos compostos

orgânicos com esses elementos, especialmente as frações ácido fúlvico e ácido húmico

(Hernández et al., 2006; Hernández et al., 2007).

O objetivo do presente relatório é apresentar os resultados obtidos quanto a

produtividade de culturas e alterações nas frações químicas da matéria orgânica em

solos com longo histórico de uso de fontes de nutrientes em sistema plantio direto na

região Sul do Brasil.

2. MATERIAL E MÉTODOS

2.1. Localização e caracterização da área de estudo

Para a realização do presente estudo foram utilizados dois experimentos sendo

que as avaliações foram realizadas nas culturas do milho e aveia na safra 2016/2017 em

ambos os experimentos. O experimento 1 foi instalado em julho de 2004 em área

experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria

(UFSM), Santa Maria, na região da Depressão Central do Estado do Rio Grande do Sul.

O solo do experimento é um Argissolo Vermelho distrófico arênico (Santos et al.,

2013). O clima da região é subtropical úmido, tipo Cfa 2, conforme classificação de

Köppen. As médias anuais de temperatura, precipitação e umidade relativa do ar são

correspondentes a 19,2ºC, 1708 mm e 82%, respectivamente.

O experimento 2 foi instalado em setembro de 2013 em uma propriedade

suinícola situada no município de Braço do Norte, região sul do estado de Santa

Catarina. O solo foi classificado como Argissolo Vermelho amarelo (Santos et al.,

2013) e, antes da implantação do experimento, a área experimental apresentava um

histórico de produção de milho com aplicações esporádicas de dejeto líquido suíno. O

clima da região é subtropical úmido, tipo Cfa, conforme classificação de Köppen. As

médias anuais de temperatura e precipitação são correspondentes a 18,7ºC e 1471 mm,

respectivamente.

2.2. Delineamento experimental, tratamentos e sistemas de cultura

2.2.1. Experimento 1

A área experimental vem sendo manejada sob sistema plantio direto e recebe a

aplicação das fontes de nutrientes desde o ano de 2004, com uma aplicação anual,

sempre antecedendo a cultura do milho (Zea mays L.), tendo a aveia preta (Avena

strigosa Schreb.) como cultura sucessora, totalizando seis aplicações até o ano agrícola

de 2009/2010. A partir do inverno do ano de 2010, passou-se a realizar aplicações das

fontes de nutrientes antes da implantação de cada cultura da sucessão, com o propósito

de simular as aplicações realizadas pelo produtor. A partir do ano agrícola 2010/2011,

as rotações de culturas utilizadas no experimento foram: milho e aveia preta, nos anos

agrícolas 2010/2011 e 2011/2012; feijão preto (Phaseolus vulgaris L.) e aveia preta, no

ano agrícola 2012/2013; milho e trigo (Triticum spp.), no ano agrícola 2013/2014; e

milho e aveia preta, nos anos agrícolas 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017.

O delineamento experimental é de blocos ao acaso com quatro repetições, em

parcelas de 5 x 5 m, totalizando uma área útil de 25 m2. Os tratamentos utilizados

foram: sem adubação (Test); dejeto líquido de suínos (DLS); dejeto líquido de bovinos

(DLB); cama sobreposta de suínos (CSS); e adubação mineral (NPK). A dose a ser

aplicada de cada fonte de nutriente foi estabelecida para suprir a recomendação de N

pela cultura a ser implantada, sendo que, para isso, foi utilizada a recomendação de N

estabelecida pela CQFS-RS/SC (2016) para a cultura em questão e o teor de N

encontrado nas fontes de nutrientes através de análises laboratoriais. A adubação

mineral (NPK) foi realizada a partir de análise de solo de acordo com a recomendação

da CQFS-RS/SC (2016).

2.2.2. Experimento 2

O experimento vem sendo conduzido sob sistema plantio direto utilizando a

sucessão aveia preta e milho. As aplicações das fontes de nutrientes foram realizadas

antecedendo a implantação de cada cultura. O delineamento experimental é de blocos

casualisados com cinco tratamentos e quatro repetições, onde cada parcela possui

dimensões de 6,5 m por 8,0 m (52 m²). Os tratamentos utilizados foram: sem adubação

(Test), adubação mineral (AM), seguindo a recomendação para a cultura do milho e da

aveia (CQFS-RS/SC, 2016); composto orgânico + NPK (CDS); dejeto líquido de suínos

+ NPK (DLlim); e dejeto líquido suíno (DL100). A dose a ser aplicada de cada fonte de

nutriente foi estabelecida para suprir a recomendação de N pela cultura a ser

implantada, sendo que, para isso, foi utilizada a recomendação de N estabelecida pela

CQFS-RS/SC (2016) para a cultura em questão e o teor de N encontrado nas fontes de

nutrientes através de análises laboratoriais. A adubação mineral (AQ) foi realizada a

partir de análise de solo de acordo com a recomendação da CQFS-RS/SC (2016).

