UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL. Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS DEJETOS SUINOS: QUALIDADE, UTILIZAÇÃO E O IMPACTO AMBIENTAL Luiz Alberto Garcia de Oliveira Orientador: Prof. Dr. Romão da Cunha Nunes GOIÂNIA 2011

2 ii LUIZ ALBERTO GARCIA DE OLIVEIRA DEJETOS SUINOS: QUALIDADE, UTILIZAÇÃO E O IMPACTO AMBIENTAL Seminário apresentado junto à Disciplina Seminários Aplicados do Programa de Pós-graduação em Ciência Animal da Escola Veterinária da Universidade Federal de Goiás. Nível: Doutorado Área de Concentração: Produção Animal Linha de Pesquisa: Metabolismo nutricional, alimentação e forragicultura na produção animal Orientador: Prof. Dr. Romão da Cunha Nunes UFG Comitê de Orientação: Prof. Dr. Miguel Joaquim Dias UFG Prof a.dr a. Alessandra Gimenez Mascarenhas - UFG GOIÂNIA 2011

3 iii SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO REVISÃO DA LITERATURA Volume de dejetos produzidos pelos diversos sistemas de produção Dejetos suínos Composição e características dos dejetos suínos Estimativa do volume de dejetos Armazenagem dos dejetos Tratamento de dejetos Tratamento físico Tratamento biológico Quantidade a aplicar no solo Contaminação do solo Distribuição de dejetos Utilização dos dejetos Prejuízo dos dejetos ao meio ambiente Oportunidades e potencial dos dejetos A utilização dos dejetos suínos como fertilizante do solo e o seu impacto ambiental Contaminação do solo Contaminação das águas superficiais e subterrâneas Os dejetos de suínos têm sido utilizados como fertilizante do solo Limite, dosagem, e tempo de aplicação dos dejetos suínos Resultados da adubação com dejetos e biofertilizante de Suínos Benefício/Custo dos sistemas de produção com utilização de dejetos de suínos Resultados na recuperação de pastagens com dejetos de suínos CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS... 48

4 iv LISTA DE FIGURAS Figura 1 As principais regiões produtoras de carne suína e de aves no Brasil em porcentagem 12 Figura 2 Lagoa de dejetos (EMBRAPA, 2010) 23 Figura 3 Estequeira (EMBRAPA, 2010) 23 Figura 4 Bioesterqueira em perspectiva com detalhes dos dispositivos de entrada e saída e da parede divisória da câmara de digestão (EMBRAPA, 2010) 24 Figura 5 Biodigestor Indiano (EMBRAPA 2010) 24 Figura 6 Compostagem de Dejetos Suínos (EMBRAPA 2010) 26 Figura 7 Lagoas de estabilização (EMBRAPA 2010) 26 Figura 8 Fontes de emissão mundial 34 Figura 9 Figura 10 Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura 14 Figura 15 Figura 16 Modelo de biodigestor adotado pela certificadora AgCert, em planta baixa (A) e construído (B) 37 Produção média de milho fertilizado com dejetos líquidos de suínos durante o período de 2001/2005. Rio Verde, GO (2005) 40 Produção média de soja fertilizada com dejetos líquidos de suínos durante o período de 2001/2005. Rio Verde, GO (2005) 40 Mombaça fertilizado com dejetos suínos, durante quatro anos. Rio Verde, GO (2004) 41 Produção de matéria seca de Tifton-85 fertirrigado com dejetos de suínos. Drumond (2003). 42 Estudo comparativo de custo da aplicação anual de 40m 3 ha -1 de dejeto líquido de suínos, realizada com tanque mecanizado e aspersão. EPAGRI E EMBRAPA Suínos e Aves (1995). 43 Produções de matéria seca e proteína, em kg/ha de Brachiaria brizantha cv. Marandu, fertilizada com doses crescente de dejetos de suínos. Gioânia, GO. BARNABÉ et al. (2001) 46 Ganho diário de peso, em gramas por cabeça, de bovinos de corte, em sistema de pastoreio rotacionado, em pastagem de braquiarão fertilizado com dejetos de suínos, durante os períodos de 10/00 a 06/01 e de 02 a 06/01. Rio Verde, GO (2001). 46

5 v LISTA DE TABELAS TABELA 1 Efetivo do rebanho de ave e suíno em cada região do Brasil. 11 TABELA 2 Volume de dejetos produzidos pelos diversos sistemas de criação 13 TABELA 3 Composição química média dos dejetos suínos obtida na Unidade do Sistema de Tratamento de Dejetos da Embrapa, Concórdia SC 15 TABELA 4 Proporção entre N e P consumido e excretado em suínos. 16 TABELA 5 Volume de dejetos produzidos, de acordo com o tipo de granja e diferentes graus de desperdício de água 19 TABELA 6 Produção média de dejetos nas diferentes fases produtivas dos suínos 19 TABELA 7 TABELA 8 TABELA 9 Produção diária de dejetos de suínos de acordo com o sistema de produção (Litros/dia) 20 Índice de eficiência de liberação dos nutrientes aplicados na forma orgânica para a mineral, em cultivos sucessivos nos estados de SC e RS 27 Concentração média de N, P2O5 e K2O e teor médio de matéria seca de alguns materiais orgânicos de origem animal 27 TABELA 10 Tabela de conversão para dejetos de suínos 31 TABELA 11 Equivalente em adubos mineral de 30 m 3 de chorume 32 TABELA 12 Composição dos biofertilizantes de uma granja, sem adição de agentes de biorremediação (2005) 35 TABELA 13 Composição dos biofertilizantes de uma granja, com adição de agentes de biorremediação (2005) 36 TABELA 14 Produção de matéria seca (PMS) acumulada no período de 14 de janeiro a 23 de abril de 2000, do capim Brachiaria brizantha cv. Marandu. Goiânia, GO 44

6 vi TABELA 15 Teores médios em % na MS de proteína bruta (PB), de fibra em detergente neutro (FDN), de fibra em detergente ácido (FDA), e de hemicelulose (HC) no capim Brachiaria brizantha cv. Marandu no período de 14 de janeiro a 23 de abril de Goiânia, GO 44 TABELA 16 Teores médios (em % na MS) de cálcio, de magnésio, de fósforo e de potássio do capim Brachiaria brizantha cv. Marandu, no período de 14 de janeiro a 23 de abril de Goiânia, GO 45

7 1. INTRODUÇÃO No Brasil, a atividade do setor Suinícola detêm grande importância econômica e social. Há consenso perante a sociedade de que as atividades que abrangem estes setores devam adotar postura de respeito à qualidade do meio ambiente e da vida, em virtude da produção de grandes quantidades de dejetos suínos, que devido à falta de tratamento adequado, ganhou status de potencial poluidor dos mananciais hídricos. Segundo KONZEN & ALVARENGA (2007), os sistemas agropecuários dão origem a vários tipos de resíduos orgânicos, que quando corretamente manejados e utilizados, revertem-se em fornecedores de nutrientes para a produção de alimentos e melhoradores das condições do solo. Com base nas análises dos resíduos das camas de suínos com ph = 8,2 e concentração de sólidos na taxa de 78% na proporção de Kg m -3 ou Kg t -1 encontrou valores de 29,6 de Nitrogênio (N) Total, 40,0 Fósforo (P), 37,5 (K) de Potássio e a concentração de NPK 107,1. Quando inadequadamente manuseados e tratados, constituem fonte de contaminação e agressão ao meio ambiente. Para desencadear uma produção econômica, tanto de grãos quanto de pastagens, pressupõe a oferta de nutrientes aos vegetais que não seja o solo, cuja quantidade e qualidade na obtenção destes materiais geram a produtividade que se pretende. Estas fontes são os adubos químicos e fertilizantes orgânicos, que podem ser usados de maneira exclusiva ou associados. O aproveitamento integral e racional de todos os recursos disponíveis dentro da propriedade rural, com a introdução de novos componentes tecnológicos, aumenta a estabilidade dos sistemas de produção existentes, bem como maximiza a eficiência dos mesmos, reduzindo custos e melhorando a produtividade. A associação dos diversos componentes em sistemas integrados, que preservem o meio ambiente, estabelece o princípio da reciclagem, ou seja, o resíduo de um passa a ser insumo de outro sistema produtivo. O nutriente contido nos dejetos tem alto valor agregado, sobretudo quando considerada a alta que os preços dos fertilizantes químicos têm sofrido nos últimos anos. Estes nutrientes, entretanto, trazem muitas vantagens e agregam valor

