Mineralização do lodo biológico de indústria de gelatina, atributos químicos de solo e uso fertilizante para produção de milho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização de composto orgânico de peixe em adubação de capim-marandu

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Flutuação diária e estacional de nitrato e amônio em um Argissolo Vermelho distrófico típico

Os íons NH4+ e NO3- resultantes do processo de mineralização do N orgânico no solo são as formas predominantes de N mineral disponíveis às plantas. A proporção desses íons e sua distribuição no solo é variável, com flutuações diárias e oscilações sazonais ao longo do ano. Este trabalho avaliou a variação dos teores de NH4+ e NO3- em duas áreas adjacentes, sendo uma delas cultivada com grãos (cevada, soja e cevada) no sistema de plantio direto há mais de dez anos. Esta área recebeu, ao longo do tempo, fertilizantes à base de P e K e apresentava pH 6,0. A outra área foi mantida sem cultivo (campo limpo), com predominância de gramíneas, com baixa fertilidade do solo e pH 4,8. O estudo foi realizado em um Argissolo Vermelho distrófico típico na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul-RS, nos anos agrícolas de 2002 e de 2003. As amostragens de solo, de caráter estacional na área cultivada (31/05/2002 a 23/10/2003) e não-cultivada (13/06/2002 a 17/10/2002), foram feitas, em média, a cada dez dias. Amostragens de caráter diário (16/05 a 30/09 de 2003) foram realizadas em intervalos de um a três dias. Em ambos os casos, as amostragens de solo foram feitas na camada superficial de 0-0,2 m de profundidade, em áreas que não receberam adubação nitrogenada durante todo o período. As avaliações estacionais mostraram que o N mineral (NH4+ + NO3-) elevou-se da primavera até o verão e decresceu no período outono/inverno tanto em 2002 quanto em 2003. As variações estacionais evidenciaram que a mineralização do N acompanhou, aproximadamente, as oscilações na temperatura média do período analisado. As avaliações diárias mostraram que os teores de N mineral variaram de um dia para outro, sendo as maiores variações ocasionadas pelas chuvas. Na área com vegetação nativa, o N teve comportamento semelhante ao observado nas áreas cultivadas com cevada e soja. A proporção 1:1 dos íons NH4+ e NO3-, observada tanto no solo cultivado quanto naquele mantido sob vegetação nativa, indica que há um equilíbrio entre as duas formas iônicas, independente do pH e do nível de fertilidade do solo.

Mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto na quinta aplicação em Latossolo

Em sistemas agrícolas em que se aplica lodo de esgoto, devem ser consideradas as necessidades de N das plantas e, simultaneamente, evitar a geração de excesso de nitrato, poluente potencial de águas subsuperficiais. Para isso, na determinação das quantidades máximas a serem aplicadas em determinado cultivo, devem-se conhecer algumas propriedades do lodo de esgoto e do solo. Uma delas é a fração de mineralização de compostos nitrogenados orgânicos (FMN) contidos nos resíduos que serão mineralizados durante o ciclo da cultura. Essa quantidade, somada ao N na forma mineral contido no lodo, fornece a quantidade de N do lodo de esgoto que ficará disponível durante a safra. Este trabalho teve como objetivo determinar se as aplicações anteriores de lodo de esgoto, feitas em um Latossolo, alteram a FMN do resíduo recentemente aplicado. O solo foi previamente tratado, em quatro cultivos sucessivos de milho, com quatro doses e dois tipos de lodo de esgoto, um de origem urbana (Franca, SP) e outro de origem urbano-industrial (Barueri, SP). O experimento de mineralização foi instalado em laboratório, com delineamento experimental em blocos casualizados e três repetições, realizado durante 15 semanas. As doses dos lodos de esgoto estudadas, na quinta aplicação, corresponderam a 160, 320, 640 e 1.280 mg kg-1 de N orgânico. Em sete épocas, foram determinados o pH e os teores de N nas formas amoniacal e nítrica. A FMN foi calculada com os dados obtidos para a mineralização líquida medida 105 dias após o início da incubação. Os comportamentos dos dois tipos de lodo foram similares, com taxa de mineralização inicial elevada. Os teores de amônio mantiveram-se baixos logo após o início da incubação até o final, com aumento linear nos teores de nitrato. Houve maior acúmulo de nitrato para as maiores doses aplicadas. O potencial de mineralização dos tratamentos, estimado pelo modelo exponencial simples, variou entre 58 e 284 mg kg-1 de N. Não houve efeito das quantidades de resíduos previamente aplicadas ao Latossolo sobre a fração de mineralização do N orgânico recentemente aplicado via lodo de esgoto, com confiabilidade de 95 %. Os resultados mostraram que, em reaplicações na mesma área, as doses de lodo de esgoto devem ser menores do que as doses calculadas para aplicação única, devido ao N residual acumulado no solo, tanto na forma orgânica quanto inorgânica.

