LIXIVIAÇÃO DE SAIS EM LISÍMETROS DE DRENAGEM SUBMETIDOS À APLICAÇÃO DE ÁGUA RESIDUÁRIA DA SUINOCULTURA

Transcrição

1 LIXIVIAÇÃO DE SAIS EM LISÍMETROS DE DRENAGEM SUBMETIDOS À APLICAÇÃO DE ÁGUA RESIDUÁRIA DA SUINOCULTURA Smanhotto, A. 1 ; Prior, M. 2 ; Dieter, J. 3 *; Soncelar, R. 4 ; Dal Bosco, T.C. 4 ; Tessaro, D. 6 1 Doutoranda em Irrigação e Drenagem - FCA/UNESP. Bolsista CNPq, adrianasmanhotto@hotmail.com 2 Doutora em Irrigação e Drenagem na FCA/UNESP, maritanep@yahoo.com.br 3 Mestrando em Recursos ídricos e Saneamento Ambiental. UNIOESTE. Bolsista CNPq, Jonathan_dieter@yahoo.com.br 4 Mestrando em Recursos ídricos e Saneamento Ambiental- UNIOESTE, soncelar@hotmail.com 5 Doutoranda em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental- UNIOESTE, tatidalbosco@yahoo.com.br 6 Mestranda em Recursos ídricos e Saneamento Ambiental - UNIOESTE. Bolsista CAPES, ditessaro@yahoo.com.br Resumo O presente trabalho objetivou verificar os efeitos da aplicação de diferentes taxas de água residuária da suinocultura (ARS), quanto à concentração de sais no solo e na água percolada de lisímetros de drenagem, cultivados com soja, via análise da condutividade elétrica. O experimento foi conduzido em ambiente protegido, em lisímetros, nos quais foi semeada soja, e, aplicada ARS nas seguintes dosagens: 0, 100, 200 e 300 m 3 /ha no ciclo. Foi avaliado também o efeito da adubação (AD) na semeadura (com e sem AD). Ao longo do ciclo da cultura da soja, foi monitorada a salinidade através da condutividade elétrica no solo e no material percolado. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados num esquema fatorial de 4 x 2 com três repetições por tratamento. Os resultados demonstraram que a aplicação de de ARS com limite de 300 m 3 /ha, no período de 114 dias para a cultura de soja, apresentou tendência de não contaminação do solo e do lençol freático pelo excesso de sais. Palavras-chave: Reúso de água, salinidade, poluição ambiental. 361

2 SALT LEACHING IN LYSIMETERS OF DRAINING SUBMITTED TO THE APPLICATION OF RESIDUARY WATER FROM SWINE LIVESTOCK Abstract This study aimed to determine the effects of different rates of residuary water from swine livestock (ARS), as regards to the concentration of salt in soil and in the percolated water of drainage lysimeters, cultivated with soy, through analysis of electrical conductivity. The experiment was conducted in a protected environment, in lysimeters, in which soy was sown, and ARS was applied in the following dosages: 0, 100, 200 and 300 m 3 /ha in the cycle. It was also evaluated the effect of fertilization (AD) in the sowing (with and without AD). Throughout the cycle of soy culture, salinity was monitored through electrical conductivity in the soil and in the percolated material. The design was a randomized block in a factorial of 4 x 2 with three replicates per treatment. The results showed that the implementation of ARS with limit of 300 m 3 /ha during the period of 114 days for growing soybean, tended not to contaminate the soil and groundwater by excess of salt. Key-words: water reuse, salinity, environmental pollution. Introdução O aproveitamento de efluentes na agricultura, além de constituir uma prática de reúso da água e preservação da qualidade dos recursos hídricos, traz benefícios para a nutrição de culturas agrícolas, contudo podem levar a problemas ambientais, quando lançados indiscriminadamente. Todos os solos contêm uma mistura de sais solúveis, dentre os quais, muitos são essenciais ao desenvolvimento de plantas enquanto outros não são prejudiciais quando em baixas concentrações. Contudo, quando em altas concentrações o desenvolvimento das plantas é prejudicado, haja vista que podem reduzir a disponibilidade de água para as culturas (Ayers & Westcot, 1985). Estes sais, os quais podem ter seus índices elevados no solo via aplicação de ARS, acabam interagindo com o solo por meio de troca iônica, dispersão e floculação de argilas, podendo ocorrer maiores concentrações na solução de percolação no solo se a quantidade de água residuária adicionada (mais a precipitação) não for muito maior que a evapotranspiração (Bouwer & Chaney, 1974). De acordo com Feigin et al. (1991), três são os principais aspectos relacionados à composição dos efluentes que constituem riscos de salinização e sodificação de solos quando utilizados como água na agricultura: a concentração total de sais na água pode causar aumento da salinidade do solo; as concentrações de certos íons como Cl - e Na + podem causar, direta ou indiretamente, efeitos tóxicos às plantas, incluindo desequilíbrio nutricional; as concentrações de certos íons (principalmente Na + e HCO 3- ) podem resultar na deterioração da estrutura do solo e conseqüentemente na redução da permeabilidade. Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar os possíveis efeitos da aplicação de diferentes taxas de ARS, quanto à concentração de sais, via análise da condutividade elétrica, tanto no solo quanto na água percolada de lisímetros de drenagem, cultivados com soja no município de Cascavel/PR. 362