8 8 aos resíduos, melhorando as condições físicas, químicas e biológicas do solo (KUNZ et al., 2005). Neste contexto, a implantação de projetos de produção de suínos deve obedecer ao equilíbrio entre passivos e ativos ambientais decorrentes dos sistemas de produção, de modo que a sustentabilidade seja alcançada em todos os elos da cadeia produtiva. O passivo ambiental define-se como qualquer obrigação da empresa relativa aos danos ambientais causados por ela, o que na prática corresponde aos custos referentes ao tratamento de áreas contaminadas, aos resíduos, à poluição de rios, erosão, dentre outros, que são advindos da não observância da legislação ambiental vigente. Em contrapartida, ativo ambiental são que a empresa possui como áreas de preservação permanente, nascentes, reflorestamento, cobertura de resíduos com resíduos de culturas ou vegetação viva, dentre outros que a empresa possui (NEVES, 2006). De acordo com KONZEN (2003) emprego de dejetos devem ser planejado em função das características do solo e do clima, exigência das culturas, declividade, taxa e época de aplicação, formas e equipamentos de aplicação. Indubitavelmente faz-se necessário o fomento às pesquisas e manejo técnico no sentido de eliminar estas fontes de contaminação ambiental, dando uma destinação econômica, rentável e sustentável a estes. Uma das diversas alternativas para o uso dos dejetos está na recuperação de solo e das pastagens degradadas, com aplicações na implantação de novas pastagens bem como na manutenção e melhoria das antigas, possibilitando que as forragens manifestem seu potencial produtivo e bromatológico, em solos corrigidos física e quimicamente pela ação da decomposição dos dejetos aplicados (MORAES et al., 2006). A necessidade de planejamento ambiental é algo aceito hoje em dia no meio empresarial e já atinge o meio rural. Neste sentido, os profissionais que atuam na atividade devem se capacitar para planejar o uso de recursos naturais e situar as atividades, tanto na propriedade rural como na região (área e ecossistema) em pontos que a capacidade suporte seja suficiente para a atividade. Isto exige controle dos efluentes emitidos: adequação das instalações, sistemas de reciclagem e/ou tratamento. Além do planejamento, especial atenção deve ser dada à operação dos sistemas de manejo de resíduos, pois é comum

9 9 encontrarmos sistemas que operam em péssimas condições ou até paralisados, não contribuindo em nada para a melhoria de qualidade ambiental. A produção de suínos moderna deve ser encarada como um processo de transformação biológica que apresenta como principais entradas, além dos animais, o alimento, a água, o ar de ventilação e, em muitas situações, energia para equipamentos e controle climático. Os fatores de saída são: animais vivos, ar de ventilação, os dejetos e os animais mortos, além de diversos materiais considerados lixo. Especificamente o ar de ventilação, os dejetos e os animais mortos afetam, de forma mais direta, adversamente o ambiente. Na produção de suínos observa-se que o manejo imposto e a intensificação da produção, favorece a geração de maiores quantidades de resíduos (dejetos e animais mortos) em pequenos espaços, devendo ser considerada a concentração dos resíduos na propriedade e na região em que se situa a propriedade, pois em ambientes com baixa capacidade suporte nos afastamos do conceito de reciclagem dos resíduos no local e nos aproximamos do conceito de transportes a longas distâncias, com consequente aumento de custos. Objetivou-se, investigar e discutir a qualidade e utilização dos dejetos suínos de forma a minimizar os impactos ambientais, recuperar o potencial produtivo, abrangendo diversos estudos da sustentabilidade de sistemas de produção de grãos e pastagens, com uso de fertilização e fertirrigação.

10 2. REVISÃO DA LITERATURA De acordo United States Department of Agriculture (USDA, 2010), Associação Brasileira de Indústrias Exportadoras de Carne Suína (ABIEC, 2010), Food and Agriculture Organization (FAO, 2010) e Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA, 2010), a produção mundial de carne no mundo equivale em Milhões de Toneladas (Mil/T), cerca de 71,7 Mil/T de carne de frango, 100,3 T de carne suína e 57,1 de carne bovina. Já no Brasil são consumidos em torno de 7,8; 2,5 e 7,2 entre carne avícola, suína e bovina respectivamente, totalizando 17,5 Mil/T. Segundo levantamentos de dados obtidos pela Associação Brasileira de Indústrias Processadoras e Exportadoras de Carne Suína (ABIPECS, 2009) revelam que o Brasil é o 4 produtor mundial de car ne suína, representando um montante de 3,190 Mil/T cuja oferta de suínos para abate estava em torno de 33,8 milhões de cabeças. O consumo nacional de suíno corresponde a 14 kg per capta/ano. A Tabela 1 abaixo apresenta o efetivo rebanho suíno no ano de 2008/2009 em cada região do Brasil, e, consequentemente na Figura 1 é possível visualizar as porcentagens equivalentes de cada região da federação.

11 11 TABELA 1- Efetivo do rebanho de suínos em cada região do Brasil. PRINCIPAIS PRODUTORES Grandes Regiões e Unidades da Federação Efetivo de Rebanhos 2008/2009 em Milhões de Cabeças SUÍNO BRASIL REGIÃO SUL Paraná Santa Catarina Rio Grande do Sul REGIÃO SUDESTE São Paulo Minas Gerais Rio de Janeiro Espírito Santo REGIÃO CENTRO-OESTE Mato Grosso do Sul Mato Grosso Distrito Federal Goiás REGIÃO NORDESTE Bahia Pernambuco Paraíba Maranhão Piauí Ceará REGIÃO NORTE Pará Rondônia Tocantins Fonte: Adaptado de ABIPECS (2009), UBABEF (2009). Estudos do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA) apontam que em 2018/2019, as exportações de carne suína representarão 21% do comércio mundial de carne. De acordo com este forte crescimento observa-se uma constante transformação nos sistemas produtivos com a profissionalização dos processos. As principais regiões produtoras de carne suína segundo IBGE (2008), são Sul, Nordeste, Sudeste e Centro-Oeste do Brasil (Figura 1).

12 12 3,4% 17,3% 11,9% 17,9% 49.5% Figura 1 - Principais regiões produtoras de carne suína no Brasil em porcentagem. Fonte: Adaptado de IBGE, Diretoria de Pesquisas, Pesquisa da Pecuária Municipal (IBGE,2008) Sob o ponto de vista ambiental, a preocupação recai sobre o grande volume de resíduos provenientes desta atividade, que necessitam de uma destinação viável, econômica e sustentável (MIELE & MACHADO, 2006). A título de exemplo, somente o estado de Goiás é detentor de aproximadamente 58 mil matrizes em produção, gerando em torno de 3,2 milhões de m 3 de dejetos. Independente da maneira como são considerados, os dejetos de suínos, eles apresentam alto poder poluente, especialmente para os recursos hídricos, em termos de demanda bioquímica de oxigênio. Os dejetos de uma granja de suínos, têm grande potencial de mercado da redução certificada de emissão (RCEs créditos de carbono), além de apresentarem elevado potencial econômico e produtivo, com mínima agressão

13 13 ambiental, desde que adotadas as alternativas tecnológicas adequadas para a concretização dessa meta (KONZEN, 2006) Volume de dejetos produzidos pelos diversos sistemas de produção As alternativas de utilização dos dejetos de suínos são as integrações com produção de grãos e forragens para bovinos de corte e de leite. Para sua utilização, se torna necessário conhecer o volume e a composição dos dejetos produzidos em diversos sistemas de criação (Tabela 2). TABELA 2. Volume de dejetos produzidos em diversos sistemas de criação. Quantidade de Dejetos Animais Período de geração SUÍNOS Ciclo completo 140 a 150 L Matriz Dia Núcleo de leitões 35 a 40 L Matriz Dia Terminação ( kg) 12 a 15 L Suíno Dia Sobre cama (reprodução) 9 a 10 ton. Matriz Ano Suíno cama ( kg) 1,14 a 1,30 ton. Suíno Ano Fonte: OLIVEIRA (1993), CAMPOS (1997), KONZEN (2000). Conforme a Tabela 2, o montante de dejeto suíno acumulado de acordo com um número de 33,8 milhões de cabeças, em um sistema de terminação ( kg) onde cada animal produziria 15 L de dejeto por dia, seria de aproximadamente 507 mil/m 3 de dejeto. Portanto, o desenvolvimento das pesquisas integradas nos diferentes ramos das ciências agrárias e dos recursos naturais indicará as melhores alternativas da integração das atividades de criação intensiva de suínos, com produção de grande quantidade de dejetos poluentes. O enfoque para seu aproveitamento na atividade agropecuária do ponto de vista agronômico, econômico e ambiental será dentro da perspectiva que contemple a sustentabilidade agrícola regional KONZEN (2000) Dejetos suínos Para entender melhor a complexa questão dos dejetos suínos e buscar alternativas tecnológicas para resolvê-la destaca-se a reciclagem agrícola, a qual

