APLICAÇÃO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS NO SOLO

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1 APLICAÇÃO DE RESÍDUOS ORGÂNICOS NO SOLO Profa. Nerilde Favaretto Notas de aula AL050 Manejo Integrado de Bacias Hidrográficas e AL323 Recursos Naturais Renováveis Universidade Federal do Paraná Departamento de Solos e Engenharia Agrícola

2 SOLO COMO RECEPTOR DE RESÍDUOS ORGÂNICOS PARA FINS AGRÍCOLAS TIPOS DE RESÍDUOS ORGÂNICOS: DEJETO DE ANIMAIS LODO ETE-DOMÉSTICO RESÍDUO DE INDÚSTRIA RESÍDUO DE AGROINDÚSTRIA

3 Produção Animal Geração de resíduos Sólidos Líquidos Possibilidade de uso na agricultura Reciclagem orgânica e de nutrientes Aplicação no solo Superficie Incorporado

4 POSSIBILIDADES DE USO DE DEJETOS ANIMAIS NA AGRICULTURA RESÍDUO Reciclagem Tratamento Energética Orgânica e de Nutrientes Calor Plantas Gás combustível Animais X

5 Aplicação de dejeto animal Recicla nutrientes e adiciona MO ao solo Melhora os atributos químicos, físicos e biológicos Melhora a produtividade das culturas

6 APLICACAO DE DEJETO NO SOLO Qualidade da água e do solo Aplicação de dejeto animal Perda de poluentes associados ao escoamento: Patógenos Metais pesados Matéria Orgânica Nutrientes Fósforo Nitrogênio

7 INTRODUÇÃO Aplicação de dejeto líquido animal Longo prazo Curto prazo Infiltração Escoamento Melhoria nos atributos físicos Infiltração Escoamento Selamento Superficial > intervalo de aplicação e ocorrência de chuva < perdas

8 APLICACAO DE DEJETOS DA PRODUÇÃO ANIMAL EM SOLOS AGRICOLAS TIPOS DE ANIMAIS E MANEJO AFETAM FORMA: SÓLIDA, SEMI-SÓLIDA OU LÍQUIDA COMPOSICAO QUIMICA: VARIADA

9 PRODUÇÃO DE DEJETOS X TIPO DE ANIMAL

10 PRODUÇÃO DE DEJETOS LÍQUIDOS DE SUÍNOS

11 PRODUÇÃO DE DEJETO NA BOVINOCULTURA LEITEIRA

12 RELAÇÃO ENTRE FEZES E URINA X TIPO DE ANIMAL

13 NITROGÊNIO, FÓSFORO E POTÁSSIO X TIPO DE ANIMAL

14 CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES EM RESÍDUOS ANIMAIS SBCS, 2004

15 CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES EM ESTERCOS LIQUIDOS - BASE PARA RECOMEDAÇÃO DE ADUBAÇÃO - COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO RS/SC (2004)

16 CONCENTRAÇÃO DE NUTRIENTES EM ESTERCOS LIQUIDOS DE SUÍNO - BASE PARA RECOMEDAÇÃO DE ADUBAÇÃO - EPAGRI - SC

17 DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES EM RESÍDUOS ANIMAIS BASE PARA RECOMEDAÇÃO DE ADUBAÇÃO ORGÂNICA COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO RS/SC (2004)

18 UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS ANIMAIS NA PRODUÇÃO DE PLANTAS

19 CICLO DE NITROGÊNIO NA SUINOCULTURA

20 UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS ANIMAIS COMO FERTILIZANTE Cálculo de recomendação de adubação com dejetos: a) Necessidade de nutrientes da cultura (interpretação da análise do solo) b) Teor de nutrientes no dejeto c) Índice de eficiência dos nutrientes d) Teor de matéria seca no dejeto Taxa de aplicação (recomendação equilibrada): a) calcular individualmente para a necessidade de cada nutriente b) aplicar o menor valor obtido c) complementar com fertilizante mineral OBS. Em aplicações sucessivas considerar efeito residual de adubações orgânicas anteriores