2.3. Coleta e fracionamento químico da matéria orgânica do solo

2.3.1. Coleta das amostras de solo

Nos dois experimentos foi realizada coleta de solo após a colheita da cultura do

milho, em abril de 2017. As amostras de solo foram coletadas em todos os tratamentos

e, para isso, foi aberta uma trincheira de 40 x 40 x 40 cm e coletadas amostras

utilizando-se uma pá de corte nas seguintes camadas: 0-5, 5-10 e 10-20 cm. Em seguida,

as amostras foram devidamente acondicionadas em sacos plásticos e encaminhadas ao

Laboratório de Química e Fertilidade do Solo da Universidade Federal de Santa

Catarina onde permaneceram á -2ºC até o momento do fracionamento químico da

matéria orgânica do solo.

2.3.2. Carbono orgânico total e fracionamento químico da matéria orgânica do

solo

Os teores de carbono orgânico total (COT) foram determinados de acordo com

metodologia descrita por Embrapa (1997), com adaptações para etapa de aquecimento

em bloco digestor, conforme descrito por Girotto (2007). O fracionamento químico da

matéria orgânica do solo foi realizado conforme método descrito por Almeida (2011),

obtendo-se as frações matéria orgânica particulada (MOP), substâncias não húmicas

extraíveis por ácido clorídrico (HCl), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina

(HU). Para a obtenção da matéria orgânica particulada (MOP), com densidade <1,0 g

cm-3, e para a extração simultânea das substâncias não-húmicas, foram adicionados 30

mL de HCl 0,1 mol L-1 em 5 g de solo sendo a suspensão agitada mecanicamente por 2

h. em seguida, a suspensão foi centrifugada (10 min, 3.500 rpm) e o sobrenadante

filtrado através de uma membrana de papel (0,45 μm). Repetindo-se esse procedimento

três vezes. A MOP retida no filtro foi quantificada, descartada e o extrato contendo as

substâncias não-húmicas extraíveis em HCl teve seu volume medido e mantido a 4 °C.

O teor de C na MOP (C-MOP) foi obtido dividindo-se o teor de MOP pelo fator de van

Bemmelen (1,724).

Para o fracionamento químico das substâncias húmicas foram adicionados 30

mL de solução de NaOH 0,5 mol L-1 nos mesmos frascos contendo os 5 g de solo e a

suspensão foi agitada mecanicamente durante 3 h e, posteriormente, centrifugada (10

min, 3.500 rpm). Esse procedimento foi repetido até o sobrenadante tornar-se límpido.

Depois, foi medido o volume total do extrato alcalino (EA) e uma alíquota de 20 mL

armazenada a 4ºC. O restante da solução teve o pH ajustado para 2,0 com solução de

HCl 4,0 mol L-1 e a suspensão deixou-se em repouso por 24 h. O ácido húmico

precipitado foi separado do ácido fúlvico por centrifugação (10 min, 1.500 g). Uma

alíquota de 20 mL de AF armazenada a 4 ºC e o restante foi purificado em resina XAD8

e, em seguida, eluídas com solução de NaOH 0,1 mol L-1. Acidificou-se o eluato com

solução de HCl 0,1 mol L-1 até pH 2,0, mantendo-se em agitação magnética por 3 h para

assegurar a protonação dos grupos carboxílicos destas frações. Posteriormente, o AF foi

dialisado em membranas de cut-off de 1 kDa (Sigma Aldrich) até teste negativo para

cloreto com solução concentrada de AgNO3, sendo secos em estufa a 60°C para

obtenção da fração sólida do AF. O AH obtido foi submetido a lavagem com solução de

HF/HCl 5%, sob agitação mecânica durante 2 h, repetindo-se três vezes o procedimento,

seco em estufa a 60ºC, obtendo-se assim a fração sólida do AH.

