Fertilizante recursos hídricos

Uso de estercos como fertilizante e o potencial impacto nos recursos hídricos superficiais e subterrâneos

Publicado o: 04/08/2010
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Resumo

O aumento do rebanho de bovinos, suínos e aves nas regiões Meio Oeste e Oeste catarinense, associado à concentração da atividade em poucas unidades de produção, principalmente a criação de suínos, têm aumentado o volume de estercos e a necessidade de aplicação no solo, muitas vezes em quantidades que extrapolam as recomendações como fertilizante. A recomendação de aplicação de doses de estercos pelo elemento mais limitante no solo, resultando em sobra dos demais, ou a aplicação em quantidades elevadas, como descarte, em solos e sistemas de culturas com capacidade de reciclagem limitada, aumentam os riscos de causar danos ao ambiente. Entre os fatores potencialmente poluidores, destacam-se o acúmulo acentuado de nutrientes na camada superficial do solo ou sua lixiviação através do perfil. No primeiro caso, os nutrientes podem ser transportados por erosão até os mananciais de água, adsorvidos nos colóides do solo (MORI et al., 2009), podendo causar a eutroficação (P) ou contaminação de águas superficiais com metais pesados (Cu e Zn). No segundo caso, os nutrientes (principalmente o N) podem ser lixiviados pelo perfil (AITA e GIACOMINI, 2008; MENEZES et al., 2007) e atingir os mananciais de água subterrâneos, resultando na sua contaminação com nitrato. Apesar dos possíveis problemas decorrentes da aplicação de estercos nas lavouras, o seu uso como fonte de nutrientes para culturas ou pastagens se constitui em uma opção técnica e economicamente viável, desde que observadas as características dos estercos e do solo, as necessidades das culturas e os efeitos sobre o ambiente.

Necessidade de nutrientes para as culturas

O diagnóstico da fertilidade do solo é feito pelo enquadramento dos resultados das análises do solo e de tecido vegetal em faixas, conforme a probabilidade de resposta das culturas (CQFS-NRS, 2004). Com base em curvas de calibração (Figura 1), foram definidos os teores críticos para cada nutriente, acima dos quais a probabilidade de resposta das culturas à adição de fertilizantes e corretivos é pequena ou nula.

Figura 1. Relação entre o rendimento relativo de uma cultura e o teor de um nutriente no solo e as indicações de adubação (correção, manutenção e reposição) para cada faixa de teor no solo (adaptado de Gianello & Wiethölter, 2004; apud CQFS-NRS, 2004).

O princípio básico da recomendação de adubação, preconizada pela Comissão de Química e Fertilidade do solo do Núcleo Regional Sul da Sociedade Brasileira de Ciência do Solo (CQFS-NRS, 2004), estabelece as recomendações com o objetivo de elevar a disponibilidade do nutriente no solo até atingir o “teor crítico”, que corresponde a aproximadamente 90% do rendimento máximo da cultura, situando-se próximo do máximo retorno econômico. Assim, quanto menor o teor de determinado nutriente no solo, maior a necessidade de aplicação, até que se atinja o “teor crítico”, quando passaria e ser recomendada a adubação de manutenção. Caso o teor no solo se encontrar ou atingir o nível muito alto, apenas a adubação de reposição é recomendada, considerando-se as quantidades de nutrientes exportados pela cultura (grãos ou matéria seca, dependendo do sistema) e a eficiência do adubo aplicado.
No Meio Oeste e Oeste catarinense (região geológica EB da figura 2), foi observado, em 2004, que aproximadamente 50% das lavouras apresentavam disponibilidade muito baixa (MB) ou baixa (B) de fósforo (P), indicando maior necessidade de aplicação desse nutriente em relação ao potássio (K), cuja soma das duas classes não atingiu 10% das lavouras (VEIGA et al., 2008). Esses dados são um indicativo das necessidades de nutrientes para as lavouras dessa região, onde há grande disponibilidade de estercos de aves e de suínos, que podem ser utilizados como fonte de nutrientes.



Figura 2. Distribuição em classes de interpretação de fósforo e potássio disponíveis, das amostras de solo coletadas em lavouras pelos agricultores, em quatro regiões geológicas de Santa Catarina, em 2004 (Veiga et al., 2008).

Disponibilidade de nutrientes nos estercos e recomendação de adubação

A concentração de nutrientes nos estercos é muito variável, sendo dependente da espécie, da alimentação, do sistema de criação, do material utilizado como cama e do manejo e forma de armazenamento dos dejetos. Na tabela 1 são apresentadas as estimativas da matéria seca e das concentrações de N, P, K, Cu e Zn nos estercos mais disponíveis nas regiões Meio Oeste e Oeste Catarinense.