Variações nos teores de nitrogênio mineral em solo suplementado com iodo de esgoto

O conhecimento da dinâmica da mineralização de materiais orgânicos adicionados ao solo é importante para predizer os efeitos das possíveis perdas de N para o ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do N mineral, no período da seca e das águas, em solo cultivado com milho, após incorporação de doses crescentes de lodo de esgoto. Os tratamentos constituíram-se de parcelas não fertilizadas, parcelas com adubação nitrogenada (NM), parcelas com dose de lodo de esgoto calculada para fornecer à cultura o mesmo teor de N do tratamento NM (1N) e parcelas com duas, quatro e oito vezes a dose de lodo de esgoto do tratamento 1N. As quantidades de lodo de esgoto a serem aplicadas ao solo, devem ser diferentes no período da seca e das águas mesmo quando se baseiam nas necessidades de N, em decorrência das perdas desse elemento em períodos de intensas precipitações.

Aproveitamento de nitrogênio pelo milho, em razão da adubação verde, nitrogenada e fosfatada

O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento, pelo milho (Zea mays L.), do nitrogênio (N) proveniente da ureia, de restos culturais da crotalária (Crotalaria juncea) e do milheto (Pennisetum glaucum), e do solo, em função da adubação nitrogenada e fosfatada. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em vasos com 5 kg de solo (Latossolo Vermelho distroférrico). Utilizou-se o delineamento inteiramente ao acaso, com 32 tratamentos e 4 repetições, dispostos em esquema fatorial 4x4x2. Os tratamentos consistiram da combinação de quatro doses de N, na forma de ureia - 0, 0,75, 1,50 e 2,25g por vaso (com ou sem marcação com 15N); quatro doses de P, na forma de superfosfato triplo - 0, 0,175, 0,350 e 0,700g por vaso; e dois tipos de adubo verde, com ou sem marcação com 15N - crotalária e milheto, com adição de matéria seca equivalente a 1 g de N por vaso. Foram avaliados a produtividade de matéria seca, a quantidade de N acumulado e o aproveitamento do N pelo milho. O fertilizante mineral forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de milho, seguido pelo N do solo e de adubos verdes. O aproveitamento do N proveniente da crotalária, pelo milho, foi maior que o do N do milheto. A aplicação de fósforo aumentou a assimilação do N proveniente da ureia e de adubos verdes.

Nitrogênio e fósforo na biomassa de Pistia stratiotes Linnaeus em dois ecossistemas lóticos com diferentes níveis de poluição orgânica da bacia do rio Itanhaém, SP

O objetivo desse trabalho foi avaliar as possíveis diferenças no teor de nitrogênio e fósforo na biomassa de Pistia stratiotes, que coloniza um rio com caracterísicas naturais (Aguapeú) e outro, que recebe grande carga de efluentes domésticos (rio do Poço). Para tanto, foram coletadas amostras de água e indivíduos de P.stratiotes (cinco réplicas) nesses rios. Paralelamente foram feitas medidas diretas de variáveis físico-químicas na água (pH, temperatura, condutividade elétrica, salinidade e turbidez). Em laboratório, foram determinados os teores de oxigênio dissolvido e a alcalinidade das amostras de água, bem como as concentrações de nitrogênio orgânico total, nitrogênio orgânico dissolvido, N-amoniacal N-nitrito, N-nitrato, fósforo total, fósforo dissolvido e P-ortofosfato. Os indivíduos de P. stratiotes coletados tiveram o número de folhas, diâmetro da roseta, altura da parte aérea e, o comprimento e volume da raiz medidos logo após a coleta. Esse material vegetal foi separado em biomassa aérea e submersa, seco e moído para a determinação da biomassa e dos teores de nitrogênio e fósforo totais. Observou-se que o rio Poço apresentou anoxia e as maiores concentrações de nutrientes na água. Pistia stratiotes apresentou maior biomassa e teores de nitrogênio e fósforo totais no rio Poço, provavelmente, devido às maiores concentrações de nutrientes deste rio. Por outro lado, a anoxia não foi limitante para o crescimento da espécie nesse rio. A maior proliferação de P stratiotes se deu no rio Poço, em relação ao rio Aguapeú, devido às condições de eutrofização em que se encontra esse ambiente, ocasionada pelo lançamento freqüente de efluentes domésticos, ricos em nutrientes, em seu curso d’água.