As amostras de solo que contém a matéria orgânica insolúvel após as extrações

com NaOH, que corresponde a fração HU da matéria orgânica do solo, foram secas a

60ºC e determinados os teores totais de C (C-HU) conforme metodologia descrita em

Embrapa (1997). Nas frações líquidas de HCl (C-HCl), do extrato alcalino (C-EA) e do

AF (C-AF) foram determinados os teores de C de acordo com Dick et al. (1998). Os

teores de C da fração AH (C-AH) foram obtidos pela subtração dos teores de C-AF dos

teores de C-EA (C-AH= C-EA - C-AF). As frações sólidas de AF e AH, da camada 0-5

cm, foram submetidas a análise de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada

de Fourier (FTIR) para identificar os principais grupos funcionais presentes e as

possíveis alterações provocadas pelo uso das fontes orgânicas de nutrientes. A

atribuição das bandas de absorção foi realizada segundo Tan (1996).

2.4. Produtividade de grãos e matéria seca das culturas

Nos dois experimentos foi avaliada a produtividade de grãos da cultura do milho

e a produção de matéria seca da aveia na safra 2016/2017. A produtividade de grãos da

cultura do milho foi realizada após a maturação fisiológica da cultura. Para isso foi

realizada a colheita em uma área útil de 18 e 36 m2 em cada unidade experimental do

experimento 1 e experimento 2, respectivamente, excetuando as bordaduras. Após a

colheita, foram realizadas as determinações de impurezas e umidade dos grãos, sendo os

dados ajustados para umidade de 13%.

Para a avaliação da produção de matéria seca (MS) da cultura da aveia foi

coletada uma área útil de 0,25 m2 por unidade experimental em estádio de pleno

florescimento. Após a coleta, as amostras foram secas á 65 ºC em estufa com circulação

de ar forçado até peso constante, pesadas e determinou-se a produção de matéria seca.

2.5. Análises Estatísticas

Os dados obtidos foram submetidos a análise da variância e, quando observadas

diferenças estatísticas entre os tratamentos, as médias foram comparadas utilizando o

teste de médias Skott Knott a 5% de probabilidade de erro.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. Matéria orgânica do solo

3.1.1. Carbono orgânico total

Em ambos os experimentos avaliados, os maiores teores de COT foram

observados na camada 0-5 cm (Figuras 1a e 1b). Nessa profundidade, no experimento 1

a aplicação de CSS apresentou os maiores teores de COT e os demais tratamentos não

apresentaram diferença em relação ao solo que não recebeu aplicação (Figura 1a). Para

o experimento 2, todos os tratamentos que receberam aplicação de nutrientes

apresentaram teores de COT mais elevados que o tratamento sem aplicação, com

exceção do DLlim (Figura 1b). Esses resultados podem ser atribuídos a adição de

grandes quantidades de nutrientes com as fontes de nutrientes utilizadas, que promovem

maiores produções de matéria seca pelas culturas (Lourenzi et al., 2014), aumentando o

aporte de resíduos vegetais na superfície do solo e, consequentemente, incrementando

os teores de carbono orgânico total (Adeli et al., 2008; Lourenzi et al., 2011). Além

disso, a deposição das fontes orgânicas, em ambos os experimentos, sobre os restos

culturais das culturas diminui a área de contato com o solo, retardando a atividade da

biomassa microbiana e, por consequência, a mineralização do carbono adicionado

(Falleiro et al., 2003).

Tratamentos

Test AM CDSlim DLlim DL100

Tratamentos

Test DLS DLB CSS NPK

CO

T,

g kg-1

0

5

10

15

20

25

30

0-5 cm

5-10 cm

10-20 cm

(b)(a)

aB

bC

cA

aB

bC

cA

aA

bC

cA

aA

bB

cA

aB

bDcA

aB

aCaA

aAaA

bAaBaB

bA

aA

bB

cA

aAaA

bA

Figura 1. Carbono orgânico total (COT) do solo do experimento 1 (a), conduzido em

Argissolo Vermelho em Santa Maria/RS, e do experimento 2 (b), conduzido em

Argissolo Vermelho Amarelo em Braço do Norte/SC. Médias seguidas de mesma letra

minúscula, no mesmo tratamento, e maiúscula, na mesma profundidade, não diferem estatisticamente

pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade de erro.

3.1.2. Frações químicas da matéria orgânica do solo

As aplicações de dejetos de animais e adubação mineral, além de aumentar os

teores de COT no solo, também alteraram a distribuição das frações químicas na MOS.

