UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA ALINNE DA SILVA

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1 1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO CENTRO DE ENERGIA NUCLEAR NA AGRICULTURA ALINNE DA SILVA Vinhç concentrd de cn-de-çúcr: monitormento ds proprieddes químics do solo e minerlizção líquid de nitrogênio Pircic 212

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3 1 ALINNE DA SILVA Vinhç concentrd de cn-de-çúcr: monitormento ds proprieddes químics do solo e minerlizção líquid de nitrogênio Tese presentd o Centro de Energi Nucler n Agricultur d Universidde de São Pulo pr otenção do título de Doutor em Ciêncis Áre de Concentrção: Energi n Agricultur e no Amiente Orientdor: Prof. Dr. Tkshi Murok Pircic 212

4 2 AUTORIZO A DIVULGAÇÃO TOTAL OU PARCIAL DESTE TRABALHO, POR QUALQUER MEIO CONVENCIONAL OU ELETRÔNICO, PARA FINS DE ESTUDO E PESQUISA, DESDE QUE CITADA A FONTE. Ddos Interncionis de Ctlogção n Pulicção (CIP) Seção Técnic de Biliotec - CENA/USP Silv, Alinne d Vinhç concentrd de cn-de-çúcr: monitormento ds proprieddes químics do solo e minerlizção líquid de nitrogênio / Alinne d Silv; orientdor Tkshi Murok. - - Pircic, f.: il. Tese (Doutordo Progrm de Pós-Grdução em Ciêncis. Áre de Concentrção: Energi n Agricultur e no Amiente) Centro de Energi Nucler n Agricultur d Universidde de São Pulo. 1. Análise do solo 2. Íons 3. Lixivição do solo 4. Mtéri orgânic do solo 5. Nitrtos 6. Nitrificção 7. Nitrogênio 8. Nutrientes mineris do solo 9. Potássio 1. Químic do solo I Título CDU

5 3 À minh mãe Solnge Aprecid Dl-Vesco Dedico

6 4 Confi teus negócios o Senhor e teus plnos terão om êxito. Proverios, 16:3

7 5 AGRADECIMENTOS A DEUS, que me segurou com seu mor de pi, e poderos intercessão de Mri; À minh mãe Solnge, quem me incentivou e judou em todos os momentos, o meu pi Frncisco (in memorin) e à minh fmíli pel torcid e orções; Ao meu orientdor, professor Tkshi, pel oportunidde, por me pssr su experiênci, ensinmentos, pciênci e pels longs converss; Rff, muito origd pel generosidde em me deixr conduzir este projeto junto com você, pelo crinho, mizde, tenção e por tods s oportuniddes que me proporcionou; Peter Thorurn e Jody Biggs por me judrem entender o APSIM e desenvolver os modelos; Ao progrm de pós-grdução do CENA/USP e todos os funcionários d PG e d Biliotec, sempre solícitos em judr; Ao APTA de Pircic pelo suporte n condução desse experimento e todos os funcionários, estgiários e pesquisdores, em especil, o Dr. André Vitti, Michel Piemonte e estgiári Julin Bomecine; Ao CNPq e à FAPESP pelo suporte finnceiro; Aos memros d nc de qulificção: Edmilson Amrosno, Jorge de Cstro Kiehl e Gluer José de Cstro Gv pels sugestões pr melhorr este trlho; Aos memros dess nc de defes do doutordo, grdeço por terem ceitdo o convite; Cléu Pesso, Cris Almeid, Dei Grci, Dinr Alves, Mrin Mestre migs mds que fizerm d noss cs nesses três nos um lr doce lr; Aos migos queridos com quem eu dividi sl de estudos no CENA o longo desses nos e que proporcionrm um miente de trlho grdável e colhedor: Cristino Dell Picoll, Diogo Eerhrdt, Fio Bl Coutinho, Fernnd Ltnze, Fernndo Guerr, Freddy Sinencio, Luiz Frncisco, Neri Mrcnte, Rfel Fiori, Roger Flls, Rodrigo Coqui e Vinicius Frnzini; Ao Adrino Gonçlves e tod su fmíli. Jqueline Dll Ros e João Medeiros; Aos pesquisdores Cileide M. M. Coelho, Edson Crl d Silv, Jnin Brg do Crmo e o professor de esttístic Cezr Gonçlves pels dics; Às pessos que conheci em função do curso e que gor fzem prte d minh vid: Gunther Bros e tod fmíli Bros, Dnielle Screlli, Emersom de Sous, Julin