ABUNDÂNCIA NATURAL DE 15N E FORMAS DE NITROGÊNIO EM ARGISSOLO CULTIVADO COM EUCALIPTO E ACÁCIA

O nitrogênio e um dos nutrientes mais demandados pelas espécies vegetais, sua presença no solo, sob formas orgânicas ou minerais disponíveis para as plantas, está vinculada à qualidade e quantidade dos resíduos vegetais aportados ao solo. O estudo teve o objetivo de avaliar a influência do cultivo do eucalipto e da acácia na composição das formas orgânicas e inorgânicas de N e, na abundância natural de 15N em um Argissolo Amarelo. Para isso, foram coletadas amostras de solo e serapilheira em monocultivos do Eucalyptus urograndis (clone do Eucalyptus urophylla S. T. Blake x Eucalyptus grandis W. Hill ex Spreng) de ciclo curto (sete anos), sistemas de cultivo de rotação com acácia ( Acacia mangium Willd.) após monocultivo de eucalipto, monocultivo de eucalipto de ciclo longo (24 anos) e mata nativa (Mata Atlântica) como condição original de solo do litoral Norte do Espírito do Santo. Foram avaliados os teores de C orgânico total, N total, N-NH4+, N-NO3-, relação C/N, fracionamento do N orgânico e abundância natural de 15N no solo e serapilheira. Das formas de N-orgânico hidrolisado, o N-amino foi a fração que apresentou maior contribuição (39%), seguida pela fração de N-não identificado (27%), da fração N-amida (18%) e N-hexosamina (15%). O povoamento de acácia promoveu menor abundância natural de 15N e maiores teores de N total e C orgânico no solo e aumentou as formas orgânicas de N-hidrolisado, quando comparado àqueles de eucalipto de ciclo curto. Isso indica o aumento de formas lábeis de N orgânico no solo para as plantas e redução da humificação da matéria orgânica do solo (MOS) de acácia. Nesse sentido, a rotação de cultivos florestais com acácia após eucalipto de ciclo curto contribuiu para o aumento de formas orgânicas no solo, importantes para a nutrição de plantas, por serem potenciais fontes de nutrientes às plantas em curto período de tempo.

Fração de mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto: protocolo de laboratório.

A geração excessiva de nitrato é um dos grandes riscos ambientais da aplicação de lodos de esgoto em solos, pela possibilidade da contaminação de corpos d'água. Para o cálculo da quantidade de lodo de esgoto a ser aplicada a solos agrícolas, um dos critérios que podem ser utilizados baseia-se na quantidade de N inorgânico que o resíduo poderá gerar: a fração de mineralização de nitrogênio (FMN). Como há poucas estimativas desse índice no Brasil, quanto a tipos de solo, clima e tipos de tratamentos aplicados aos esgotos, o valor atualmente preconizado pelos órgãos regulatórios é baseado em dados obtidos em clima temperado (Cetesb, 1999; Conama, 2006). O objetivo deste trabalho é apresentar um protocolo para obtenção de estimativas para a FMN de lodos de esgoto aplicados em solos.

Contribuição à gestão ambiental de lodo de esgoto em solos tropicais: determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados.

As quantidades de lodo de esgoto a serem aplicadas a solos agrícolas são determinadas em função de diversos critérios. Um desses critérios considera a quantidade de nitrogênio inorgânico que o resíduo poderá gerar no solo, como nitrato, durante sua mineralização. A prática vigente atualmente no Brasil para definição de dosagens de lodo de esgoto a aplicar em solos agrícolas é determinada pelo CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Na Resolução 375, publicada em 2006 por esse órgão, recomenda-se a utilização do valor de 20% de disponibilização de N para lodos de esgoto que passem pelo tratamento anaeróbio. Esse valor, entretanto, baseia-se em dados obtidos para solos em climas temperados. Em solos tropicais, já se dispõe de dados de pesquisa, que preconizam índices de disponibilização de N superiores aos da atual legislação. Como o nitrato é altamente lixiviável no perfil do solo, se for gerado em quantidades superiores às absorvidas pelas plantas, torna-se um poluente potencial de águas subsuperficiais. Por essa razão, há necessidade de pesquisas com maior número de solos, dada a grande extensão do território brasileiro, visando-se o estabelecimento e validação de índices locais de disponibilização de N em solos tratados com lodos de esgoto. Porém, ainda não se dispõe de um protocolo específico para a determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto utilizados na agricultura. Visando contribuir para isso, foi estabelecido neste trabalho um protocolo para a determinação da fração de mineralização de compostos de N presentes em lodos de esgoto, quando aplicados em solos agrícolas. Nele, são estabelecidas, passo a passo, as etapas para a estimativa desse índice, utilizando-se as metodologias usuais no Brasil em análises de solo e de resíduos. São apresentados ao final do protocolo resultados experimentais que mostram taxas de mineralização de nitrogênio superiores a estipulada na atual legislação.

Mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto na quinta aplicação em latossolo.

Em sistemas agrícolas em que se aplica lodo de esgoto, devem ser consideradas as necessidades de N das plantas e, simultaneamente, evitar a geração de excesso de nitrato, poluente potencial de águas subsuperficiais. Para isso, na determinação das quantidades máximas a serem aplicadas em determinado cultivo, devem-se conhecer algumas propriedades do lodo de esgoto e do solo. Uma delas é a fração de mineralização de compostos nitrogenados orgânicos (FMN) contidos nos resíduos que serão mineralizados durante o ciclo da cultura. Essa quantidade, somada ao N na forma mineral contido no lodo, fornece a quantidade de N do lodo de esgoto que ficará disponível durante a safra. Este trabalho teve como objetivo determinar se as aplicações anteriores de lodo de esgoto, feitas em um Latossolo, alteram a FMN do resíduo recentemente aplicado. O solo foi previamente tratado, em quatro cultivos sucessivos de milho, com quatro doses e dois tipos de lodo de esgoto, um de origem urbana (Franca, SP) e outro de origem urbano-industrial (Barueri, SP). O experimento de mineralização foi instalado em laboratório, com delineamento experimental em blocos casualizados e três repetições, realizado durante 15 semanas. As doses dos lodos de esgoto estudadas, na quinta aplicação, corresponderam a 160, 320, 640 e 1.280 mg kg-1 de N orgânico. Em sete épocas, foram determinados o pH e os teores de N nas formas amoniacal e nítrica. A FMN foi calculada com os dados obtidos para a mineralização líquida medida 105 dias após o início da incubação. Os comportamentos dos dois tipos de lodo foram similares, com taxa de mineralização inicial elevada. Os teores de amônio mantiveram-se baixos logo após o início da incubação até o final, com aumento linear nos teores de nitrato. Houve maior acúmulo de nitrato para as maiores doses aplicadas. O potencial de mineralização dos tratamentos, estimado pelo modelo exponencial simples, variou entre 58 e 284 mg kg-1 de N. Não houve efeito das quantidades de resíduos previamente aplicadas ao Latossolo sobre a ração de mineralização do N orgânico recentemente aplicado via lodo de esgoto, com confiabilidade de 95 %. Os resultados mostraram que, em reaplicações na mesma área, as doses de lodo de esgoto devem ser menores do que as doses calculadas para aplicação única, devido ao N residual acumulado no solo, tanto na forma orgânica quanto inorgânica.

Mineração de nitrogênio em solo tratado com compostos de lixo urbano do estado de São Paulo.

A determinação da fração de mineralização de nitrogênio (FMN) originário de compostos de lixo urbano (CLU) adicionados aos solos agrícolas pode ser uma importante ferramenta para cálculo da dose de resíduo, minimizando riscos de contaminação de coleções hídricas por nitrato. O presente estudo avaliou a FMN de 4 CLUs adicionados em 4 diferentes doses a um Latossolo. Os resultados mostraram que a FMN variou conforme o tipo de CLU e aumentou com a diminuição da dose de composto aplicada e que a fase de estabilização da mineralização de nitrogênio adicionado ao solo não foi atingida na maioria dos tratamentos, durante o tempo de incubação avaliado.

Fração mineralizável de nitrogênio em solo tratado sucessivamente com lodo de esgoto.