21 UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS ANIMAIS COMO FERTILIZANTE Fórmula de cálculo de adubação (exceto dejetos líquidos) QD=A x (B/100) x (C/100) x D QD=Quantidade de nutriente disponível (kg/ha) A=Quantidade de resíduo orgânico a ser aplicado em base úmida (kg/ha) B=Concentração de nutriente base seca (%) C=Matéria seca (%) D= Eficiência Fórmula de cálculo de adubação (dejetos líquidos) QD=A x B X D QD=Quantidade de nutriente disponível (kg/ha) A=Quantidade de dejeto a ser aplicado em base úmida (m 3 /ha) B=Concentração de nutriente em base úmida (kg/m 3 ) D=Eficiência Obrigatoriedade do uso da Fórmula? NÃO (CÁLCULO POR REGRA DE TRES SIMPLES)

22 IMPACTO AMBIENTAL QUALIDADE DA ÁGUA CARGA POLUIDORA DE MATÉRIA ORGÂNICA CARGA POLUIDORA BIOLÓGICA CARGA POLUIDORA NUTRIENTES CARGA POLUIDORA METAIS PESADOS (Zn e Cu) QUALIDADE DO AR GASES: METANO, DIÓXIDO DE CARBONO, AMÔNIA, E GÁS SULFÍDRICO QUALIDADE DO SOLO CARGA POLUIDORA METAIS PESADOS (Cu e Zn) CARGA POLUIDORA BIOLÓGICA

23 EMPREENDIMENTOS DE SUINOCULTURA LICENCIAMENTO AMBIENTAL NO PARANÁ (IAP, 2004 Instrução Normativa Diram ) PORTE MÍNIMO Autorização Ambiental OUTROS PORTES Licença Prévia, de Instalação e de Operação. ARMAZENAMENTO E TRATAMENTO DE DEJETOS DISPOSIÇÃO DE DEJETOS NO SOLO LANÇAMENTO DE DEJETOS NOS CURSOS DE ÁGUA EMPREENDIMENTOS DE BOVINOCULTURA DE LEITE PORTARIA IAP 29/2018

24 IMPACTO AMBIENTAL APLICACAO DE DEJETO NO SOLO Qualidade da água e do solo Aplicação de dejeto animal Recicla nutrientes e adiciona MO ao solo Melhora os atributos químicos, físicos e biológicos Melhora a produtividade das culturas

25 Experimento de longa duração - Dejeto líquido bovino e chuva natural em plantio direto Solos de textura arenosa e argilosa Plantio direto Parcela experimental Doses de dejeto Implantação 2005 Fundação ABC Campos Gerais (Ponta Grossa e Castro - Paraná Aplicação superficial: Coleta de escoamento Análises: sedimento, água e nutrientes

26 Experimento de longa duração - Dejeto líquido bovino e chuva natural em plantio direto Ponta Grossa

27 Experimento de longa duração Chuva Natural Plantio Direto Dejeto Liquido Bovino Perda de água ( ) Perda de Solo ( ) Skalisz (2013)

28 Perda de água (mm) Experimento de curta duração Chuva simulada Campo Plantio Direto Perda de água Precipitação total: 145 mm y = 4, ,5 (1-e -0,05337x ) R 2 = 0,996 (P < 0,001) Taxa de perda de água (mm h -1 ) Intensidade de precipitação Tempo de chuva (min) 0 m 3 ha m 3 ha m 3 ha m 3 ha -1 DMS Tukey (P<0,10) entre doses Dose de esterco (m 3 ha -1 ) Mori et al. (2009)

29 Experimento de longa duração Dejeto Liquido Bovino Plantio Direto Atributos físicos do solo Solo arenoso TAXA DE INFILTRAÇÃO, mm h y = ,247x R 2 = 0,803 P < 0,01 Infiltração DOSE DE DEJETO LÍQUIDO BOVINO, m 3 ha -1 ano -1 PROFUNDIDADE, cm CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA, mm h m 3 ha -1 ano m 3 ha -1 ano m 3 ha -1 ano m 3 ha -1 ano -1 Condutividade Mellek et al. (2010)