8 6 Dott, Luiz Mrtinelli, Krl Avelino, Mri Nogueir, Muricio Bruzz, Tigo Bernrdes e Seo Young; Ao grupo de orção d Igrej São Juds de Pircic, em especil o Dims, Pul, Zéli e Mdlen; Aos funcionários e professores do CENA, em especil os do lortório de Fertilidde do Solo, Nutrição Minerl de Plnts e Químic Anlític pel colorção no desenvolvimento ds nálises lortoriis.

9 7 RESUMO SILVA, A. d. Vinhç concentrd de cn-de-çúcr: monitormento ds proprieddes químics do solo e minerlizção líquid de nitrogênio f. Tese (Doutordo) - Centro de Energi Nucler n Agricultur, Universidde de São Pulo, Pircic, 212. A gerção de grnde quntidde de vinhç resultnte d produção de etnol induziu questionmentos respeito de su disposição e possível rmzenmento. No Estdo de São Pulo, norm P4.231 d CETESB restringiu plicção de vinhç em muitos solos, resultndo n necessidde de distriuí-l em áres distntes d usin. Porém, devido grnde quntidde de águ no resíduo, o trnsporte torn-se inviável do ponto de vist econômico. Um lterntiv pr diminuir os custos de trnsporte é reduzir o volume por evporção, originndo vinhç concentrd (VC). No entnto, s temperturs lts durnte o processo de concentrção provocm modificções n mtéri orgânic, consequentemente, lterndo dinâmic ds trnsformções do N no solo e, considerndo ind que su plicção é relizd n linh de plntio, diferentemente d vinhç não concentrd (VNC) que é plicd em áre totl, pouco se conhece sore os efeitos no solo e su eficiênci gronômic. Com o ojetivo de (1) conhecer lgums proprieddes físico-químics d VC e comprá-l com VNC, (2) vlir os efeitos ds doses de VC n fertilidde do solo, percolção de íons, produtividde de soqueir de cn-de-çúcr e qulidde tecnológic dos colmos e (3) determinr minerlizção líquid do N (Nm) form: (I) coletds mostrs de VC e VNC em dus usins entre os nos de 21 e 211, (II) relizdo um experimento n cidde de Bttis, SP, em um áre comercil de cn-de-çúcr, (III) conduzido um experimento de incução erói com os ojetivos de determinr o Nm e, trvés do juste equção de primeir ordem, determinr minerlizção potencil do N (N ), constnte de minerlizção do N (k) e (4) prmetrizr o módulo SoilN do modelo APSIM pr solo que receeu plicção de vinhç. Verificou-se que o processo de concentrção d vinhç promove grnde vrição no teor de lguns elementos, especilmente o N + e s forms de nitrogênio monicl e nítric. A plicção de 3 m 3 h -1 de VC n linh d cn promoveu umento ns concentrções de Cl -, NO 3 -, C +2, Mg +2 e SO 4-2 ns soluções coletds pelos extrtores,8 m de profundidde. De mneir gerl foi oservdo umento do ph, CTC e dos teores dos cátions trocáveis em função ds doses, o mesmo tempo que os vlores de m% decrescerm, resultndo dess form em mior disponiilidde de nutrientes, umento d fertilidde do solo e consequentemente umento de produtividde, pois os trtmentos com VC promoverm gnhos de 8 Mg h -1 em relção o trtmento controle e, mesmo pel grnde quntidde de K + concentrdo n linh de plntio s crcterístics tecnológics dos colmos não form prejudicds. Com se nos vlores de Nm, N e k, pode-se concluir que ocorreu imoilizção do N minerl pel iomss microin nos trtmentos com VC. O módulo SoilN do APSIM presentou om desempenho em simulr produção de NO 3 -, pois nitrificção clculd dirimente prtir do modelo se justou dequdmente os vlores de nitrto oservdos ns incuções; o modelo foi em sucedido em clculr s perds de N no trtmento com mior dose de VNC prtir dos vlores d curv de retenção e do volume de águ plicd no solo. Plvrs-chve: Profundidde. Extrtores de solução. Incução eróic.

