Métodos de quantificação de carbono e matéria orgânica em resíduos orgânicos

Na determinação dos teores de carbono (C) em resíduos orgânicos, são utilizadas variações de marchas analíticas empregadas para solos, sem a necessária calibração. Assim, torna-se necessário avaliar e calibrar métodos de determinação dos teores de C e de matéria orgânica (MO) nesses materiais, tendo como referência o método da combustão seca. Objetivou-se neste estudo: avaliar métodos de determinação dos teores de carbono total (CT), carbono orgânico (CO) e MO em amostras de resíduos orgânicos diversificadas; determinar um modelo matemático de conversão de C e MO de um método analítico para outro; e avaliar a possibilidade de o método da mufla ser utilizado em rotina de laboratórios para análise de teores de MO e inferência de teores de CT em resíduos orgânicos. Foram avaliados os teores de CT, CO e MO em 42 amostras de compostos, estercos, resíduos vegetais, lodos de esgoto e camas de frango e de suíno, cujas coletas foram realizadas em 2010, em municípios do Sul de Minas Gerais e em Jundiaí-SP. As amostras foram secas em estufa a 65 ºC, por 48 h, maceradas e passadas em peneiras com malha de 0,250 mm e analisadas. Os métodos utilizados nas análises foram: Walkley-Black modificado - Yeomans & Bremner (YB), combustão seca a 950 ºC (analisador TOC) e combustão em mufla a 550 ºC, para as determinações de CO, CT e MO, respectivamente. Os teores de CT nos resíduos orgânicos variaram de 8,5 a 51,4 %. O método de Yeomans & Bremner subestima os teores de C em relação ao método da combustão seca. Em função da determinação dos teores de MO e CO e de uso de equações matemáticas, é possível estimar os teores de CT pelo método da combustão seca.

Frações oxidáveis do carbono orgânico total e macrofauna edáfica em sistema de integração lavoura-pecuária

O crescente nível de degradação das terras tem promovido a adoção de manejos agrícolas que busque aliar a produção agropecuária à conservação do solo. Entre esses, a prática da Integração Lavoura-Pecuária (ILP) tem intensificado-se no Centro-Oeste brasileiro. Com o objetivo de avaliar o efeito em longo prazo do sistema ILP e da sazonalidade, sob a comunidade da macrofauna edáfica e das frações oxidáveis do carbono orgânico total (COT) em áreas de cultivo e Cerradão, foi desenvolvido na Fazenda Cabeceira no município de Maracaju, MS, um estudo em que se mensurou a influência da ILP sobre as frações oxidáveis do COT e sobre a macrofauna edáfica. O sistema ILP está sendo utilizado nessa área desde 2003; o solo foi identificado como Latossolo Vermelho, localizado em área de relevo plano. As áreas amostradas possuem o seguinte histórico: soja/milho + braquiária/algodão/ aveia + pastagem/soja/formação da pastagem/pastagem; as amostragens foram realizadas na época seca, em que as culturas presentes eram pasto, milho+braquiária e algodão; e na chuvosa, com milho+braquiária, algodão e soja. Assim, as áreas nas duas épocas de avaliação foram: pasto/milho, milho+braquiária/ algodão, algodão/soja e uma área nativa de Cerradão. A amostragem foi realizada nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30 cm, sendo feitas as seguintes determinações: análise da macrofauna edáfica, fracionamento granulométrico da matéria orgânica do solo (MOS) e frações oxidáveis do COT. As áreas não apresentavam delineamento experimental, sendo este um estudo de observação. Os dados foram comparados pelo teste de Kruskal Wallis a 5 % e por meio da análise de redundância. A compartimentalização da MOS pode ser utilizada para a avaliação da qualidade do manejo, sendo os compartimentos mais sensíveis as frações F1 e F2 de frações oxidáveis, pois são mais lábeis no solo, já as frações F3 e F4 são as mais recalcitrantes. Isoptera (cupim) pode estar atuando como agente humificador da matéria orgânica na área de Cerradão, contribuindo para maiores teores de F3 e F4, em relação à F1 e F2 na época seca. Esse padrão somente foi verificado na área de Cerradão, visto que nas áreas de produção, Isoptera é controlado pelo manejo. A falta desse inseto no sistema ILP pode estar reduzindo a estabilização da MOS nas frações F3 e F4.

ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE SOLO CULTIVADO COM OLERÁCEAS EM MICROBACIA HIDROGRÁFICA, APÓS DESASTRE AMBIENTAL

RESUMO A matéria orgânica do solo é uma importante fonte primária de nutrientes às plantas e influencia a infiltração, retenção de água, suscetibilidade à erosão e agregação do solo. No entanto, esse processo está condicionado à qualidade e quantidade da matéria orgânica aportada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do desastre ambiental causado pela chuva em áreas de produção de oleráceas na região Serrana do Rio de Janeiro. Foram selecionadas as seguintes áreas: A1: sem impacto (testemunha); A2: soterramento total e cultivo de aveia + ervilhaca; A3: transbordamento do rio e cultivo de milheto + girassol; A4: transbordamento do rio e grande deposição de areia com cultivo de aveia-preta; A5: transbordamento do rio com grande deposição de areia e sem cultivo; e A6: transbordamento do rio em pequena escala e sem cultivo. As propriedades edáficas analisadas foram: textura; densidade do solo (Ds); densidade de partículas (Dp); diâmetro médio ponderado (DMP) e diâmetro médio geométrico (DMG) de agregados estáveis em água; pH(H2O), Al3+, Ca2++Mg2+, Na+, H+Al, K, P e carbono orgânico total (COT); e frações granulométricas e químicas da matéria orgânica. Os maiores valores de DMP e DMG foram observados nas áreas A3 e A6, que seguem a mesma tendência dos maiores teores de argila. Os teores de COT e suas frações químicas e físicas apresentaram diferenças em relação à testemunha com os menores valores verificados nas áreas que foram submetidas ao impacto pelo transbordamento do rio e grande deposição de areia. As áreas que foram impactadas pelo soterramento com predomínio da fração argila apresentaram valores semelhantes ou superiores aos da testemunha. As variáveis foram selecionadas e avaliadas por meio da análise de componentes principais, que evidenciou distinção entre as áreas estudadas, com separação entre elas associada à textura do solo e densidade de partículas.

Variabilidade de micronutrientes, matéria orgânica e argila de um Latossolo submetido a sistemas de preparo

O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos dos sistemas de preparo do solo, arado de aiveca, grade aradora e plantio direto, sobre a variabilidade de atributos físico-químicos do solo. O trabalho foi conduzido em Latossolo Vermelho perférrico, textura argilosa, cultivado com milho no verão e feijão no inverno, durante cinco anos consecutivos. As amostras de solo foram coletadas em 49 pontos, de uma malha quadrada de 7x7, espaçados de 4x4 m, nas profundidades de 0-5 cm e 5-20 cm de solo. Os valores de Cu, Zn, Fe, Mn, B, matéria orgânica (MO) e argila do solo variaram nos diferentes tratamentos. Na profundidade de 0-5 cm, os valores de Cu, Mn, B, MO e argila foram maiores no sistema plantio direto. Os valores de Cu e de Zn apresentaram as maiores variabilidades, e os de MO e argila, as menores. Utilizando-se o procedimento de coletar 20 subamostras para formar uma amostra composta, os teores de argila, MO, B e Mn estariam sendo estimados com erro em torno de 10% do valor médio. Para o Cu e o Zn a variação em torno da média atingiu mais de 25%.