30 Cherobim et al (2015) Experimento de curta duração Plantio Direto Dejeto Liquido Bovino - Doses e Intervalos de Avaliação Infiltração - Superfície de resposta intervalo mínimo 7 dias e 70 m 3 ha -1 = maior taxa de infiltração média 54 mm h -1

31 USO DE LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO NA AGRICULTURA Tratamento de esgoto domestico: Processo aeróbio X Processo anaeróbio

32 DECOMPOSIÇÃO BIOLÓGICA DO RESÍDUO PROCESSO AERÓBIO Oxidação da matéria orgânica tendo o O 2 como receptor de elétrons M.O. + O 2 + MICROORGANISMOS AERÓBIOS RESULTA CO 2 + ÁGUA + ENERGIA + MATERIAL INORGÂNICO Maior eficiencia na decomposição da M.O. PROCESSO ANAERÓBIO Oxidação da matéria orgânica NÃO tendo o O 2 como receptor de elétrons M.O. + MICROORGANISMOS ANAERÓBIOS RESULTA CH 4 E OUTROS GASES + ÁGUA + ENERGIA + MATERIAL INORGÂNICO Menor eficiencia na decomposição da M.O.

33 Tratamento de esgoto domestico Produção de lodo de esgoto domestico

34 Tratamento de esgoto domestico Agua residuária

35 USO DE LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO NA AGRICULTURA LEGISLAÇÃO NACIONAL RESOLUCAO CONAMA 359/2007 LEGISLAÇÃO ESTADUAL - PARANA RESOLUCAO SEMA 001/2007

36 POSSIBILIDADES DE USO DE LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO NA AGRICULTURA CARACTERIZAÇÃO DO LODO RESOLUCAO 359/2006 ANÁLISES QUÍMICAS VALOR AGRONÔMICO (NUTRIENTES) VALOR AGRONÔMICO (PODER DE NEUTRALIZAÇÃO) TEOR DE METAIS PESADOS TEOR DE SUBSTANCIAS ORGÂNICAS ANÁLISES BIOLÓGICAS COLIFORMES FECAIS VIABILIDADE DE OVOS DE HELMINTOS SALMONELLA VIRUS ENTÉRICOS

37 FREQUÊNCIA DE AMOSTRAGEM E ANÁLISE DO LODO DE ESGOTO DOMÉSTICO PARA FINS DE RECICLAGEM AGRÍCOLA Depende da quantidade Produzida. Produção < 60 ton/ha (base seca) : Frequencia de monitoramento anual Produção ton/ha (base seca): Frequencia de monitoramento semestral Produção > (base seca): Frequencia de monitoramento mensal

38 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM RES. CONAMA e SEMA/PR METAIS PESADOS E SANIDADE DO BIOSÓLIDO Elemento Níveis Máximos Admissíveis (mg/kg M.S. de lodo) Cd 20 Cu 1000 Ni 420 Pb 300 Zn 2500 Hg 16 Cr 1000 PARÂMETROS Contagem de Ovos Viáveis de Helmintos Coliformes Termotolerantes Salmonella Virus MÁXIMO ADMISSÍVEL 0,25 ovos/g/m.s NMP/g M.S. Ausencia em 10 g de M.S. < 0,25 UFP/g M.S.