Tabela 1. Concentração média de nutrientes e teor de matéria seca de alguns materiais orgânicos.

Os materiais orgânicos, sólidos ou líquidos, apresentam taxas de liberação de nutrientes muito variáveis, as quais afetam a disponibilidade para as plantas (CQFSNRS, 2004). Em geral, os estercos sólidos e os resíduos orgânicos com altos teores de fibras e lignina, apresentam maior relação C/N e menores quantidades de nutrientes na forma mineral, sendo decompostos mais lentamente no solo e liberadas, inicialmente, menores quantidades de nutrientes para as plantas (Tabela 2). Contrariamente, os estercos líquidos (dejetos) apresentam maior proporção de nutrientes na forma mineral, prontamente disponíveis para as plantas. A fração mineral de qualquer material orgânico e os elementos mineralizados no solo têm o mesmo efeito que os nutrientes contidos em fertilizantes minerais solúveis e, por isso, estão sujeitos às mesmas reações no solo. O K aplicado através de estercos se torna disponível no primeiro cultivo, em função de que esse nutriente não forma compostos orgânicos que necessitem de mineralização para ser liberado (Tabela 2).

Tabela 2. Eficiência dos nutrientes aplicados no solo através de diferentes tipos de esterco, em cultivos sucessivos.



Para o cálculo da quantidade de esterco a ser aplicada para suprir a necessidade de nutrientes para determinada cultura ou pastagem, devem ser considerados, conjuntamente, os teores disponíveis no solo, o teor no material a ser utilizado e o índice de eficiência. Estabelecida a necessidade de nutrientes para a cultura, a quantidade de esterco a ser aplicada pode ser definida tanto para suprir o elemento menos limitante como o mais limitante, correspondendo, respectivamente, à aplicação da menor e maior quantidade de esterco, além de interpolações entre essas quantidades. No primeiro caso, será necessária suplementação dos demais nutrientes na forma de adubo mineral e, no segundo, haverá aplicação dos demais nutrientes em quantidades superiores às necessárias para a cultura, resultando em aumento do teor no solo ou perda por lixiviação. Quando se define a quantidade de esterco a aplicar em função do nutriente mais limitante, ou mesmo quando se aplica uma dose superior a essa, faz-se necessário o acompanhamento constante dos teores no solo pela análise química, para evitar o acúmulo acima de níveis tolerados pelas plantas ou que apresentem risco de contaminação das águas superficiais, quando transportados pela erosão, ou subterrâneas, por lixiviação. A aplicação de dejetos líquidos de suínos foi regulamentada pela Fundação de Amparo à Tecnologia e Meio Ambiente, através da Instrução Normativa Estadual nº 11 (FATMA, 2009), que estabelece como taxa máxima de aplicação a dose de 50 m3 ha-1 ano-1 de dejeto líquido de suínos. Essa dose foi estabelecida considerandose, além de outros aspectos, os resultados de estudos técnicos para definir a necessidade de suprimento de nutrientes para as culturas cultivadas tradicionalmente nas regiões produtoras de suínos de Santa Catarina. No entanto, a dose máxima única estabelecida pela INE 11, não considera as peculiaridades edafoclimáticas regionais, que apresentam grande variação no território catarinense, nem tampouco as características dos materiais e dos sistemas de culturas, que podem apresentar grande variação, respectivamente, na concentração de nutrientes e na capacidade de absorção destes e exportação da lavoura através dos grãos ou de fitomassa (silagem, feno ou forragem).

Acúmulo de nutrientes no solo e perdas por erosão e lixiviação

O balanço de um determinado nutriente no sistema solo corresponde à diferença entre a quantidade adicionada nas lavouras através de estercos, adubos minerais solúveis, fixação biológica, fenômenos atmosféricos e mineralização da matéria orgânica, e da perdida pelo sistema através da erosão, lixiviação, volatilização e retirada de grãos ou de fitomassa das culturas. Quando a quantidade adicionada for maior do que a retirada da lavoura através da colheita de grãos ou produção de silagem, o saldo remanescente fica disponível para os diferentes processos que ocorrem no solo. Na figura 3 são apresentados balanços simplificados de N, P2O5 e K2O, com a aplicação de doses de dejeto líquido de suínos (DLS), considerando-se apenas as quantidades aplicadas através das doses e as quantidades exportadas através dos grãos das culturas. Pode-se observar que o N é o nutriente que apresenta maior diferença entre a quantidade aplicada e a exportada, mesmo não tendo sido considerada a fixação simbiótica promovida pelas leguminosas (soja, feijão e ervilhaca) que fizeram parte da rotação de culturas ao longo dos nove anos de estudo.