Variabilidade espacial da estabilidade de agregados e matéria orgânica em solos de relevos diferentes

Solos submetidos ao mesmo sistema de manejo em locais com pequena variação de relevo manifestam variabilidade espacial de atributos diferenciada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial do diâmetro médio geométrico de agregados na classe >2 mm, na classe 2-1 mm e da matéria orgânica em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Foram feitas amostragens do solo em intervalos regulares de 10 m, em forma de malha, totalizando 100 pontos, coletadas nas profundidades de 0,0-0,2 m e 0,2-0,4 m. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva, geoestatística e krigagem. Em relação à matéria orgânica, os valores do coeficiente de variação foram baixos na profundidade de 0,0-0,2 m e médio na profundidade de 0,2-0,4 m; foi alto para o diâmetro médio geométrico e médio para agregados na classe >2 mm e agregados na classe 2-1 mm. Observou-se dependência espacial em todas as variáveis, e os maiores alcances foram observados na profundidade de 0,0-0,2 m nas variáveis estudadas. Pequenas variações no gradiente do declive e nas formas do relevo condicionaram variabilidade espacial diferenciada da matéria orgânica e estabilidade de agregados nas profundidades estudadas.

Estoques e frações de carbono orgânico em Latossolo Amarelo submetido a diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi determinar os efeitos de sistemas de manejo do solo sobre os estoques e as frações de carbono orgânico de um Latossolo Amarelo, no cerrado do Piauí. Foram avaliados os sistemas: plantio convencional por três anos; plantio direto por três e cinco anos, com uso de milheto como cultivo de cobertura; e plantio direto por nove anos, dos quais sete com uso de milheto e dois com forrageira (Urochloa brizantha). Utilizou-se área de cerrado nativo como referência. Amostras de solo foram coletadas nos períodos chuvoso e seco, das camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m, para determinação de: estoques e totais de carbono orgânico e nitrogênio; teores de substâncias húmicas; e índice de humificação. Na camada de 0,00-0,05 m, em ambos os períodos, foram observados os maiores teores de carbono no solo sob cerrado. No entanto, nos dois períodos e nas quatro profundidades, verificaram-se os maiores estoques de carbono e nitrogênio bem como os maiores teores de substâncias húmicas nos solos sob plantio direto por cinco e nove anos. Os maiores índices de humificação também foram observados nesses solos, no período seco. O plantio direto, associado ao uso de cultivos de cobertura, diminui a mineralização da matéria orgânica do solo, estoca carbono no solo em profundidade e favorece o sequestro de carbono em áreas do cerrado do Piauí.

Acúmulo de N, K, Ca, Mg e S na matéria seca da parte aérea de mudas de cajueiro-anão-precoce submetidas a níveis crescentes de matéria orgânica

Com o objetivo de verificar os efeitos de níveis crescentes de matéria orgânica no acúmulo de macronutrientes de porta-enxertos de cajueiro-anão-precoce em 4 estádios de crescimento, foi conduzido experimento na área experimental do Departamento de Irrigação e Drenagem da Universidade Federal do Ceará, em Fortaleza, Ceará, no período de abril a junho de 1995. Utilizou-se como substrato mistura de solo e húmus de minhoca em proporções variadas. Para o plantio, utilizou-se semente de cajueiro-anão-precoce progênie CCP-76. Os tratamentos resultaram da aplicação de cinco níveis de matéria orgânica (0; 100; 200; 300 e 400 cm³/2,5kg solo) e 4 épocas de avaliação (15; 30; 45 e 60 dias após a germinação). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, em esquema de parcela subdividida, com quatro repetições e seis plantas por parcela. Amostras do material vegetal foram submetidas à digestão nítricoperclórica, para determinação de K, Ca, Mg e S, respectivamente, e sulfúrica, para determinar o N. A adição de níveis crescentes de matéria orgânica ao substrato apresentou efeito linear positivo, para o N e K, atingindo o máximo para a dose de 400 cm3. Em relação aos efeitos das épocas, verificou-se efeito linear negativo. Quanto ao Ca, Mg e S, por serem considerados de baixa mobilidade no floema, estes apresentaram tendências de concentração com o incremento de massa seca das mudas.