14 14 permite que os elementos minerais e a matéria orgânica contidos nos dejetos excretados pelos animais retornem ao solo em prol da produção vegetal. Desta forma, os nutrientes trarão benefícios às propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, ao mesmo tempo em que o problema é minimizado (SCHMIDT FILHO, 2006). De acordo com PERDOMO et al. (1999), a poluição em decorrência do manejo inadequado dos dejetos suínos aumenta em importância diariamente, quer seja pela maior visão ambiental do setor produtivo de carne suína, quer seja pelo aumento das exigências dos órgãos fiscalizadores e da sociedade em geral. Essa combinação de fatores tem provocado grande demanda junto aos técnicos no sentido de viabilizar soluções tecnológicas adequadas ao manejo e disposição dos dejetos de suínos, que sejam compatíveis com as condições econômicas dos produtores, que atendam as exigências legais e que possam ser de fácil operacionalização (DIESEL et al., 2002). Segundo MIRANDA et al. (1999), a capacidade poluente dos dejetos suínos, em termos comparativos, é muito superior a de outras espécies, inclusive a do ser humano. Em média, a produção de dejeto por suíno, equivale a 3,5 pessoas. Nesta mesma linha de raciocínio, entretanto, uma granja que possui um montante de 2000 animais em terminação equivale em poder poluente, segundo esse conceito, ao índice populacional de uma pequena cidade de 7000 habitantes. Com o acúmulo constante de dejetos, a produção suinícola gera também a concentração de odores desagradáveis proveniente dos dejetos (LUCAS et al., 1999). Os consumidores de carne suína do mercado interno e, especialmente, do mercado externo, vem se conscientizando e exigindo produtos de qualidade, preços competitivos e preferindo produtos oriundos de sistemas de produção não poluidores do ambiente. Esse aspecto passou a exercer crescente pressão para a reciclagem dos dejetos de suínos, dentro de padrões sustentáveis sob o ponto de vista sanitário, econômico e ambiental (PALHARES et al., 2002). Segundo KONZEN et al. (2002), o suíno aproveita entre 40 60% da ração fornecida, visto que o restante é eliminado pelas dejeções. Isto comprova, portanto, que estes materiais mantêm alta concentração de nutrientes, tornando-se acessíveis para aproveitamento em potencial do sistema produtivo dentro da propriedade. A utilização de dejetos de suínos como fertilizante para as plantas exigem conhecimentos específicos para cada situação e altos investimentos em armazenagem, transporte e distribuição (OLIVEIRA, 2002). Embora sejam

15 15 conhecidas diversas alternativas para a reciclagem dos dejetos, a sua utilização como fertilizante do solo é a mais adotada por ser de mais fácil operação nas propriedades rurais (SEGANFREDO, 2005). A adequação da utilização dos dejetos suínos aumenta a estabilidade dos sistemas de produção existentes com a introdução de tecnologias inovadoras, melhora a produtividade reduzindo custos, em que o resíduo do sistema é o insumo do setor produtivo agrícola e, por último, visa abranger de maneira compensatória os diversos sistemas integrados de produção (SEGANFREDO, 2005) Composição e características dos dejetos suínos Ainda segundo KONZEN (1983) os dejetos suínos são formados por fezes, urina, resíduos de ração, pêlos, água dos bebedouros e de higienização, e outros materiais advindos da criação. O dejeto propriamente dito, por sua vez, é constituído pelas fezes dos animais que, normalmente, podem apresentar grandes variações em seus componentes, dependendo do sistema implantado na granja, assim como da quantidade de água e nutrientes presentes em sua composição a idade dos animais, o tipo de armazenamento e estocagem e o tipo de alimentação (Tabela 3) (OLIVEIRA & PARIZOTTO, 1994). TABELA 3. Composição química média dos dejetos suínos obtida na Unidade do Sistema de Tratamento de Dejetos da Embrapa, Concórdia SC, Variável Mínimo (mg/l) Máximo (mg/l) Média (mg/l) Sólidos totais , , ,0 Sólidos voláteis 8.429, , ,8 Sólidos fixos 4.268, , ,2 Nitrogênio total 1.660, , ,3 Fósforo total 320, ,0 577,8 Potássio total 260, ,0 535,7 Fonte: SILVA (1996). Os dejetos líquidos dos suínos contém matéria orgânica, nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca), sódio (Na), magnésio (Mg), manganês (Mn), ferro (Fe), zinco (Zn), cobre (Cu) e outros elementos incluídos nas dietas dos animais (DIESEL et al., 2002). Em geral os dejetos líquidos de suínos apresentam

16 16 baixos teores de matéria orgânica (PERDOMO & LIMA, 1998). Segundo PERDOMO et al. (1999) as amostras com baixo teor de matéria seca, ou seja, tem baixa concentração de nutrientes o que de fato diminui seu valor fertilizante. De acordo com SILVA (1996) para determinar a qualidade de um efluente, devem-se estabelecer parâmetros de controle, confiáveis e significativos. No caso dos dejetos suínos alguns parâmetros utilizados são: como Sólidos Totais (ST - mg/l): que compreendem o conteúdo da matéria sólida contida nos dejetos e que permanece após a retirada da umidade; Sólidos Voláteis (SV - mg/l): caracterizam a fração de material orgânico; Sólidos Fixos (SF mg/l): Indicam o teor de sólidos minerais; Nutrientes: São os elementos que agregam valor agronômico ao dejeto. O aproveitamento dos nutrientes presentes na dieta é realizado com pouca eficiência por parte do suíno, o que compõem as médias na utilização do nitrogênio de 29%, de fósforo de 28% e do potássio de apenas 6% (OLIVEIRA, 2001). Segundo o National Research Council (NRC, 1989) em torno de 45 a 60% do nitrogênio, 50 a 80% do fósforo e cálcio, aproximadamente 70 a 95% do cobre, zinco, potássio, sódio, magnésio, manganês e ferro consumidos são excretados pelos suínos. Na Tabela 4 estão apresentados valores médios de excreção do nitrogênio e do fósforo, em porcentagem, do total ingerido por suínos e pode ser observado que em média dois terços de todo o nitrogênio e fósforo ingerido pelos suínos são excretados (KONZEN, 2003). TABELA 4. Proporção entre N e P consumido e excretado em suínos. Categoria Taxa de excreta (como % do consumo) Suínos crescimento/terminação Porcas em Lactação (excluindo os leitões) Leitões (até 25 kg de Peso Vivo) Fonte: KONZEN (2003). N P Como crescente aumento dos custos de produção das lavouras comerciais, a viabilização da atividade se dá com o aumento da produtividade e racionalização do uso de insumos. Nessa situação, o chorume produzido e bem armazenado na propriedade tem potencial como fertilizante para substituir total ou parcialmente, os adubos minerais comerciais (MENEZES et al., 2007).

17 17 O nitrogênio (N) é o nutriente que exige maiores cuidados, pois além de limitar o desenvolvimento da maioria das culturas, é o mais sujeito a transformações biológicas e perdas, seja na armazenagem ou no solo (SCHERER, 1998). Entretanto, as perdas de N quando se utiliza chorume depende de algumas estruturas, tais como estrutura do solo, com ou sem incorporação e Capacidade de Troca de Cátions do solo (CTC) (RUMJANEK et al., 2004). A redução da produção de dejeções animais por meio do aumento da eficiência de utilização dos nutrientes da dieta, de forma a minimizar as perdas durante sua passagem pelo organismo. Durante o período de crescimento e terminação (25 a 100 Kg), um suíno consome de 5 a 6 Kg de nitrogênio e perde 2/3 dessa quantidade, sendo 1,1 a 1,3 Kg pelas fezes e 2,4 a 2,7 Kg pela urina (PERDOMO et al., 1998). Quanto mais elevado for o nível de nitrogênio da dieta maior será a quantidade excretada na urina, relatam LUDKE & LUDKE (2003). Apesar da volatilização do N, não deve haver preocupação em relação à limitação do emprego de biofertilizantes, visto que os próprios sais solúveis, principalmente de K, Na e outros, contidos na solução, reduzem as perdas a níveis inferiores aos comparados com a uréia comercial (ANDRASKI et al., 2000). Quase a totalidade do K do dejeto provém da urina, como sais solúveis, e apesar de não sofrer perdas por volatilização como o N, pode sofrer grandes perdas por lixiviação em solos arenosos e escorrimento superficial em solos impermeáveis e compactados. O K está presente, em grande parte na urina dos animais, é altamente solúvel em água e prontamente disponível, pois se encontra totalmente na forma mineral. Devem-se evitar perdas de K solúvel por vazamentos nas esterqueiras, pois pode fluir juntamente com a água (MOREIRA et al., 2003). O P é encontrado essencialmente nas fezes e provém do P celular, das células de descamação e P dos microrganismos. Parte do P contido nos dejetos é solubilizado e aproveitado pelas plantas e o restante fica armazenado no solo podendo formar compostos estáveis como fosfato de cálcio e fosfato de ferro. Tais reações dependerão das condições do solo, como: ph, teor de argila, matéria orgânica, entre outros (PERDOMO et al., 1998). As quantidades de P vegetal, presentes na maioria das dietas seriam, em geral, suficientes para atender as funções essenciais dos suínos, não fosse sua baixa disponibilidade, variando de 15 a 50%. Tal fato ocorre porque o fósforo está