3 Material e Métodos I Simpósio Internacional sobre Gerenciamento de Resíduos de Animais O experimento foi desenvolvido no Núcleo Experimental de Engenharia Agrícola da Universidade Estadual do Oeste do Paraná (UNIOESTE) no município de Cascavel-PR, em ambiente protegido de 90 m 2, cujo solo é classificado como Latossolo Vermelho distroférrico típico com textura muito argilosa. Na área de implantação havia vinte e quatro lisímetros de drenagem com capacidade de 1 m 3 e área de 1,60 m 3, os quais vinham sendo submetidos a aplicação de ARS a um ciclo de cultura. Em cada lisímetro foi semeada soja, cultivar CD 202, na densidade de 15 plantas por metro linear. A adubação foi de 250 kg/ha na formulação A ARS utilizada no experimento foi tratada em um biodigestor seguido de um tanque de sedimentação e lagoa de estabilização, apresentando valores médios de condutividade elétrica (CE) de 4,89 ds/m. A aplicação da ARS foi realizada manualmente durante o desenvolvimento da cultura totalizando seis aplicações, realizadas quinzenalmente. Intercalada à aplicação da ARS, a área era irrigada de modo a permitir a percolação e a coleta para análise do material lixiviado. As lâminas de água aplicadas durante o experimento corresponderam à precipitação média ocorrida no período de acordo com Longo et al (2006). Foram feitas seis coletas do material percolado aos 44, 58, 72, 86, 100 e 114 dias após a semeadura (DAS). A determinação da condutividade no material lixiviado foi realizada por leitura direta em condutivímetro Tec 4MP. Em relação às amostras de solo, foram realizadas três coletas; antes da semeadura, aos 59 DAS e ao final do ciclo da soja na profundidade de 0-60 cm para a determinação da condutividade de acordo com Raij et al. (2001). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados em esquema fatorial 4x2, ou seja, quatro taxas de aplicação de ARS (0, 100, 200 e 300 m 3 /ha/ciclo) e dois níveis de adubação (com e sem adubação química na semeadura) com três repetições cada. Antes da análise de variância procedeu-se uma análise descritiva dos dados e a verificação da normalidade dos erros e, os resultados submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Resultados e Discussão Na Tabela 1, são apresentados os dados referentes à análise de variância para os valores de CE no solo, verificando-se que os fatores estudados AD e ARS, ao longo do ciclo da cultura, não foram significativos ao nível de 5% em nenhum dos períodos submetidos à análise. Contudo, é possível verificar que aos 118 DAS o valor de F reportado foi significativo para o fator bloco, demonstrando que este procedimento foi adequado, uma vez que esse resultado indica que a área em estudo não era homogênea. Os dados apresentados na Tabela 2, referentes às médias de CE encontradas para o solo demonstram que não houve diferença significativa em nenhuma das análises realizadas. Os valores reportados em todas as leituras foram considerados baixos, com limites mínimos e máximos de 0,088 e 0,181 ds/m, respectivamente durante toda a cultura da soja. Estes dados corroboram com Dieter et al (2007), em seu estudo utilizando quatro taxas de ARS e duas taxas de adubação na cultura do milho, encontrando valores abaixo de 4 ds/m, que segundo Mantovani et al (2006) permitem afirmar que o solo em questão não classifica-se como salino. Ainda segundo Dieter et al (2007), as baixas concentrações de sais no 363