Influência da matéria orgânica e do ambiente no crescimento e acúmulo de solutos em Morinda citrifolia submetida à salinidade

O Noni (Morinda citrifolia L.) é uma planta tolerante aos efeitos salinos e alcalinos dos solos e desenvolve-se em regiões de clima seco ou úmido. Apesar da adaptabilidade intercontinental, ainda são poucas as informações sobre sua tolerância aos sais no solo brasileiro. Baseado no exposto, objetivou-se com o presente trabalho avaliar os efeitos da água salina no crescimento inicial do Noni. Para isso, foi conduzido um experimento em vasos de polietileno com capacidade para 20 L, em Sobral, Ceará. O delineamento estatístico adotado foi em blocos ao acaso, disposto no esquema de parcelas subsubdivididas, com 5 repetições. As parcelas foram constituídas pelos ambientes de cultivo (céu aberto e telado), as subparcelas pelos níveis de salinidade da água de irrigação (CEa: 0,3;1,5; 3,0; 4,5 e 6,0 dS m-1) e as subsubparcelas foram representadas pela ausência e presença de matéria orgânica. Aos 110 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT), avaliaram-se: altura, massa seca da parte aérea (MSPA), da raiz (MSR), total (MST) e área foliar (AF), e aos 90 (DAT) os teores foliares de solutos orgânicos. Todas as variáveis de crescimento estudadas foram afetadas negativamente pela salinidade, sendo que o efeito observado a céu aberto foi mais expressivo do que no ambiente telado. A matéria orgânica não teve efeito atenuante sobre os efeitos deletérios da salinidade em plantas de noni. O acúmulo de prolina mostrou-se um sinalizador de dano causado pelo estresse, visto que os maiores acúmulos ocorreram nas plantas que sofreram maiores reduções no crescimento.

Viabilidade do emprego de ácido fluorídrico 10% para a remoção de íons paramagnéticos em amostras de solos e suas respectivas frações físicas

A utilização de efluentes de esgoto tratado na irrigação, ao invés de realizar a disposição deste subproduto nos cursos d'água tem sido uma alternativa antiga, popular e atrativa, com triplo propósito: tratamento complementar do efluente, fonte de água e de nutrientes ao sistema solo-planta. Entretanto, no Brasil, há falta de tradição na reciclagem de águas residuárias, particularmente, do efluente de esgoto tratado e, conseqüentemente, poucos têm sido as pesquisas relacionadas a este tema. Com a finalidade de fornecer mais informações para subsidiar as pesquisas nesta área, este trabalho visa avaliar, por meio de técnicas químicas e espectroscopias, o processo de humificação na matéria orgânica dos solos irrigados com efluente de esgoto tratado em experimentos de campo. Os cinco tratamentos estudados foram: TSI (controle) - irrigado com água potável e adição de nitrogênio via fertilizante mineral, T100, T125, T150 e T200 irrigado com efluente de esgoto tratado e adição de nitrogênio via fertilizante mineral. Os resultados obtidos mostram variações no teor de carbono e no grau de humificação, para os solos irrigados com efluente de esgoto tratado, decorrentes do aumento da atividade de decomposição da matéria orgânica, estimulada pelo aumento de água no solo.

Distribuição espacial da matéria orgânica, grau de floculação e argila dispersa em água em área de vegetação natural em regeneração e pastagem

Este experimento objetivou analisar as alterações no comportamento espacial dos atributos do solo: matéria orgânica (MO), argila dispersa em água (ADA) e grau de floculação (GF) em áreas ocupadas com vegetação natural em regeneração e em pastagem. As amostras de solo foram coletadas na profundidade de 0,0-0,2 m em uma grade amostral com 64 pontos, espaçados 10 m. Os dados foram submetidos à análise descritiva e, em seguida, foi realizada a análise geoestatística. Observaram-se os maiores valores para ADA e os menores valores de GF na área de pastagem. Todos os atributos apresentam dependência espacial para as duas áreas em estudo, com ajuste dos modelos esférico e exponencial. A confecção dos mapas temáticos por meio da krigagem ordinária permitiu melhor visualização da distribuição espacial dos atributos de solo.