Em relação a matéria orgânica particulada (MOP), pode-se observar um comportamento

semelhante entre os experimentos avaliados no que se refere a quantidade de carbono

nessa fração, com maiores valores observados na camada superficial (0-5 cm) (Tabela 1,

Tabela 2 e Figura 2). Este fato está intimamente relacionado ao tipo de manejo que é

utilizado nas áreas e, assim como constatado por Bayer et al. (2004), por ser a fração

que compõe uma das camadas mais superficiais do solo é a principal fração a ser

alterada, tanto com o processo de degradação quanto o de acumulo de carbono no solo.

Tabela 1. Teores de C nas frações químicas da matéria orgânica do solo do experimento

1, conduzido em Argissolo Vermelho em Santa Maria/RS, e que recebe aplicação dos

tratamentos desde 2004.

Prof. (cm) Test DLS DLB CSS NPK CV (%)

C-MOP (g kg-1)

0-5 2,14 nsB 2,35 aB 1,92 nsB 4,22 aA 1,50 bC 11,41

5-10 2,96 A 1,11 bC 1,98 B 2,04 bB 2,06 aB 10,69

10-20 2,05 A 0,95 bB 1,59 A 1,21 cB 0,56 cB 35,63

CV (%) 22,31 22,42 13,87 9,40 14,58

C-HCl (g kg-1)

0-5 0,83 aB 0,96 aB 0,88 aB 1,47 aA 1,06 aB 22,61

5-10 0,36 bB 0,46 bB 0,65 aA 0,68 bA 0,36 bB 22,89

10-20 0,00 cB 0,00 cB 0,00 bB 0,00 cB 0,09 cA 0,87

CV (%) 19,27 40,55 32,25 29,41 4,39

C-AF (g kg-1)

0-5 4,01 aC 3,58 aC 4,12 aC 6,69 aA 5,48 aB 5,38

5-10 0,70 bB 1,23 bA 0,46 bB 0,66 bB 1,23 bA 19,85

10-20 0,12 cB 0,08 cB 0,19 bA 0,17 cA 0,08 cB 19,62

CV (%) 2,39 11,57 11,79 6,96 10,53

C-AH (g kg-1)

0-5 3,57 aB 2,48 bD 1,94 bE 4,72 aA 3,11 aC 6,67

5-10 3,08 bB 4,07 aB 2,59 aB 2,74 cB 2,25 bA 11,49

10-20 2,66 bB 2,83 bB 2,39 aB 3,68 bA 2,83 aB 14,44

CV (%) 7,52 17,23 9,69 8,97 8,00

C-HU (g kg-1)

0-5 0,95 nsA 1,5 nsA 1,09 bA 2,10 bA 0,19 bA 41,75

5-10 1,61 C 1,03 C 8,03 aA 5,81 aA 0,43 bC 17,67

10-20 0,86 B 2,11 a 1,04 bB 0,45 cB 1,93 aA 34,39

CV (%) 35,31 37,35 13,14 26,82 28,62

Médias seguidas de mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem

estatisticamente pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade de erro; ns: não significativo.

Para as demais frações, o Argissolo Vermelho do experimento 1 apresentou

maiores teores de C nas frações AF e AH enquanto que o Argissolo Vermelho Amarelo

do experimento 2 apresentou maiores teores de C na fração HU (Tabela 1, Tabela 2 e

Figura 2). As frações AF e AH constituem a fração mais reativa da matéria orgânica do

solo, devido a maior proporção de grupos funcionais, como carboxílicos e fenólicos,

contribuindo para as propriedades químicas do solo, principalmente na capacidade de

troca de cátions, complexação de metais e contaminantes do solo (Almeida, 2011). As

aplicações das fontes orgânicas de nutrientes proporcionaram incrementos nos teores de

C ligados ao AF e AH, especialmente com a aplicação da CSS (Tabela 1 e Figura 2).

Dessa forma, fica evidente que a reatividade dos solos que recebem aplicações de

resíduos orgânicos tende a aumentar, o que é altamente desejável no que diz respeito a

capacidade do solo em reter elementos, especialmente os metais pesados adicionados ao

solo juntamente com os dejetos.

Tabela 2. Teores de C nas frações químicas da matéria orgânica do solo do experimento

2, conduzido em Argissolo Vermelho Amarelo em Braço do Norte/SC, e que recebe

aplicação dos tratamentos desde 2013.