18 18 presente em grande parte nos alimentos na forma de fitato, que é praticamente indigerível e eliminado nas fezes. Ainda segundo PERDOMO et al. (1998) há necessidade de haver uma suplementação proveniente de fontes mais assimiláveis a fim de que possa atender as exigências nutricionais do animal. Desse modo, se o suíno é alimentado com quantidades de P acima do requerido, o excesso também será eliminado pelos dejetos. O P está presente mais na forma de compostos orgânicos, enquanto a urina contém apenas traços do elemento. No dejeto manejado de forma líquida há necessidade de homogeneização da biomassa, porque o P pode ser fixado no fundo das lagoas e esterqueiras (SCHERER et al., 1994). Segundo CERETTA et al. (2005), a quantidade de N presente nos dejetos de forma líquida pode ser de duas a sete vezes maior que o P contido nesse tipo de dejeto. Esses dois constituintes, N e P, do dejeto são importantes sob o ponto de vista econômico e ambiental. Os principais constituintes dos dejetos suínos que afetam as águas superficiais, lençol freático e mananciais hídricos são a matéria orgânica, nutrientes, bactérias fecais e sedimentos. Além destes fatores, as emissões de gases originados pelos dejetos podem causar entre outros agravantes, prejuízos nas vias respiratórias do homem e animais, bem como, a formação de chuva ácida por meio de descargas de amônia na atmosfera, além de contribuírem para o aquecimento global da terra (LUCAS et al., 1999) Estimativa do volume de dejetos Entre os métodos existentes para estimar o volume, destacam-se as tabelas 5, 6 e 7 de composição que relacionam a quantidade de elementos emitida por unidade de volume, fase e manejo. De maneira geral, as tabelas necessitam ser ajustadas em função das diferenças peculiares existentes em cada sistema produtivo de suínos. De acordo com PERDOMO et al. (2003) tais diferenças estão relacionadas com o material genético, clima da região, nutrição, manejo e higiene. O ideal seria que cada propriedade realizasse análises laboratoriais para a

19 19 determinação da composição real de seus dejetos, ao invés de adquirir dados referentes a outros sistemas produtivos. Para facilitar a execução de projetos de fertirrigação, foi desenvolvida uma recomendação prática, em que a quantidade de dejetos é estimada de acordo com o sistema produtivo utilizado pelo produtor e com o grau de desperdício da água na granja (Tabela 5). TABELA 5. Volume de dejetos produzidos, de acordo com o tipo de granja e diferentes graus de desperdício de água. Tipo de Granja Nível de diluição Pouca Média Muita Ciclo Completo (L/Matriz) UPL (L/Matriz) UT (L/animal) 7,5 11,2 15 Fonte: PERDOMO et al. (1999). A quantidade total de dejeto produzida por um suíno varia de acordo com o seu desenvolvimento ponderal, ou seja, relativo ao peso corporal, mas apresenta valores em torno de 8,5 a 4,9% em relação a seu peso vivo/dia, para a faixa de peso de 15 a 100 kg, e tem relação direta com o peso vivo do animal (JELINEK, 1977). Cada suíno adulto produz em média 7-8 litros de dejetos líquidos/dia ou 0,21-0,24 m 3 de dejetos por mês. Na Tabela 6 é mostrada a produção de dejeto por categoria subdividida em três composições (OLIVEIRA, 1993). TABELA 6. Produção média de dejetos nas diferentes fases produtivas dos suínos. Categoria Dejeto (kg/dia) Dejeto + Urina (kg/dia) Dejetos Líquidos (litros/dia) Suínos ( kg) 2,30 4,90 7,00 Porca gestação 3,60 11,00 16,00 Porca lactação + leitões 6,40 18,00 27,00 Cachaço 3,00 6,00 9,00 Leitões na creche 0,35 0,95 1,40 Média 2,35 5,80 8,50 Fonte: OLIVEIRA (1993).

20 20 O volume de dejetos líquidos produzido por dia de acordo com o ciclo de produção de suínos pode ser estimado de acordo com KONZEN (2003) e OLIVEIRA (2003) (Tabela 7): TABELA 7. Produção diária de dejetos de suínos de acordo com o sistema de produção (Litros/dia). Tipo de Sistema de Produção Produção Diária de Dejetos (Litros/dia) Ciclo Completo (CC) 85,0 Unidade de Produção de Leitões (UPL) 45,0 Unidade de Crescimento e Terminação (UCT) 7,0 Fonte: OLIVEIRA (1993; 2003); DARTORA et al. (1998a); Ciclo Completo (CC) é a unidade de produção em que existem todas as fases do ciclo produtivo de suínos do nascimento a engorda. Unidade de Produção de Leitões (UPL) é a unidade de produção em que se realiza a fase do ciclo produtivo que compreende os reprodutores, o nascimento dos leitões (maternidade) e crescimento inicial (Creche, peso de 6 a 25 kg) e Unidade de Crescimento e Terminação (UCT) é a unidade de produção de suínos com peso compreendido dos 25 aos 100 kg (podendo em alguns casos chegar aos 120 kg) (OLIVEIRA1993). Estimativas inadequadas são responsáveis pelo aumento do custo de armazenagem, de transporte e de distribuição de dejetos para os criadores que o utilizam como fertilizante. Além do mais, erros grosseiros na estimativa do volume diário, na vazão/hora e na concentração de elementos comprometem a eficiência de recuperação de nutrientes, de remoção de poluentes e patógenos pelos sistemas de tratamento (PERDOMO et al., 2003) Armazenagem dos dejetos Segundo TRAMONTINI (1999) a estratégia da armazenagem e distribuição como controle da poluição não tem sido totalmente correta, pois revela distanciamento da realidade, a necessidade e o interesse de produtores. Quando o assunto é armazenamento dos dejetos produzidos nas granjas, a maioria das vezes é confundida com o conceito de tratamento desses dejetos, embora haja algumas formas de armazenar que não promovem qualquer ação neste sentido.

21 21 A armazenagem consiste em colocar os dejetos em depósitos adequados por determinado tempo, com objetivo de fermentar a biomassa e reduzir a concentração de patógenos dos mesmos (Figura 2) (PERDOMO et al., 2003). Por não ser um sistema de tratamento, fica aquém dos parâmetros exigidos pela legislação ambiental pertinente, para posteriormente ser lançado em corpos receptores (rios, lagos), e, consequentemente sua utilização como fertilizante, que requer alguns cuidados intrínsecos. Entre as alternativas possíveis de utilização para o armazenamento dos dejetos, as mais utilizadas são: esterqueira, bioesterqueiras, biodigestores. Esterqueira um simples depósito que tem por objetivo captar o volume de dejetos líquidos produzidos num sistema de criação, semelhante a um tanque (Figura 3), em que haver o tempo mínimo de retenção de 120 dias. A carga de abastecimento é diária, permanecendo o material em fermentação até a retirada (DARTORA et al., 1998b). A vantagem deste sistema está na facilidade de construção o que permite maior facilidade de fermentação do dejeto e, consequentemente, seu melhor aproveitamento como fertilizante. Por outro lado, nesse processo não ocorre à separação de fases e o dejeto fica mais concentrado(christmann, 1994). Bioesterqueiras consiste na adaptação da esterqueira convencional para melhorar a eficiência no tratamento do dejeto, com o aumento do tempo de retenção do mesmo. Surgiu a partir dos biodigestores, pois a câmara de fermentação é semelhante a um biodigestor, porém sem campânula para coleta ao biogás produzido durante a biodigestão (CHRISTMANN, 1994). Esta construção é composta pela câmara de retenção e um depósito. A câmara de digestão possui uma parede divisória. O outro compartimento é o depósito de biofertilizante, proveniente da digestão anaeróbia (Figura 4) (CHRISTMANN, 1994).. A câmara de digestão possui tempo de retenção teórico de 45 dias e o depósito de fertilizante, entre 90 e 120 dias totalizando de 135 a 165 dias de tempo de detenção do dejeto. Assim, o tempo de retenção é maior que na esterqueira, melhorando, portanto, a eficiência do curtimento do dejeto (CHRISTMANN, 1994). O depósito deve ser dimensionado pelo período mínimo de 120 dias de estocagem. O material a ser utilizado para fertilização nas áreas de lavouras é aquele localizado no depósito.