Figura 3.
Diferenças entre as quantidades de N, P2O5 e K2O aplicadas através de dejeto líquido de suínos (DLS), ou repostas (P e K) na forma de adubo mineral solúvel, e as exportadas através dos grãos das culturas (balanço simplificado de nutrientes), em um período de nove anos de experimentação. REPK = reposição de P e K; DLS50, DLS100 e DLS200 = respectivamente doses de 50, 100 e 200 m3 ha-1 ano-1 de DLS.

Os nutrientes apresentam energia diferenciada de ligação com os colóides minerais (óxidos e argilas) ou orgânicos (ácidos húmicos e fúlvicos) do solo (MEURER, 2006). Quando aplicados em doses superiores às perdas do sistema, tanto por fonte orgânica como mineral, os nutrientes que apresentam alta energia de ligação, como P (Figura 4), Cu e Zn, terão seu teor disponível e total aumentados na camada superficial (VEIGA e PANDOLFO, 2008) em espessura que depende da intensidade de revolvimento do solo (PANDOLFO et al., 2002). Nesse caso, há risco de contaminação de mananciais superficiais de água na eventualidade de ocorrência de erosão nas lavouras, quando esses nutrientes são transportados juntamente com os colóides do solo (MORI et al., 2009). Por outro lado, os nutrientes que apresentam baixa energia de ligação com os colóides do solo, como K (Figura 4) e N, são transportados através da água de drenagem para camadas mais profundas (VEIGA e PANDOLFO, 2008), podendo passar por todo o perfil do solo (AITA e GIACOMINI, 2008; MENEZES et al., 2007) e atingir águas subterrâneas.



Figura 4. Perfis de P e K disponíveis nas camadas amostradas, após seis anos de aplicação de sistemas de manejo do solo associados a cinco fontes de nutrientes (PD = plantio direto; PR = preparo reduzido; PC = preparo convencional; PCQ = PC com resíduos queimados; e PCR = PC com resíduos retirados) ou de quatro doses de dejeto líquido de suínos, em Campos Novos/SC. (L* e L** = regressão linear significativa a 5 e 1%, respectivamente, e NS = regressão não significativa). Fonte: Pandolfo et al., 2002; Veiga e Pandolfo, 2008.

Literatura Citada

AITA, C.; GIACOMINI, S.J. Nitrato no solo com a aplicação de dejetos líquidos de suínos no milho em plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p. 2101-2111, 2008. Comissão de Química e Fertilidade do Solo. Núcleo Regional Sul da SBCS. Manual de Adubação e de Calagem para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. Porto Alegre: NRS/SBCS, 2004. 400 p. DAÍ PRÁ, M.A.; CORRÊA, E.K. et al. Compostagem como alternativa para gestão ambiental na produção de suínos. Porto Alegre: Evangraf, 2009. 144p. Fundação do Meio Ambiente de Santa Catarina. Instrução Normativa 11. Disponível em: http://www.fatma.sc.gov.br. Acessado em 10/05/2010. MENEZES, J.F.S.; KONZEN, E.A. et al. Aproveitamento de dejetos de suínos na produção agrícola e monitoramento do impacto ambiental. Rio Verde: FESURV, 2007. 46p. MEURER, E.J. Ed. Fundamentos de química do solo. Porto Alegre: Evangraf, 2006. 285p. MORI, H.F.; FAVARETTO, N. et al. Perda de água, solo e fósforo com aplicação de dejeto líquido bovino em Latossolo sob plantio direto e com chuva simulada. Revista Brasileira de Ciência do Solo, n. 33, p. 189-198, 2009. PANDOLFO, C.M.; VEIGA, M.; CERETTA, C.A. Alterações em características químicas do solo, em cinco sistemas de manejo, com aplicação de diferentes fontes de nutrientes (ano 6). FERTBIO 2002. Rio de Janeiro: SBCS. Resumos em CD ROM. VEIGA, M.; PANDOLFO, C.M. Perfil de pH e de disponibilidade de nutrientes no solo, após seis anos de aplicação superficial de dejeto líquido de suínos. VII Reunião Sul Brasileira de Ciência do Solo. Santa Maria: SBCS-NRS, 2008. Resumos em CD ROM. VEIGA, M.; PANDOLFO, C.M. et al. Diagnóstico da fertilidade em solos cultivados de Santa Catarina, em 2004. Agropecuária Catarinense, v.21, n.3, p. 79-84, 2008.

 

 

 
Autor/s.
Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC, 1986), mestrado em Ciências do Solo pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, 1988) e doutorado em Ciência do Solo pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, 2005), com estágio na Universidade de Kiel (Alemanha). É Pesquisador da Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de Santa Catarina (EPAGRI) e Professor do curso de Agronomia da Universidade do Oeste de Santa Catarina (UNOESC) em Campos Novos. Trabalha na área de Manejo e Conservação do Solo e da Água.
 
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