Prof. (cm) Test DLlim DL100 CDS AQ CV (%)

C-MOP (g kg-1)

0-5 3,36 nsA 3,84 aA 2,88 aA 1,55 bB 0,99 cB 29,92

5-10 3,17 A 3,17 bB 0,86 bC 1,97 aB 2,18 bB 14,07

10-20 2,62 A 2,62 bB 1,43 bB 0,38 cC 2,62 aA 11,04

CV (%) 28,43 20,22 21,13 11,33 6,13

C- HCl (g kg-1)

0-5 0,08 bC 0,12 bC 0,86 aA 0,93 aB 0,83 nsB 12,61

5-10 0,20 bB 0,16 bB 0,73 bA 0,72 bA 0,79 A 11,46

10-20 0,38 aD 1,18 aA 0,80 bB 0,64 bC 0,90 B 15,68

CV (%) 45,79 11,48 11,7 13,82 9,13

C-AF (g kg-1)

0-5 1,45 aA 1,63 aA 1,65 aA 1,07 aB 0,64 nsC 11,98

5-10 1,31 aA 1,17 bA 1,18 aA 0,34 bB 0,64 B 19,24

10-20 0,88 bC 1,59 aB 2,04 aA 0,15 bE 0,44 D 14,79

CV (%) 8,17 5,56 16,32 26,57 27,42

C-AH (g kg-1)

0-5 2,70 aC 6,48 aA 3,39 aB 3,71 nsB 2,70 aC 11,86

5-10 3,08 aB 4,54 bA 2,48 bB 2,63 B 1,76 bC 13,19

10-20 2,06 aA 1,27 cB 1,16 cB 2,79 A 1,38 cB 24,35

CV (%) 15,04 11,19 19,06 17,66 7,90

C-HU (g kg-1)

0-5 9,42 aD 4,00 bC 11,51 aB 11,62 nsB 14,08 aA 10,09

5-10 6,5 bD 8,84 aC 11,08 aB 13,26 A 13,77 aA 8,65

10-20 7,05 bB 7,77 aB 7,78 bB 11,41 A 9,50 bA 12,78

CV (%) 12,10 14,02 11,63 8,54 7,97

Médias seguidas de mesma letra minúscula, na coluna, e maiúscula, na linha, não diferem

estatisticamente pelo teste de Scott Knott a 5% de probabilidade de erro; ns: não significativo.

0-5

5-10

10-20

0-5

5-10

10-20

Profu

ndid

ade, cm 0-5

5-10

10-20

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

0-5

5-10

10-20

%

0 20 40 60 80 100

0-5

5-10

10-20

%

0 20 40 60 80 100

(f)

(g)

(h)

(i)

(j)

MOP HCl AF AH HU

Figura 2. Distribuição percentual de C nas frações da matéria orgânica do solo nos

tratamentos Test (a), DLS (b), DLB (c), CSS (d) e NPK (e) do experimento 1,

conduzido em Argissolo Vermelho em Santa Maria/RS, e nos tratamentos Test (f),

DLlim (g), DL100 (h), CDS (i) e AM (j) do experimento 2, conduzido em Argissolo

Vermelho Amarelo em Braço do Norte/SC.

No que se refere a fração humina (HU), pode-se observar que esta fração, na

maioria dos tratamentos e profundidades avaliadas no experimento 2, é a que apresentou

maiores teores de C (Tabela 2 e Figura 2). Essa fração representa o C protegido pela

fase mineral do solo e apresenta papel importante nas propriedades físicas do solo,

como a agregação e estruturação, bem como é importante para propriedades químicas

como a CTC (Almeida, 2011). O fato do solo estudado apresentar textura arenosa

dificulta a proteção do C nesse solo, tornando-o mais vulnerável as perdas e,

consequentemente, dificultando os incrementos dos teores de matéria orgânica nesse

solo.

As alterações nos equilíbrios físico-químicos do solo, em virtude da aplicação

das fontes de nutrientes, alteraram a dinâmica das substâncias húmicas em ambos os

solos, como também observado por Santana et al. (2011), em estudo realizado em

Latossolo submetido a três manejos distintos. A estabilização do C no solo pela

interação com óxidos e hidróxidos de Fe e Al ocorre através da adsorção,

aprisionamento ou formação de complexos (Kaiser e Guggenberger, 2007; Wagai e

Mayer, 2007). Dessa forma, os teores de argila do solo, a mineralogia da fração argila e

os teores de óxidos e hidróxidos de Fe e Al apresentam influência significativa na

redução da labilidade e aumento na estabilização do C no solo (Bruun et al., 2010).