Efeito do oxyfluorfen, 2,4-D e glyphosate na atividade microbiana de solos com diferentes texturas e conteúdos de matéria orgânica

Estudaram-se os efeitos dos herbicidas oxyfluorfen, 2,4-D e glyphosate na atividade microbiana de três solos com diferentes texturas e conteúdos de matéria orgânica, mediante ensaio respirométrico em laboratório. Os herbicidas foram aplicados isoladamente em cada substrato, num experimento em blocos casualizados, com três repetições. Os resultados apresentados indicaram um incremento da atividade microbiana no solo com a aplicação dos herbicidas estudados. Observou-se também, que o efeito dos herbicidas sobre a microbiota do solo é fortemente influenciado pelas características físicas do solo principalmente sua textura.

Casca de mamona associada a quatro fontes de matéria orgânica para a produção de mudas de pinhão-manso

Para a produção de mudas de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) geralmente tem sido recomendado o uso de misturas de materiais orgânicas. Uma das alternativas para compor substratos e produzir mudas é a casca de mamona, que é um resíduo gerado em grande quantidade no processo de descascamento das sementes que apresenta teores elevados de macronutrientes. Para testar o efeito do uso da casca de mamona como substrato, conduziu-se experimento em casa de vegetação, na Embrapa Algodão, no período de outubro a dezembro de 2006. Adotou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e duas plantas por parcela. Os tratamentos constituíram-se de misturas de terra e casca de mamona com um dos seguintes materiais: composto de lixo, esterco bovino, lodo de esgoto e torta de mamona. O tratamento-controle foi composto por terra e casca de mamona. Aos 55 dias após o semeio, mediram-se a altura da planta, o número de folhas, a área foliar, o diâmetro caulinar, a massa seca da parte aérea e das raízes e os teores foliares de N, P, K, Ca, Mg, e S. O uso de apenas terra com casca de mamona moída proporciona menor crescimento das mudas. A adição do composto de lixo urbano, lodo de esgoto ou torta de mamona à composição do substrato proporciona melhor desenvolvimento das mudas. Mudas de pinhão manso cultivadas em substratos compostos por misturas de terra, casca de mamona e esterco bovino apresentaram os maiores teores foliares de fósforo, magnésio e enxofre, enquanto aquelas cultivadas em substrato composto por misturas de terra, casca de mamona e lodo de esgoto apresentaram os maiores teores foliares de potássio e cálcio.

Altura de manejo de papuã e propriedades de solo em sistema de integração lavoura-pecuária

No sul do Brasil, há ocorrência espontânea de papuã (Urochloa plantaginea (Link) R.D. Webster), nas lavouras, no período de verão, sendo que essa planta possui grande potencial forrageiro. Neste trabalho, objetivou-se avaliar as alterações ocorridas nas características físicas e na matéria orgânica do solo, em pasto de papuã, com diferentes alturas de manejo, na presença e na ausência de pisoteio animal. O trabalho foi realizado na Estação Experimental do IAPAR, no município de Pato Branco, Paraná. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com três repetições. Os tratamentos foram arranjados em esquema bifatorial, com parcelas subdivididas, durante o período de pastejo. As parcelas receberam os níveis do fator altura de manejo de pasto de papuã (0,1; 0,2; 0,3 e 0,4 m), enquanto as subparcelas foram constituídas de áreas com (pastejadas por cabras) e sem pisoteio animal (corte manual). Foram avaliados, após o período de pastejo, os teores de matéria orgânica, a densidade, a porosidade total, a macro e a microporosidades do solo. De maneira geral, a altura de manejo do papuã, na presença, ou não, de pisoteio animal, não alterou significativamente as características físicas e a matéria orgânica do solo, avaliadas após o primeiro ciclo de aplicação dos tratamentos. O pisoteio animal não causou compactação adicional e, mesmo com pastejo animal, os teores de matéria orgânica no solo mantiveram-se altos.