22 22 Este sistema reduz a carga orgânica do dejeto, bem como melhora a qualidade do dejeto a ser distribuído na lavoura, porém, possui custo elevado. Biodigestores são câmaras que realizam a fermentação anaeróbia da matéria orgânica produzindo biogás e biofertilizante que consiste na transformação de compostos complexos em substâncias mais simples, como metano e dióxido de carbono, resultado da ação combinada de diferentes microorganismos que atuam na ausência de oxigênio (CAZARRÉ, 2001). Existem dois tipos principais de biodigestores, o de batelada e o contínuo. No Brasil o modelo contínuo indiano (Figura 5) foi o mais difundido pela sua simplicidade e funcionalidade. Os dejetos de suínos possuem bom potencial energético em termos de produção de biogás, tendo em vista, que mais de 70% dos sólidos totais são constituídos pelos sólidos voláteis, que são o substrato dos microrganismos produtores de biogás. O biogás liberado pela atividade de fermentação anaeróbia do dejeto tem elevado poder energético e sua composição varia de acordo com a biomassa. No meio rural, pode atender quase que totalmente às necessidades energéticas básicas, tais como: cozimento, iluminação e geração de energia elétrica para diversos fins (CAZARRÉ, 2001). Como vantagem, proporciona o fornecimento de combustível no meio rural através do biogás e adubo através do biofertilizante, assim como a valorização dos dejetos para uso agronômico, redução do poder poluente e do nível de patógenos e exigência de menor tempo de retenção hidráulica e de área em comparação com outros sistemas anaeróbios (TEIXEIRA, 1985). Em contrapartida, o processo de fermentação anaeróbia é lento porque depende das bactérias metanogênicas cuja velocidade de crescimento é lenta, o qual se reflete em tempo longo de retenção dos sólidos e necessita de homogeneização dos dejetos para garantir a eficiência do sistema.

23 23 Figura 2. Lagoa de dejetos Fonte: EMBRAPA, 2010 Figura 3. Estequeira Fonte:EMBRAPA, 2010

24 24 Figura 4. Bioesterqueira em perspectiva com detalhes dos dispositivos de entrada e saída e da parede divisória da câmara de digestão. Fonte: EMBRAPA, F Figura 5. Biodigestor Indiano Fonte: EMBRAPA, 2010

25 Tratamento de dejetos Vários são os processos de tratamento para os dejetos provenientes da criação de suínos. O processo de escolha a ser adotado dependerá de fatores como: características do dejeto produzido e do local em que se encontra a criação, sistema operacional da granja e recursos financeiros. O mais importante é que deverá atender a legislação ambiental vigente. De acordo com KUNZ (2002) os principais problemas ambientais causados pela falta de tratamento dos dejetos de suínos ocorrem devido à alta carga orgânica e de nutrientes (nitrogênio e fósforo), bem como a adição de metais pesados nas dietas desses animais. A concentração dos componentes pode variar largamente em função do sistema de manejo adotado e da quantidade de água e nutrientes em sua composição. As principais técnicas de tratamento de dejetos costumam combinar processos físicos e biológicos de tratamentos Tratamento físico O dejeto passa por um ou mais processos físicos, quando ocorre a separação das fases sólida e líquida. Como tratamento físico tem-se a separação de fases, que pode ser efetuada por processo de decantação, centrifugação, peneiramento e/ou prensagem, e a desidratação da parte líquida por vento, ar forçado ou ar aquecido. A separação entre as fases sólidas e líquidas poderá minimizar os custos de implantação do tratamento (KUNZ, 2002) Tratamento biológico Ocorre a degradação biológica do dejeto por microorganismos aeróbios e anaeróbios, resultando em material estável e isento de organismos patogênicos. Nos dejetos com características sólidas é possível fazer o tratamento biológico através dos processos de compostagem (Figura 6), enquanto em dejetos líquidos podem-se executar os processos de lagoas de estabilização (Figura 7) KUNZ (2002). Sugere-se, portanto, a separação das frações sólidas e líquidas dos dejetos, com aproveitamento da primeira como fertilizante e tratamento da fração líquida.

26 26 Figura 6. Compostagem de Dejetos Suínos. Fonte: EMBRAPA, Figura 7. Lagoas de estabilização. Fonte: EMBRAPA, Quantidade a aplicar no solo Segundo OLIVEIRA et al. (1993) a quantidade de dejetos a ser aplicada depende do valor fertilizante, do resultado da análise do solo e das exigências da cultura a ser implantada. Para se evitar a adição de alguns nutrientes em quantidades superiores as exigidas, o cálculo deverá ser realizado, tomando por base o nutriente cuja quantidade seja satisfeita com a menor dose do adubo orgânico. Deve-se utilizar a seguinte fórmula para adubos sólidos: X= A X B / 100 X C X 100 X D onde:

27 27 X = Quantidade de nutrientes (kg/ha) A = Quantidade de produto a aplicar (kg/ha) B = Teor de matéria seca do produto (%) C = Concentração do nutriente na matéria seca (%), vide Tabela 8. D = Índice de eficiência na liberação dos nutrientes, vide Tabela 9. Fórmula para adubos líquidos: X= A X B X C onde : A = Quantidade de nutriente a aplicar (kg/ha) B = Concentração do nutriente no produto (kg/m 3 ) C = Índice de eficiência na liberação dos nutrientes, conforme observados nas tabelas 8 e 9. TABELA 8. Índice de eficiência de liberação dos nutrientes aplicados na forma orgânica para mineral, em cultivos sucessivos nos estados de SC e RS. Nutrientes Índice de Eficiência 1º Cultivo 2º Cultivo 3º Cultivo N 0,5 0,2 - P 2 O 5 0,6 0,2 - K 2 O 1,0 - - Fonte: SOCIEDADE BRASILEIRA DE CIÊNCIA DO SOLO: (1995). TABELA 9. Concentração média de N, P2O5 e K2O e teor médio de matéria seca de alguns materiais orgânicos de origem animal. Material Orgânico N P 2 O 5 K 2 O Matéria Seca %mm* Dejeto sólido de suínos 2,1 2,8 2,9 25 Kg/m 3 de chorume Dejeto líquido de suínos 4,5 4,0 1,6 6 * Concentração calculada com base em material isento de água, mm = Relação massa/massa Fonte: SOCIEDADE BRASILEIRA DE CIÊNCIA DO SOLO (1995) Contaminação do solo A poluição ambiental ocasionada pelo uso de dejetos de suínos como fertilizante do solo motivou a implantação de medidas restritivas rígidas quanto a sua aplicação, na tentativa de recuperação do solo e, acima de tudo, na preservação dos mananciais hídricos (OLIVEIRA et al., 2003).

28 28 Conforme SEGANFREDO (2000), para que se possa preservar a qualidade do solo, alguns fatores devem ser levados em conta, como o tempo de aplicação desses dejetos ao solo, a forma com que serão distribuídos, se líquida ou sólida, e ainda a concentração dos nutrientes presentes no dejeto, uma vez que ela determinará a dose a ser aplicada, bem como a necessidade ou não de fertilizantes químicos. A aplicação de excessivas quantidades de dejetos ao solo, frequentemente considerada, como uma maneira prática e econômica de se aliviar da deposição de tais resíduos das instalações (SEGANFREDO, 2000), pode ocasionar uma deposição de nutrientes no solo que, por sua vez, poderão resultar em prejuízos econômicos diretos aos agricultores. Há também a contaminação do solo que decorre da aplicação de elevadas cargas de dejetos, ou quando os reservatórios de dejetos são feitos em lagoas sem revestimento impermeabilizante, em solos de alta capacidade de infiltração e/ou lençol freático próximo da superfície. Ocorrendo um desses eventos, pode haver a contaminação de águas subterrâneas e superficiais (SIMIONI, 2001). Além de alterar as características químicas, físicas e biológicas do solo, pode provocar uma importante diminuição da diversidade de microrganismos e da variedade de plantas, além da queda na produtividade de cereais e pastagens, toxicidade a animais e plantas e depreciação de produtos (SEGANFREDO, 2004). A única forma de se evitar o desequilíbrio do solo, e os danos ambientais, advindos do excesso de nutrientes provenientes dos dejetos aplicados por longos períodos ao solo é limitar a sua quantidade somente às quantidades extraídas pelas plantas (ponto crítico) (KUNZ, 2009) Distribuição de dejetos Os métodos de distribuição do dejeto e as dosagens dependem de como o produtor utiliza o dejeto: como recurso produto descartável. Se o dejeto estiver sendo utilizado como recurso o produtor deve conhecer os níveis de fertilidade do solo, as necessidades das culturas, o conteúdo dos nutrientes do dejeto, e as possíveis perdas decorrentes da época e do método de aplicação (KUNZ, 2009).