4 solo reportadas nos dois estudos permite sugerir que a precipitação média da região provavelmente seja suficiente para promover a lixiviação natural dos sais adicionados ao solo. Ainda na Tabela 1 são apresentados os dados referentes à análise de variância para os valores de CE encontrados no lixiviado. Foi observado que aos 100 e 114 DAS o valor de F foi significativo para AD, bem como os valores referentes a todas as análises após semeadura para o fator bloco, ao nível de 5% de significância. Na Tabela 2 verifica-se que as maiores médias para a CE ocorreram aos 100 e 114 DAS no lixiviado proveniente do solo que recebeu adubação, diferindo estatisticamente do lixiviado oriundo de solos não tratados no mesmo período. Verifica-se, que a adição de ARS não exerceu influência na CE no final do período, estando neste caso, diretamente ligada à adubação aplicada. Contudo, embora os valores quanto à aplicação de ARS não tenham sido significativos, apresentaram comportamento atípico, não seguindo uma ordem proporcional em função do efluente aplicado. É possível verificar que em média, a quantidade de sais lixiviados foi maior quando aplicados 200 m 3 /ha de ARS do que no solo submetido à lâmina de 300 m 3 /ha. Isto demonstra que alguns íons ficaram retidos no solo ou foram absorvidos pela cultura, corroborando com resultados obtidos por Caovilla et al. (2005), ou as lâminas de ARS e de irrigação não foram suficientes para carrrearem quantidade de sais suficiente para ultrapassarem o parâmetro do potencial de uso sem restrição, visto que todos os valores ficaram abaixo de 0,7 ds/m, conforme Ayres & Westcot (1991).Segundo classificação proposta por Mantovani (2006) é possível verificar que os lixiviados apresentaram valores inferiores a 0,250 ds/m, podendo ser classificados como C1, ou seja, é bastante improvável ocorrer contaminação do lençol freático quanto a quantidade de sais para um Latossolo Vermelho Distroférico Típico com a aplicação de ARS com taxas inferiores a 300 m 3 /ha. A produtividade da cultura não foi afetada visto que para que isso ocorra a CE do solo e lixiviado deve ser maior que 5 e 3,3 ds/m respectivamente (Ayres & Westcot, 1991). Conclusões A aplicação de uma lâmina de ARS com limite de 300 m3/ha, no período de 114 dias para a cultura de soja, apresentou tendência de não contaminação do solo e do lençol freático pelo excesso de sais, consequentemente nenhuma influência na produção da cultura. Literatura Citada AYERS, R.S; WESTCOT, D.S. Water quality for agriculture. Rome: FAO, p. (Irrigation and Drainage Paper, 29). BOUWER, H.; CHANEY, R.L. Land treatment of wastewater. Advances in Agronomy, v.26, p , CAOVILLA, F.A.; SAMPAIO, S.C.; PEREIRA, J.O.; VILAS BOAS, M.A.; GOMES, B.M.; FIGUEIREDO, A.C. Lixiviação de nutrientes provenientes de águas residuárias 364