3.1.3. Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier – FTIR

Os espectros de FTIR dos AF e AH da camada de 0-5 cm de ambos os solos

apresentaram o mesmo padrão (Figura 3a, 3b, 3c e 3d), sendo identificadas as seguintes

bandas de absorção e respectivas atribuições: banda larga em 3400 cm-1 atribuída aos

grupamentos OH em ponte; banda na região de 2958-2843 cm-1 devido ao estiramento

C-H alifático; banda em 1728 cm-1 referente ao estiramento C=O do grupo carboxílico;

banda na região em 1660-1600 cm-1, atribuída ao estiramento C=C aromático, podendo

ocorrer alguma contribuição do estiramento de C=O dos grupos amida, quinonas e/ou

cetonas conjugadas; banda na região de 1540, atribuída a deformação da ligação N-H e

alongamento da ligação C=N das amidas; banda em torno de 1400 cm-1 devido ao

estiramento C-H alifático; banda em torno de 1260 cm-1 atribuída ao estiramento C-O e

à deformação OH do grupo carboxílico; e banda em 1030 cm-1 correspondente aos

estiramentos de Si-O de impurezas inorgânicas.

As bandas de absorção na região de 2925-2846 cm-1 foram mais intensas nos

AHs que nos AFs, com exceção do AF do CSS (Figura 3a), enquanto que as bandas na

região de 1660-1600 cm-1 foram mais intensas nos AFs do que nos AHs. (Fig. 5a e 5b).

Isso confere aos AH um caráter mais alifático, como observado por Hernadez et al.

(2006) e Hernandez et al. (2007). Segundo esses autores, os AH presentes nos dejetos

apresentam caráter mais alifático do que os AH presentes no solo, assim, quando

aplicado ao solo, que apresenta melhores condições de aeração em relação às condições

anaeróbias de armazenamento dos dejetos, podem favorecer as reações de oxidação que

levam à a formação de grupos funcionais oxigenados, como o carboxílico, alterando a

reatividade das frações húmicas da matéria orgânica do solo.

Figura 3. Espectros de infravermelho com transformada de Fourier da fração AF (a) e

AH (c) do experimento 1, conduzido em Argissolo Vermelho em Santa Maria/RS, e da

fração AF (b) e AH (d) do experimento 2, conduzido em Argissolo Vermelho Amarelo

em Braço do Norte/SC.

3.2. Produtividade de grãos e matéria seca

As diferentes fontes de nutrientes mostraram-se eficientes em aumentar a

produtividade de grãos da cultura do milho somente no experimento 1 na safra

2016/2017 (Figuras 4a e 4b). No experimento 1, as maiores produtividades de grãos de

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

DLB

NPK

CSS

DLS Test

1041 1247 1392 1444

1556

1647

2889 2926

3404

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

DL100

Test

AM

CDS DLlim

1155 1228

1384 1456

1564 1647

1728

2868

2958

3412

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

DLS

CSS

NPK

Test

DLB

1234

1450

1552

1647

1707

2848 2924

3412

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

DL100

DLlim

AM

CDS

Test

1112

1215

1458

1558 1641

1707

2843

2926 3406

(a) (b)

(c) (d)

milho foram obtidas com a aplicação de adubação mineral (NPK), seguido do dejeto

líquido de bovinos (Figura 4a), enquanto que no experimento 2 não houve diferença

entre os tratamentos avaliados, apenas uma tendência de maior produtividade nos

tratamentos que receberam aplicação de nutrientes, independente da fonte, em relação

ao tratamento testemunha (Figura 4b).

Tratamentos

Test

AM

CDS

DLlim

DL10

0

Pro

dut

ivid

ade

de

grão

s, M

g ha

-1

0

2

4

6

8

10

12

Tratamentos

Test

DLS

DLB

CSS

NPK

Pro

duç

ão d

e M

S,

Mg

ha-1

0

2

4

6

8

10

12

(a) (b)

b

a

a

b

c

b

a

aaa

(c) (d)

a

b

c

d

e

a

b

c

d

e

Figura 4. Produtividade de grãos de milho do experimento 1 (a) e do experimento 2 (b),

produção de matéria seca da parte aérea da aveia do experimento 1 (c) e do experimento

2 (d). Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente pelo teste de Scott Knott a 5% de

probabilidade de erro.