29 29 Os sistemas mais usados são respectivamente: o conjunto trator e tanque distribuidor, conjunto de aspersão com canhão e aspersão via pivot central(kunz, 2009). Para evitar perdas de nutrientes dos dejetos após a aplicação, por escorrimento da água da chuva ou por volatilização, a distribuição dos dejetos deve ser feita nos horários de menor insolação, com incorporação ou não ao solo e, de preferência, o mais próximo possível ao período de plantio da cultura(kunz, 2009). O sistema de distribuição de dejetos por aspersão consiste de uma bomba, similar àquelas usadas no veículo tanque; tubulação de PVC, alumínio ou aço zincado; tripé de elevação e canhão hidráulico. O dejeto é bombeado até o bocal de um aspersor tipo canhão, de onde é aspergido sobre a área de interesse. O chorume pode ser aplicado no sulco, nas linhas de plantio ou em cobertura total. Em termos de praticidade e maior rendimento, o uso de esparramador acoplado à tomada de força do trator para aplicação em área total é mais vantajoso e é a forma mais empregada (KUNZ, 2009) Utilização dos dejetos O sistema intensivo de criação de suínos confinados origina grandes quantidades de dejetos, os quais necessitam de destinação específica. Dentre as alternativas possíveis, aquela de maior receptividade pelos agricultores tem sido a utilização como fertilizante(seganfredo, 2000). Com a grande expansão do plantio direto, é cada vez maior o número de propriedades rurais em que o dejeto líquido de suínos é aplicado diretamente sobre a palha das plantas de cobertura, antecedendo a implantação das culturas comerciais (ALMEIDA et al., 1999). Os dejetos de suínos têm sido utilizados como fertilizantes do solo porque possuem elementos químicos que, ao serem adicionados ao solo, poderão ser absorvidos pelas plantas, da mesma forma que aqueles dos fertilizantes químicos (SEGANFREDO, 2000). Segundo KONZEN (1997), a utilização dos dejetos suínos numa propriedade agrícola permite o desenvolvimento de sistemas integrados de produção que podem corresponder ao somatório de alternativas produtivas que diversificam as fontes de renda, promovendo maior estabilidade econômica e social.

30 30 SCHERER et al. (1994) relatam que o dejeto de suínos quando utilizado de forma equilibrada, constitui-se em fertilizante capaz de substituir totalmente a adubação química das culturas com vantagem. Algumas pesquisas alertam para o fato que, apesar do dejeto no curto prazo influenciar positivamente na produtividade das culturas, esta utilização é problemática no médio prazo, uma vez que existe desequilíbrio entre a composição química dos dejetos e a quantidade requerida pelas plantas o que poderá resultar em acúmulo de nutrientes no solo e, consequentemente, ao ambiente (KONZEN, 2003). A utilização dos dejetos de suínos como fertilizantes orgânicos também pode contribuir para a contaminação dos recursos hídricos se as quantidades aplicadas forem superiores à capacidade do solo e das plantas em absorverem os nutrientes presentes nesses resíduos. Dessa forma, poderá haver contaminação das águas superficiais pelo escorrimento superficial quando a capacidade de infiltração da água no solo for baixa e a contaminação das águas subterrâneas quando a infiltração da água no solo for elevada (POTE et al., 2001). Assim, deve-se assegurar que as quantidades retiradas pelas plantas sejam repostas pelas de adubações orgânicas ou químicas e que as quantidades de nutrientes adicionadas não sejam maiores do que aquelas possíveis de serem absorvidas pelas plantas(pote et al., 2001). Segundo OLIVEIRA (1993) é importante conhecer as características físicas e químicas dos dejetos para facilitar a recomendação técnica na utilização dos dejetos orgânicos, tais como: matéria seca, ph e densidade. A matéria seca indica o grau de diluição do dejeto e o valor fertilizante deste, uma vez que a concentração de nutrientes por unidade de volume é inversa ao seu conteúdo de água e carbono. Os valores de matéria seca são muito variáveis mesmo dentro de um mesmo tipo de criação. Estas variações são devidas ao tipo de alimentação, idade dos animais, local de coleta OLIVEIRA (1993). O ph dos dejetos fermentados deve ser superior a 6,5, principalmente quando o material for colocado em cobertura nas pastagens ou culturas anuais OLIVEIRA (1993). A densidade indica de maneira bastante prática através do densímetro ou aerômetro, as estimativas dos teores de matéria seca e NPK nos dejetos de animais. A concentração de NPK nos dejetos animais está relacionada com a qualidade dos

31 31 alimentos consumidos pelos mesmos e o tamanho do animal, medido em peso vivo OLIVEIRA (1993). O ideal é que fossem coletadas amostras dos dejetos nas esterqueiras e enviadas para análises químicas e físicas nos laboratórios. No entanto, como esta tem um custo elevado, um dos métodos indicados para ser utilizado a campo é o uso do densímetro, que permite a determinação da densidade, sendo possível com isto, estimar a composição em nutrientes e calcular a dose adequada a ser aplicada para uma determinada cultura. Primeiramente, misturam-se os dejetos na esterqueira, agitando-os por alguns minutos, até perfeita homogeneização. Em seguida, com um recipiente adequado, retira-se uma amostra para determinação da densidade. Para realizar a leitura, mergulha-se o densímetro no recipiente, observa-se até onde ele imerge e registra-se o valor obtido. Com o valor da densidade, consulta-se a tabela de conversão, obtendo-se às características químicas dos dejetos analisados OLIVEIRA (1993) (Tabela 10). TABELA 10. Tabela de conversão para dejetos de suínos Densidade (kg/m 3 ) MS (%) N (kg/m 3 ) P 2 O 5 (kg/m 3 ) K 2 O (kg/m 3 ) Quantidade de Dejetos a aplicar para lavoura de milho (m 3 /ha) De 50 a 100 sc/ha Mais de 100 sc/ha M.O. (%) 2,6 3,5 M.O. (%) 3,6 4,5 M.O. (%) 2,6 3,5 M.O. (%) 3,6 4, Fonte: OLIVEIRA (1993).

32 32 Conforme mencionado na Tabela 11, a aplicação de 30 m 3 /ha de dejeto de suíno com 4% de matéria seca corresponde a praticamente 215 kg/ha de sulfato de amônio, 570 kg/ha de superfosfato simples e mais de 134 kg/ha de cloreto de potássio (OLIVEIRA & PARIZOTTO, 1994). TABELA 11. Equivalente em adubos minerais de 30 m 3 de chorume Elemento Chorume (%) Chorume (Kg) Equivalente em adubo comercial (kg) N 3,58 42, de sulfato de amônio P 2 O 5 9,50 114, de superfosfato simples K 2 O 6,72 80, de cloreto de potássio Fonte: OLIVEIRA & PARIZOTTO (1994). Os dejetos de suínos podem ser utilizados na fertilização das lavouras, trazendo ganhos econômicos ao produtor rural, sem comprometer a qualidade do solo e do meio ambiente. Para isso, é fundamental a elaboração de um plano técnico de manejo e de adubação, considerando a composição química dos dejetos, a área a ser utilizada, a fertilidade e o tipo de solo e as exigências da cultura a ser implantada (PERDOMO, 2001). Os primeiros trabalhos com fertirrigação utilizando dejetos suínos (KONZEN, 2003) tiveram como base a fertirrigação química de pastagens em Goiás, e foram realizados em pastagens de capim Tanzânia, Mombaça e Braquiarão em Mato Grosso do Sul, em Com irrigação via pivôs, na dose de 150 m 3 ha -1 por ano, as produções médias por dois anos consecutivos de fertirrigação, alcançaram 6 toneladas de matéria seca ha -1 por mês, chegando até 8 toneladas em algumas áreas. À medida que os ciclos de fertirrigação foram avançando, a capacidade de suporte de 1,2 UA original em 1997, alcançou o patamar de 8,5 UA em A partir de pesquisas de adubação de Brachiaria brizantha cv, Marandu com dejetos suínos, BARNABÉ et al. (2001) mostram um incremento de 156% na produção de matéria seca e 230% na proteína na dose de 150 m 3 ha -1. Os produtores que dispõem de área agrícola suficiente para aproveitar os resíduos gerados na propriedade, devem optar pelo sistema de armazenamento, com tempo de retenção recomendado pela fiscalização ambiental (cerca de 120 dias), um eficiente sistema de transporte e distribuição e um plano de aplicação