39 SANEPAR HIGIENIZAÇÃO DO LODO PELA ADICAO DE CAL E TEMPO DE ESTOCAGEM DO LODO 1/3 cal + 2/3 lodo (base seca) 30 dias de estocagem

40 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM QUANTO À APTIDÃO DO SOLO

41 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM QUANTO À APTIDÃO DO SOLO

42 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM QUANTO À APTIDÃO DO SOLO

43 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM SEMA/PR QUANTO AS RESTRIÇOES LOCACIONAIS Não é permitido: 1- Áreas de Proteção Ambiental 2 Áreas de preservação permanente 3- Áreas de mananciais 4- Zonas de aguas minerais, balnearios, entre outros 5- Raio mínimo de 100 m de poços rasos e residências, podendo este limite ser ampliado para garantir que não ocorram incômodos à vizinhança; 6- Distância mínima de 15 (quinze) metros de vias de domínio público 7- Em área agrícola com problemas de declividade, profundidade do solo e lençol freático elevado

44 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM QUANTO ÀS CULTURAS RECOMENDADAS 1. GRANDES CULTURAS (ALIMENTOS NÃO CONSUMIDOS EM NATURA) 2. REFLORESTAMENTO 3. FRUTICULTURA (IMPLANTAÇÃO DE POMARES) 4. ÁREAS DEGRADADAS 5. NÃO PODE EM CULTURAS OLERÍCOLAS 6. CULTIVO DE OLERÍCOLAS EM ÁREAS COM LODO (APÓS UM PERÍODO DE 48 MESES) 7. PASTAGEM (VEDADA A ENTRADA DE GADO POR 24 MESES APÓS A APLICAÇÃO)

45 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM TAXA DE APLICAÇÃO RECOMENDAÇÃO AGRONÔMICA - BASEADO NA NECESSIDADE DE NITROGÊNIO RECOMENDAÇÃO AGRONÔMICA - BASEADO NA NECESSIDADE DE CALAGEM (PODER DE NEUTRALIZAÇÃO MÁXIMO ACÚMULO DE METAIS PESADOS RECOMENDAÇÃO FINAL: APLICAR O MENOR VALOR CONSIDERANDO OS TRÊS CRITÉRIOS

46 CRITÉRIOS PARA RECICLAGEM CONAMA E SEMA/PR QUANTO AO VALOR MÁXIMO DE METAIS NO SOLO Elemento Máximo total permitido (kg/ha) Hg 1,2 Cd 4 Cr 154 Pb 41 Ni 74 Cu 137 Zn 445

47 CARACTERIZAÇAO QUÍMICA (NUTRIENTES) DO LODO - PARANÁ

48 CARACTERIZAÇAO QUÍMICA DO LODO - EUA

49 PLANO DE RECILCAGEM AGRÍCOLA DO LODO ENVOLVE UMA SÉRIE DE ETAPAS PARANÁ - DEPENDE DE AUTORIZAÇÃO DO IAP

50 EXERCICIO ELABORE UM PROGRAMA DE ADUBAÇÃO NPK ORGÂNICA MISTA ou seja, equilibrada, (ORGÂNICA + MINERAL) PARA DOIS CULTIVOS NO MESMO LOCAL (1 º e 2 º cultivo). Considere a seguinte análise de solo: P extraível por Mehlich= 18 mg/dm 3 ; K extraível por Mehlich= 55 mg/dm 3 ; CTC ph 7 =12 cmolc/dm3; carbono orgânico= 22 g/dm 3 (=2,2%) (MO=C*1,72); V=60%; argila = 360 g/kg (=36%)

51 BIBLIOGRAFIA EMBRAPA. Mudanças climáticas globais e agropecuária brasileira, Organizado por Lima, M.A.; Cabral, O.M.R.; Migues, J.D.G. Jaguariúna: EMBRAPA Meio ambiente, p. SANEPAR. Reciclagem de biosólidos: transformando problemas em soluçoes. Organizado por Andreoli, C.V.; Lara, A.I. Fernandes, F. Curitiba: SANEPAR/FINEP, p. ANDREOLI, C.V., SPERLING M. VON., FERNANDES, F. Lodo de esgotos: tratamento e disposição final. UFMG/SANEPAR, 2001, 484 p. SBCS. Manual de adubação e de calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina / Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. Comissão de Química e Fertilidade do Solo. 10. ed. Porto Alegre, 2004.