No experimento 1, o fato das maiores produtividades de grãos terem sido

observadas no tratamento NPK pode ser explicada pela aplicação das quantidades de

nutrientes requeridas pela cultura, uma vez que a dose de NPK foi estabelecida

conforme recomendação da CQFS-RS/SC (2016). Já as fontes orgânicas líquidas (DLS

e DLB) apresentaram melhor desempenho que a fonte orgânica sólida (CSS) pois essas

fontes apresentam maiores proporções de nutrientes em formas minerais, como o P e K,

em comparação ao tratamento com CSS. Entretanto, como a composição nutricional das

fontes orgânicas é muito variável e a dose de cada fonte foi estabelecida para suprir a

recomendação de N para a cultura do milho, pode ocorrer que algum nutriente essencial,

especialmente o K, tenha sido fornecido em quantidades menores do que exigido pela

cultura, refletindo na sua produtividade. É importante salientar que o experimento 1

apresenta um longo histórico de aplicações das fontes de nutrientes (desde o ano de

2004), o que promoveu acúmulo de nutrientes no solo, especialmente de P, como

observado por Lourenzi et al. (2014).

Para o experimento 2, o fato da produtividade de grãos de milho não apresentar

diferença entre os tratamentos, pode estar relacionada ao pequeno histórico de aplicação

das fontes nesse experimento. Além disso, é importante destacar que, mesmo sem

diferença estatística, os tratamentos com aplicação de nutrientes apresentaram maiores

produtividades de grãos em relação a testemunha (Figura 4b). Além disso, é importante

destacar que as produtividades obtidas no experimento 1 foram, para a maioria dos

tratamentos, maiores do que aquelas observadas no experimento 2, o que evidencia que

o efeito local também é um fator importante a ser considerado nesse tipo de avaliação.

A produção de matéria seca da cultura da aveia apresentou diferença entre as

fontes de nutrientes em ambos os experimentos (Figuras 4c e 4d). Em ambos os

experimentos as maiores produções de matéria seca foram obtidas nos tratamentos com

dejetos de suínos, sendo que no experimento 2 o tratamento DL100 apresentou maior

produção, uma vez que a dose nesse tratamento é estabelecida para suprir a

recomendação de N para as culturas, enquanto que no DLlim a dose é calculada até

suprir um nutriente (N, P ou K) e os demais são complementados com adubos minerais.

4. CONCLUSÕES

O uso de fontes orgânicas de nutrientes é uma alternativa altamente viável aos

agricultores que possuem esses resíduos na propriedade, pois refletem em incremento na

produtividade de grãos das culturas, bem como de matéria seca. Também promovem

incrementos nos teores de COT do solo, o que é altamente desejável uma vez que esse

parâmetro é um dos principais fatores levados em consideração na avaliação da

qualidade do solo. O uso de fontes orgânicas de nutrientes também promove alteração

na distribuição do C nas frações químicas da matéria orgânica do solo bem como altera

a reatividade das frações húmicas, o que pode ser altamente desejável, uma vez que a

matéria orgânica do solo é fundamental para a capacidade de troca de íons,

complexação de metais, poder tamponante da acidez, agregação do solo, entre outros,

afetando a qualidade química, física e biológica do solo.

5. DESCRIÇÃO DAS DIFICULDADES E MEDIDAS CORRETIVAS.

RELATÓRIO PRÁTICO

As fontes orgânicas de nutrientes, como os dejetos suínos e bovinos, são muito

comuns na região Sul do Brasil, responsável por grande parte da atividade suinícola e

bovinocultura de leite nacional. Esses dejetos possuem nutrientes em sua

composição, como N, P e K, podendo serem utilizados como fertilizantes em áreas

agrícolas com cultivos de grãos e/ou pastagens. Nesse sentido, é importante destacar

aos agricultores que o uso desses dejetos proporciona incremento na produtividade

de grãos e matéria seca das culturas. Também melhora a qualidade do solo,

especialmente em relação ao incremento nos teores de carbono orgânico (matéria

orgânica). Além dos aspectos quantitativos, o uso de fontes orgânicas de nutrientes

também pode representar alterações qualitativas na matéria orgânica do solo e isso

pode ser extremamente importante em áreas agrícolas que recebem aplicações de

dejetos. Isso porque as condições em que os experimentos foram conduzidos

representam uma fatia considerável das reais condições em que os produtores

utilizam no sul do Brasil, com solos arenosos e com baixa capacidade de retenção de

íons. Dessa forma, além dos incrementos quantitativos, alterações na qualidade da

matéria orgânica do solo pode significar aumento da reatividade dos solos e,

consequentemente, da capacidade de complexar elementos adicionados em excesso

aos solos via dejetos, como é o caso de metais pesados como o Cu e Zn, além de

favorecer a retenção de outros elementos essenciais as plantas, contribuindo para a

ciclagem de elementos no sistema solo planta. É importante destacar aos agricultores

que o uso de dejetos na agricultura é benéfico às plantas, ao solo, ao meio ambiente e

à sociedade, desde que realizado de forma a seguir recomendações técnicas que

considerem o solo que irá receber as aplicações, a cultura que será utilizada e o

dejeto que será aplicado.