33 33 seguro que reduza o impacto ambiental. O manejo na forma líquida exige maior cuidado e investimento em estrutura e equipamento referentes aos armazenamento, a distribuição, transporte e ao transporte) BARNABÉ et al. (2001). Para se evitar perdas de nutrientes dos dejetos na aplicação em dias chuvosos (por escorrimento da água) ou por volatilização, a distribuição deve ser feita nos horários de menor insolação, com imediata incorporação no solo e, de preferência, o mais próximo do plantio da cultura BARNABÉ et al. (2001). Para se evitar a adição de nutrientes em quantidades superiores às exigidas por determinadas culturas e, muitas vezes, até superiores à capacidade de retenção do solo, recomenda-se aplicar a dose de resíduo orgânico, tomando-se por base o nutriente, cuja quantidade será satisfeita com a menor dose BARNABÉ et al. (2001). Qualquer que seja a forma de aplicação dos dejetos animais no solo, como fertilizantes, os órgãos de fiscalização e proteção ambiental recomendam faze-lo após o tempo de retenção hidráulico de 120 dias, visando a estabilização e redução do seu poder poluente (PERDOMO et al., 1998) Prejuízo dos dejetos ao meio ambiente Há consenso generalizado de que o setor da suinocultura deve adotar uma postura de respeito à qualidade do meio ambiente e de vida. Dentro dessa concepção, a implantação de projetos de produção deve obedecer às normas de equilíbrio entre os passivos e ativos ambientais decorrentes dos sistemas de produção KONZEN & ALVARENGA (2007). A título de exemplo, somente o estado de Goiás é detentor de aproximadamente 58 mil matrizes em produção, gerando em torno de 3,2 milhões de m 3 de dejetos. Os dejetos de suínos apresentam alto poder poluente, especialmente para os recursos hídricos, em termos de demanda bioquímica de oxigênio ( KONZEN,2006). Os dejetos de uma granja de suínos têm grande potencial de mercado da redução certificada de emissão (RCEs créditos de carbono), além de apresentarem elevado potencial econômico e produtivo, com um mínimo de agressão ambiental, desde que adotadas as alternativas tecnológicas adequadas para a concretização dessa meta (KONZEN,2006).

34 Oportunidades e potencial dos dejetos A preocupação com as mudanças climáticas e com o aquecimento global que vêm ocorrendo é expressa no tratado de Kyoto( 1997), o qual autoriza mecanismos de intervenção na redução de emissão dos gases de efeito estufa, denominado de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo MDL, destinado a países desenvolvidos e em desenvolvimento, que é o caso do Brasil (Figura 8). O MDL obedece a alguns critérios, entre os quais podem ser citados: contribuir para o objetivo primordial da ONU; a contribuição para o desenvolvimento sustentável do país e a demonstração de adicionalidade (KONZEN,2006). Os dados de emissão demonstram que a agropecuária brasileira tem enorme potencial para auxiliar na solução dos problemas mundiais causados pelos gases de efeito estufa. A concentração da suinocultura nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste Brasileiro e o confinamento praticamente total evidenciaram sérios riscos ambientais no tocante ao sistema usual de manejo dos dejetos em lagoas abertas. As lagoas de manejo dos dejetos produzem grande volume de metano (CH4), que é lançado na atmosfera. Sabe-se que o metano é vinte uma vezes mais agressivo à atmosfera do que o gás carbônico (dióxido decarbono) ( KONZEN,2006). Figura 8. Fontes de emissão mundiais. Fonte: US EPA A suinocultura goiana, com matrizes em produção, tem potencial para a produção de metano da ordem de mil m 3 por ano, que, convertidos em dióxido de carbono (CO 2 ), representam mil toneladas métricas de gás carbônico lançados na atmosfera. A captura do metano em biodigestores e sua

35 35 utilização reduzem a emissão de gás carbônico para 46,27 mil toneladas métricas (um décimo) e gera em torno de créditos de carbono (RCEs) por ano, somando um montante de U$ , dos quais uma parte amortiza os investimentos dos biodigestores e outra financia a tecnologia das mudanças nas práticas de manejo e utilização dos dejetos. A produção de mil m 3 de metano potencializa a geração de mil kw/ano, representando um valor de R$ 115,00 por matriz, ou a utilização de combustível em motores, para biofertilização, representando hectares adubados/ano ( KONZEN,2006). O potencial da suinocultura, em função de sua estruturação no Brasil, chamou a atenção da AgCert Soluções Ambientais, a primeira empresa a promover investimentos em tecnologia de biodigestores, os quais, com a captura e a utilização do metano, geram créditos das Reduções Certificadas de Emissão (RCEs) ou Créditos de Carbono), para o financiamento de implantação da tecnologia e as mudanças na prática de manejo e tratamento dos dejetos de suínos (KONZEN,2006). O tratamento dos dejetos em biodigestores reduz a carga orgânica em 84%, podendo atingir até 96%, quando auxiliados por agentes de biorremediação (bactérias). Além da carga orgânica, observaram-se, nas mesmas avaliações, reduções de fósforo total (40%), cobre total (40%) e zinco total (22%). Com a adição de agentes de biorremediação, as reduções atingiram 91, 96 e 97%, respectivamente, para fósforo, cobre e zinco (Tabelas 12 e 13). TABELA 12. Composição dos biofertilizantes de uma granja, sem adição de agentes de biorremediação (2005). Composição Antes Depois Redução (%) (mg/litro) DBO DQO Fósforo Cobre Zinco ph Fonte: SANEAR, Belo Horizonte, MG (2005).

36 36 TABELA 13. Composição dos biofertilizantes de uma granja, com adição de agentes de biorremediação (2005). Composição Antes Depois Redução (%) (mg/litro) DBO DQO Fósforo Cobre Zinco ph Fonte: SANEAR, Belo Horizonte, MG (2005). Para o adequado dimensionamento dos sistemas de biodigestores, é necessário conhecer o volume dos dejetos produzidos pelos diversos sistemas ou núcleos de produção. ( KONZEN,2006). Na gestação, cada fêmea alojada produz em torno de 16 litros de dejetos por dia. Já na maternidade, essa quantidade se eleva para 27 litros de dejetos por fêmea/dia. Na creche, os leitões produzem 1,4 litro/animal/dia. Na fase de crescimento e terminação, esse valor varia de 13 a 15 litros por suíno/dia (KONZEN,2006). O dimensionamento da estrutura de armazenamento e a subsequente estabilização consideram, para ciclo completo de 150 a 170 litros por fêmea no plantel e para o núcleo de produção de leitões, o volume de dejetos por matriz no plantel de 35 a 40 litros/dia. Os projetos de construção dos biodigestores obedecem a algumas etapas e critérios. O dimensionamento para as regiões Sudeste e Centro-Oeste baseia-se no tempo de retenção hidráulica (28 dias) e nas quantidades de dejetos produzidas por fase (KONZEN, 2006). Os projetos dos biodigestores aprovados pela ONU e implantados pela certificadora AgCert obedecem a um modelo estabelecido em parceria com a Sansuy, Iengep e USP-Jaboticabal (Figura 9 - A e B).