5 em colunas de solo cultivado com soja. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 9, (Suplemento), p , DIETER, J.; SMANHOTTO, A.; PRIOR, M.; SILVESTRO, M.F.; DAL BOSCO, T. C.; PANSERA, W.A.; SAMPAIO, S.C. de sais lixiviados em lisímetros oriundos da aplicação da água residuária de suinocultura. IN: Anais do XVI EAIC - 26 a 29 de Setembro de FEIGIN, A.; RAVINA, I.; SHALHEVET, J. Irrigation with treated sewage effluent: Management for environmental protection. Berlin: Springer-Verlag, p. LONGO, A.J.; SAMPAIO, S.C.; SUSZEK, M. Equação de chuvas intensas e precipitação provável para o município de Cascavel PR. Varia Scientia, Cascavel, v. 6, n. 12, p , MANTOVANI, E.C.; BERNARDO, S.; PALARETTI, L.F. Irrigação: principios e métodos. Viçosa: Ed UFV, RAIJ, B.V.; ANDRADE, J.C.; CANTARELLA, H.; QUAGGIO, J.A. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico, p. Tabela 1. Resumo da análise de variância para a obtenção dos valores de F para a CE (ds/m) no solo e no lixiviado dos lisímetros sob tratamento com ARS e AD na cultura da soja. Fonte de variação AD Solo F 0 DAS 59 DAS 118 DAS 0,499 ns 1,599 ns 1,131 ns ARS 0,870 ns 2,044 ns 0,063 ns ARS x AD 0,138 ns 2,333 ns 0,337 ns Bloco 3,272 ns 1,328 ns 2,446 * CV (%) Média geral Fonte de variação Lixiviado F 44 DAS 58 DAS 72 DAS 86 DAS 100 DAS 114 DAS AD 0,009 ns 0,851 ns 2,485 ns 4,565 ns * 4,790* ARS 0,436 ns 1,015 ns 0,335 ns 0,294 ns 0,266 ns 0,240 ns ARS x AD 1,553 ns 0,238 ns 0,295 ns 1,211 ns 0,996 ns 0,372 ns Bloco 6,693* 4,391* 5,432* 8,263* 9,324* 4,998* CV (%) Média geral * indica que o valor de F é significativo e ns que o valor de F não é significativo ao nível de 5 % de significância. DAS = dias após a semeadura. AD = adubação. Utilizou-se a transformação (x+1) 0,5. 365

6 Tabela 2. Médias da CE (ds/m) no solo e lixiviado em função dos tratamentos com água residuária de suinocultura nos períodos de coleta. Tratamentos Adubação Solo Período de Coleta 0 DAS 59 DAS 118 DAS AD1 (0 %) 0,109 A 0,124 A 0,098 A AD2 (100%) 0,099 A 0,154 A 0,114 A Água Residuária ARS1 (0 m 3 /ha) 0,115 A 0,098 A 0,112 A ARS2 (100 m 3 /ha) 0,101 A 0,142 A 0,105 A ARS3 (200 m 3 /ha) 0,088 A 0,136 A 0,104 A ARS4 (300 m 3 /ha) 0,113 A 0,181 A 0,105 A Tratamentos Adubação Lixiviado Período de Coleta 44 DAS 58 DAS 72 DAS 86 DAS 100 DAS 114 DAS AD1 (0 %) 0,172 A 0,081 A 0,079 A 0,080 A 0,094 A 0,108 A AD2 (100%) 0,174 A 0,097 A 0,125 A 0,123 A 0,152 B 0,193 B Água Residuária ARS1 (0 m 3 /ha) 0,155 A 0,079 A 0,127 A 0,109 A 0,133 A 0,174 A ARS2 (100 m 3 /ha) 0,182 A 0,073 A 0,085 A 0,.089 A 0,107 A 0,125 A ARS3 (200 m 3 /ha) 0,185 A 0,114 A 0,100 A 0,095 A 0,124 A 0,158 A ARS4 (300 m 3 /ha) 0,171 A 0,092 A 0,097 A 0,113 A 0,133 A 0,146 A Letras maiúsculas iguais na coluna não diferem entre si, segundo o Teste de Tukey a de 5 % de significância. DAS = dias após a semeadura. 366