COMPENSAÇÕES OFERECIDAS À FUNDAÇÃO AGRISUS

A partir dos resultados obtidos serão elaborados 2 (dois) resumos científicos que

serão publicados na XII Reunião Sul-Brasileira de Ciência do Solo, que será

realizada em Xanxerê (SC), no período de 15 a 17 de abril de 2017. Os resumos

apresentarão agradecimentos à Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiróz pelo

financiamento da pesquisa pelo projeto PA 1877/16, os quais se estenderão aos

banners utilizados para a apresentação dos trabalhos. Também está prevista a

elaboração de 1 (um) artigo científico a ser submetido em revista de alto fator de

impacto em âmbito internacional, onde também constará agradecimentos à Fundação

de Estudos Agrários Luiz de Queiróz.

DEMOSTRAÇÃO FINANCEIRA DOS RECURSOS DA FUNDAÇÃO AGRISUS

A tabela 3 apresenta a demonstração do uso dos recursos durante o período de

execução do projeto.

Tabela 3. Demonstração do uso dos recursos referentes ao PA 1636/15.

Data Histórico Valor

10/11/2016 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Out/2016 400,00

07/12/2016 DIPROLAB COMÉRCIO DE MATERIAIS PARA

LABORATÓRIO

406,75

12/12/2016 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Nov/2016 400,00

13/01/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Dez/2016 400,00

13/02/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Jan/2017 400,00

15/02/2017 REEMBOLSO DESPESA COMBUSTÍVEL,

ALIMENTAÇÃO

286,39

23/02/2017 PRÓ-ANÁLISE QUÍMICA E DIAGNÓSTICA 1080,48

09/03/2017 REEMBOLSO DESPESA COMBUSTÍVEL 100,00

10/03/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Fev/2016 400,00

13/03/2017 REEMBOLSO DESPESA COMBUSTÍVEL,

ALIMENTAÇÃO, LOCAÇÃO DE VEÍCULO JM

CAR LTDA

823,71

07/04/2017 QMC SANEAMENTO LTDA 94,00

10/04/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Mar/2016 400,00

10/05/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Abr./2016 400,00

25/05/2017 REEMBOLSO DESPESAS ALIMENTAÇÃO E

COMBUSTÍVEL

249,85

12/06/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Maio/2016 400,00


COMBUSTÍVEL

453,70

12/07/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Jun/2016 400,00

21/07/2017 REEMBOLSO DESPESA REFEIÇÕES 348,10


COMBUSTÍVEL

487,07

10/08/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Jul/2016 400,00

16/08/2017 REEMBOLSO DESPESAS ALIMENTAÇÃO E 226,93

COMBUSTÍVEL

29/08/2017 REEMBOLSO – TAYS ANE DE OLIVEIRA

SANTOS PARUKER-ME/LOJAS DE

DEPARTAMENTO MILLIUM LTDA

188,40

08/09/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Ago/2016 400,00

12/09/2017 CESAR AUGUSTO GIACOMOZZI & CIA LTDA

EPP

1000,00

13/09/2017 REEMBOLSO – JOSINEIA FRANCHESCHI 725,10

13/09/2017 G. GOTUZZO E CIA LTDA 1261,50

19/09/2017 REEMBOLSO DESPESA REFEIÇÃO/WMS

SUPERMERCADOS BRASIL LTDA

164,89


03/10/2017 REEMBOLSO COMERCIAL DELFRIO LTDA 30,00

11/10/2017 PGTO BOLSAS ESTUDO – Ref. Set/2016 400,00


COMBUSTÍVEL

310,42

20/10/2017 REEMBOLSO – JM CAR LOCAÇÃO DE

VEÍCULOS LTDA

180,00



07/11/2017 REEMBOLSO COMBUSTÍVEL/BARON

PRESTAÇÃO DE SERVIÇO ELETROTECNICA

LTDA/ CASAS DA ÁGUA

418,68


COMBUSTÍVEL

281,50

30/11/2017 REEMBOLSO DESPESAS ALIMENTAÇÃO 254,00

13/12/2017 PAGAMENTO BOLETO VANDERSOLDA 110,00

21/12/2017 REEMBOLSO - CIA DA EMBALAGEN 85,80

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26/12/2017, CLEDIMAR ROGÉRIO LOURENZI

RELATÓRIO FINAL - 12/2017 · partir de análise de solo de acordo com a recomendação da...

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