37 37 Figura 9. Modelo de biodigestor adotado pela certificadora AgCert em planta baixa (A) e construído (B). Fonte: Certificadora AgCert 2.4. A utilização dos dejetos suínos como fertilizante do solo e seu impacto ambiental Contaminação do solo A poluição ambiental causada pelo uso de dejetos de suínos como fertilizante do solo motivou a implantação de medidas restritivas rígidas quanto a sua aplicação, na tentativa de preservação e recuperação do solo e das águas de superfície e de subsuperficie. Para tanto, conforme cita SEGANFREDO (2000) para que se possa preservar a qualidade do solo, alguns fatores devem ser avaliados, como o tempo de aplicação desses dejetos ao solo, a forma com que esses dejetos serão lançados, se líquida ou sólida, e ainda a concentração dos nutrientes, uma vez que ela determinará a dose a ser aplicada, bem como a necessidade ou não de fertilizantes químicos. A aplicação de grandes quantidades de dejetos ao solo, frequentemente considerada, uma maneira prática e econômica de se remover tais resíduos das instalações (SCHNUG 1994, citado por SEGANFREDO, 2000), pode provocar o

38 38 acúmulo de nutrientes no solo que, por sua vez, poderão resultar em prejuízos econômicos diretos aos agricultores. Há também a contaminação do solo que decorre da aplicação de elevadas cargas de dejetos, ou quando os reservatórios de dejetos são feitos em lagoas sem revestimento impermeabilizante, em solos de alta capacidade de infiltração e/ou lençol freático próximo da superfície. Ocorrendo um desses eventos, pode haver a contaminação de águas subterrâneas e superficiais (OLIVEIRA et al., 1993, citado SIMIONI, 2001). Além de alterar as características químicas, físicas e biológicas do solo, pode provocar importante diminuição da diversidade de microrganismos e da variedade de plantas, além da queda na produtividade de cereais e pastagens, toxicidade a animais e plantas e depreciação de produtos (SEGANFREDO, 2004) Contaminação das águas superficiais e subterrâneas A poluição ambiental causada por dejetos de suínos é um problema muito sério devido ao elevado número de contaminantes presentes nesses, causando uma forte degradação do ar, do solo e principalmente dos recursos hídricos (águas superficiais e subterrâneas). A principal causa da poluição é o lançamento direto do dejeto nos cursos d água, que pode acarretar em uma redução do teor de oxigênio dissolvido na água, disseminação de patógenos e contaminação das águas potáveis com amônia, nitratos e outros elementos tóxicos (NOLASCO et al., 2005). Os principais constituintes dos dejetos suínos que afetam as águas superficiais são matéria orgânica, nutrientes, bactéria s fecais e sedimentos. Já os que afetam águas subterrâneas são nitratos e bactérias (NOLASCO et al, 2005). Conforme cita ASSIS (2004), o lançamento de grandes quantidades de dejetos de suínos em rios e lagos pode causar sérios desequilíbrios ecológicos e poluentes em função da relação da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e da carga orgânica integrante, ou seja, quanto maior a DBO, maior a carga orgânica presente nas águas dos rios, lagos e aquíferos subterrâneos. A redução do poder poluente a níveis aceitáveis, 60 mg/dbo/litro de dejetos, 15% de sólidos voláteis, redução da taxa de coliformes a 1,0%, requer investimentos em sistemas de tratamento de dejetos de suínos.

39 Os dejetos de suínos têm sido utilizados como fertilizante do solo. Porque esses resíduos orgânicos contêm elementos químicos que, ao serem adicionados ao solo, podem constituir nutrientes para o desenvolvimento das plantas. Tais nutrientes, após sua mineralização no solo, têm a mesma função nas plantas, que a dos fertilizantes químicos, ou seja; as plantas podem-se desenvolver tanto utilizando os nutrientes que provêm dos dejetos, como dos fertilizantes químicos (Comissão de Fertilidade do Solo RS/SC, 1995; BRANDJES et al., 1996) Limite, dosagem e tempo de aplicação dos dejetos suínos. São necessárias pesquisas de longo prazo, desenvolvidas dentro dos critérios de sustentabilidade de sistema, para responder adequadamente à questão acima formulada. Inicialmente, é imprescindível considerar, no entanto, que o sistema solo/planta é incapaz de reciclar os dejetos de suínos, enquanto persistir o desequilíbrio entre a sua composição química e as quantidades de nutrientes requeridas pelas plantas. Além disso, tem-se a oportunidade de aprender com a experiência acumulada em outros países, pois é bastante amplo o número de registros de problemas havidos pelos mesmos motivos, especialmente na Holanda, Alemanha, Bélgica e Dinamarca. Independentemente do tipo de solo e região (FAGERIA, 1989), o ponto de partida para tornar auto-sustentáveis os sistemas agrícolas adubados com dejetos de suínos é a diminuição da sua carga poluente, destacando-se a quantidade de matéria orgânica e de nutrientes. Várias são as alternativas para atingir tal objetivo, especialmente, a utilização de dietas melhor balanceadas, melhor manejo do rebanho, medidas gerais de higiene e linhagens de suínos com melhor aproveitamento dos nutrientes fornecidos (SEGANFREDO,1998) Resultados da adubação com dejetos e biofertilizante de Suínos A produção de milho e soja foi desenvolvida pela Embrapa Milho e Sorgo, em Rio Verde, GO, em parceria com a Fundação de Ensino Superior de Rio Verde, GO (Fesurv) e a Perdigão Agroindustrial S/A durante o período de 2000 a Para a fertilização das áreas, foram utilizadas diversas doses, em aplicação exclusiva e combinada com adubação química. A produtividade de milho com o uso de doses crescentes de dejetos de suínos, em latossolo vermelho-amarelo de cerrado, variou de kg a kg por hectare (Figura 10) ( KONZEN,2006).

40 40 A dose de 50m 3, exclusiva ou combinada com nitrogênio em cobertura, produziu em torno de kg de milho por hectare, equivalente à produtividade média da região, utilizando-se alta tecnologia. Figura 10. Produção média de milho fertilizado com dejetos líquidos de suínos durante o período de 2001/2005. Fonte: Rio Verde, GO (2005). A produtividade com doses de 100 e 200 m 3 ha -1 foi semelhante à das doses menores, com o agravante de oferecer riscos ao meio ambiente. O mesmo trabalho foi realizado com a soja, também em sistema de plantio direto. A produtividade média variou de a kg h -1. A produtividade média foi equivalente em todas as doses de adubação, tanto químicas quanto com dejetos de suínos KONZEM(2006). (Figura 11). Figura 11. Produção média de soja fertilizada com dejetos líquidos de suínos durante o período de 2001/2005. Fonte Rio Verde, GO (2005).

41 41 Os primeiros trabalhos de fertirrigação com dejetos de suínos tiveram como base a fertirrigação química de pastagens, em Goiás, e foram realizados em pastagens de capim tanzânia, mombaça e braquiarão em Brazilândia, Mato Grosso do Sul, em A economia de fertilizante químico foi acima de 85%, em hectares fertirrigados. A fertilização de pastagem de mombaça, em Rio Verde, GO, no período de 2001 a 2004, propiciou a lotação de 6,5 a 7 U.A. por hectare, durante o período de novembro de 2003 a junho de 2004 KONZEM(2006). (Figura 12) Figura 12. Mombaça fertilizado com dejetos suínos, durante quatro anos. Fonte: Rio Verde, GO (2004) Além da fertirrigação em pastagens, as culturas de batata e do milho foram desenvolvidas nas Granjas Cinco Estrelas e Folhados, em Patrocínio, MG. A batata atingiu 66 toneladas por hectare, com economia de fertilizantes e defensivos. A produtividade de milho, com utilização exclusiva de biofertilizante, atingiu kg h -1, ou seja, 161 sacos por hectare. Estudo recente com fertirrigação de Tifton-85 possibilitou a produção de kg ha -1 de matéria seca em períodos de corte a cada 35 dias DRUMOND (2003) (Figura 13).

42 42 Figura 13. Produção de matéria seca de Tifton-85 fertirrigado com dejetos de suínos. Fonte: DRUMOND (2003) Benefício/Custo dos sistemas de produção com utilização de dejetos de suínos. Em estudo de custos da aplicação de dejetos feito em Santa Catarina, pela EPAGRI e EMBRAPA Suínos e Aves, compara os sistemas de aplicação com tanque tratorizado e aspersão. São com,parados os dois sistemas, com a dose anual de 40 m 3 ha -1, em áreas que variaram de seis a 60 hectares (Figura 14). O estudo mostra que, até 24 hectares adubados, os custos de ambos se equipararam. À medida que a área fertilizada cresceu, os custos da aspersão decresceram 52,6% em relação ao tanque tratorizado. Os sistemas de produção de milho com aplicação de dejetos de suínos destacaram as relações de benefício/custo de 1,47 e 1, 48, respectivamente, para 50 m 3 e 100 m 3 ha -1. Entretanto, em condições circunstanciais, em que os volumes de dejetos gerados pelo sistema criatório forem maiores do que os estabelecidos para 50 e 100 m 3 ha -1, o produtor poderá utilizar doses de até 150 m 3 ha -1, obtendo, ainda, resultados economicamente viáveis, incorrendo, no entanto, em riscos ambientais. Esses dados mostram que, para cada real aplicado na produção de milho com dejetos de suínos, retornou-se ao produtor R$ 1,47 e R$ 1,48 em valor da produção, atingindo a rentabilidade de 47% e 48%, sem mensurar os efeitos benéficos que a adubação orgânica opera no solo (EPAGRI E EMBRAPA Suínos e Aves, 1995).