Retenção do dimetoato e sua relação com pH e teores de argila e matéria orgânica nos sedimentos da zona não-saturada de uma microbacia no nordeste paraense

Na agricultura familiar na Amazônia oriental, em particular no nordeste do Pará, são comuns os cultivos semi-perenes com pesada aplicação de agrotóxicos. Em virtude da ampla utilização desses produtos, principalmente o dimetoato, na microbacia hidrográfica do igarapé Cumaru, município de Igarapé-Açu (PA), foi avaliada a retenção dessa substância em amostras da zona não-saturada em laboratório, verificando-se também a influência do pH e dos teores de argila e de matéria orgânica nesse processo. Entre os diversos agrotóxicos utilizados na área, o dimetoato foi selecionado por apresentar maior potencial de lixiviação, segundo o índice GUS (Groundwater Ubiquity Score). Para a quantificação da retenção do dimetoato nos sedimentos da zona não-saturada foi realizado um experimento de sorção. Este último mostrou que, em termos percentuais, a sorção do dimetoato variou de 2.5% a 36.2% (concentração inicial 20 mg.-1) e de 6.20% a 31.0 % (concentração inicial 10 mg.-1). Esses dados comprovam o elevado potencial de contaminação da água subterrânea por essa substância, devido, principalmente, à sua mobilidade e baixa retenção. Devido ao caráter hidrofóbico do dimetoato, que aumenta a sua afinidade com a matéria orgânica, a quantidade sorvida dessa substância se mostrou diretamente proporcional à de matéria orgânica presente nos sedimentos. O pH exerce efeito contrário a este, ou seja, quanto mais elevado o seu valor, menor é a quantidade de dimetoato sorvida. Em relação à variação do teor e ao tipo de argila, foi observado que esses fatores não influenciam na retenção do dimetoato, sendo esse resultado atribuído ao comportamento não iônico desse agrotóxico.

Complexação de íons de metais por matéria orgânica dissolvida: modelagem e aplicação em sistemas reais

Os íons de metais pesados são conhecidos tanto pela sua importância fisiológica e industrial, bem como pelo risco ambiental e à saúde humana. Para elucidar o comportamento dessas espécies nos corpos hídricos, os quais recebem grande parte da descarga de metais, seja de origem antrópica ou por fontes naturais, é necessário entender as interações que elas apresentam com o meio, principalmente a especiação química. Um dos mais importantes processos pelos quais passam as espécies metálicas em corpos aquáticos naturais é a interação com a matéria orgânica dissolvida (MOD), que pode ser por adsorção, reações de troca iônica ou por complexação. Neste trabalho foram realizados vários experimentos com o objetivo de descrever o comportamento da complexação de três importantes cátions Cu(II), Cd(II) e Pb(II) com a matéria orgânica (ácido húmico comercial), sob condições diversas de força iônica em meio tamponado. Os resultados foram avaliados de acordo com o modelo de van den Berg e Kramer para a complexação de metais. O modelo foi aplicado na determinação da capacidade de complexação dos íons em amostras reais, oriundas de três rios maranhenses que integram a Amazônia legal: Itapecuru, Bacanga e Pericumã. Nas águas dos rios utilizou-se o parâmetro carbono orgânico dissolvido (COD) para expressar a MOD. Os resultados confirmaram forte interação entre a MOD e íons de metais pesados e que o modelo de van den Berg e Kramer é satisfatório para se estimar a constante de complexação (K) e a concentração de sítios de complexação (Lt). Nas amostras simuladas em laboratório a ordem de complexação dos metais foi Cu(II) > Cd(II) > Pb(II) e a capacidade de complexação mostrou ser linear em função da concentração de ácido húmico comercial. Acredita-se que por ter menor raio iônico, o íon Cu(II) possui maior afinidade com os sítios de complexação. Nas amostras retiradas dos corpos aquáticos, observou-se que o rio com maior concentração de COD (rio Bacanga) apresentou maior capacidade de complexação; entretanto, a ordem foi Pb(II) > Cu(II) > Cd(II) provavelmente devido à presença de íons Cu(II) em maior quantidade nas águas dos rios.