A taxa de mineralização de nitrogênio oriundo de lodo de esgoto é utilizada para calcular a dose adequada de resíduo a ser aplicada ao solo. A Resolução CONAMA optou por utilizar porcentagens fixas de N mineralizável, dependendo do tipo de lodo de esgoto. Entretanto, a maioria das informações sobre a porcentagem de N mineralizável foi obtida a partir de solos que nunca receberam o resíduo anteriormente. O presente estudo avaliou a mineralização de N de solos que receberam por 5 anos doses diferentes de lodo de esgoto. Os resultados mostraram que a FMN e o modelo de cinética de primeira ordem não foram adequados para a avaliação de solos que já haviam recebido o resíduo anteriormente.

Variação espaço-temporal de Rotifera em um reservatório eutrofizado no sul do Brasil

A variação espacial e temporal de rotíferos foi analisada em um reservatório pequeno, raso e eutrófico, com intensas florações de algas Cyanobacteria, em sete pontos de amostragem durante 17 meses (março/2002 a julho/2003). Foram identificados 52 táxons em 16 famílias, sendo Brachionidade, Conochilidae, Synchaetidae, Lecanidae, Collothecidae, Trichocercidae e Gastropodidae as mais frequentes. Collotheca sp. foi abundante no inverno (período seco), enquanto Conochilus coenobasis Skorikov, 1914 e Keratella cochlearis Gosse, 1851 apresentaram baixas abundâncias. Brachionus mirus var. reductus (Koste, 1972), Filinia longiseta (Ehrenberg, 1834) e Keratella lenzi (Hauer, 1953) apresentaram picos de abundância no verão (período chuvoso), e Kellicottia bostonensis (Rousselet, 1908), Ploesoma truncatum (Levander, 1894), Polyarthra remata (Skorikov, 1896), Polyarthra vulgaris Carlin, 1943 e Ptygura sp. no inverno, entretanto, relacionados a chuvas atípicas. Diferenças significativas do número de táxons e da abundância total dos rotíferos ocorreram entre os meses amostrados. A análise de correspondência canônica explicou 46% da relação da abundância dos rotíferos e variáveis ambientais, correlacionados com a pluviosidade, nitrito, temperatura da água, nitrogênio orgânico, nitrato e temperatura do ar. Houve flutuações na abundância dos rotíferos um mês após oscilações na abundância do fitoplâncton. A maior parte das correlações entre as abundâncias de espécies de rotíferos e do fitoplâncton foi positiva. Alguns táxons como Filinia longiseta, Keratella lenzi e K. cochlearis apresentaram variação temporal definida e semelhante a outros reservatórios eutróficos. A ausência de padrões claros de distribuição em algumas espécies foi atribuída a hidrodinâmica do reservatório, o qual foi construído recentemente, e as condições climáticas adversas durante o período de estudo, como as chuvas intensas no inverno.

Estimativa da adubação nitrogenada para o milho em sistemas de manejo e culturas de cobertura do solo

O uso de fertilização mineral e de leguminosas são as principais alternativas para fornecimento, em larga escala, de nitrogênio (N) a culturas exigentes deste nutriente. Os riscos de poluição ambiental decorrentes da adubação nitrogenada podem ser elevados; portanto, em uma agricultura sustentável, torna-se necessário aprimorar a recomendação desta adubação. Este trabalho objetivou desenvolver uma estimativa da necessidade de adubação nitrogenada que considere o sistema de preparo e o uso de culturas de cobertura. Utilizou-se um experimento de longa duração, localizado na Depressão Central do Rio Grande do Sul, em Argissolo Vermelho Distrófico típico. O delineamento foi o de blocos casualizados com parcelas subsubdivididas e três repetições. As parcelas principais foram três sistemas de preparo: convencional, reduzido e direto; as subparcelas foram três sistemas de cultura: aveia/milho, ervilhaca/milho e aveia + ervilhaca/milho + caupi; as subsubparcelas foram: solo descoberto/milho, cultura de cobertura/milho, cultura de cobertura/milho + 90 kg ha-1 de N, cultura de cobertura/milho + 180 kg ha-1 de N. Com base nos resultados obtidos neste experimento, foi desenvolvida uma equação que considera o efeito do preparo do solo sobre a mineralização do N total do solo e a contribuição da cultura de cobertura na disponibilidade de N, como uma conseqüência da quantidade de N acumulada na fitomassa e a relação C/N. A partir desta equação, foi possível estimar a quantidade de N a ser adicionada pela adubação mineral, visando alcançar um rendimento projetado. Embora avaliada com uma base limitada de dados, a equação desenvolvida para estimar a recomendação de adubação nitrogenada apresentou satisfatória concordância com os dados experimentais.