10 8 ABSTRACT SILVA, A. d. Concentrted vinsse from sugrcne: monitoring of soil chemicl properties nd net nitrogen minerliztion f. Tese (Doutordo) Centro de Energi Nucler n Agricultur, Universidde de São Pulo, Pircic, 212. In São Pulo Stte, the legisltion from CETESB restricts the ppliction of vinsse in mny soils, resulting in the need to distriute it in res distnt from the mill. However, due to the lrge mount of wste wter, the trnsport ecomes unfesile economiclly. An lterntive is to reduce the volume y evportion, resulting in the concentrted vinsse (CV). But, high tempertures during the evportion cuse chnges in the orgnic mtter. So, considering tht its ppliction is in the row of sugrcne, unlike the not concentrted vinsse (NCV) which is pplied in the totl re, the ojectives were (1) study some physicochemicl properties of the CV nd compre it with NCV, (2) evlute the effects of CV in soil fertility, ions percoltion, productivity, nd technologicl qulity of stems nd (3) evlute the net N minerliztion (Nm). (I) Smples of CV nd NCV were collected t two sugrcne mills in 21 nd 211, (II) n experiment ws conducted in São Pulo, in commercil sugrcne re, (III) n eroic incution ws conducted to determine Nm, potentil N minerliztion (N ), rte of N minerliztion (k) nd (IV) prmeterize SoilN APSIM model for soil with vinsse ppliction. It ws found tht the evportion of the vinsse leds to greter vrition in the concentrtion of some elements, especilly N + nd mmonicl nd nitrte nitrogen. 3 m 3 h -1 of CV pplied in the sugrcne line cused high concentrtion of Cl -, NO 3 -, C +2, Mg +2 nd SO 4-2 in the soil solutions collected t.8 m. There were increse in ph, CEC nd the content of the ctions, while the vlues of m% decresed, resulting in vilility of nutrient, incresing the soil fertility nd productivity. CV promoted gins of 8 Mg h -1 compred to control nd, even the lrge mount of K + concentrted in the sugrcne line, the technologicl chrcteristics of the stems were not impired. Bsed on the vlues of Nm, k nd N, we cn conclude tht the minerl N ws immoilized y microil iomss in CV tretments. The APSIM showed good performnce to simulte NO 3 - production. The nitrifiction clculted dily from the model ws successful to fit to the vlues oserved. The model ws successful to clculte N losses in tretment with the highest dose of NCV. Key words: Depth. Solution extrctors. Aeroic incution.

11 9 SUMÁRIO 1 VINHAÇA CONCENTRADA APLICADA EM SOQUEIRAS DE CANA-DE-AÇÚCAR: FERTILIDADE DO SOLO, PERCOLAÇÃO DE ÍONS E EFICIÊNCIA AGRONÔMICA Resumo Introdução Revisão d Litertur Vinhç de cn-de-çúcr Vinhç de cn-de-çúcr concentrd Mteril e Métodos Comprção ds proprieddes físico-químics entre s vinhçs Experimento relizdo no cmpo: loclizção, delinemento experimentl, trtmentos e instlção Monitormento d percolção de íons Análise d fertilidde do solo Análise folir Análise ds crcterístics tecnológics dos colmos Análise d produtividde Análise esttístic Resultdos e Discussão Comprção ds proprieddes físico-químics entre s vinhçs Íons coletds pelos extrtores de solução Fertilidde do solo Produtividde e nálise folir d cn-de-çúcr Crcterístics tecnológics dos colmos de cn-de-çúcr Conclusão Referêncis MINERALIZAÇÃO LIQUIDA DO NITROGÊNIO NO SOLO COM APLICAÇÃO DE VINHAÇA CONCENTRADA DE CANA-DE-AÇÚCAR Introdução Revisão d Litertur Minerlizção do nitrogênio Modelos de simulção Agriculturl Production System Simultor (APSIM)... 72

12 Prmetrizção, clirção e nálise de sensiilidde do modelo Mteril e Métodos Experimento de incução Experimento de iodegrdção Análises esttístics Ajuste do módulo SoilN no APSIM Prmetrizção, clirção e nálise de sensiilidde do modelo Vlidção do modelo Resultdos e Discussão Minerlizção líquid e potencil de N Biodegrdção Vlores de ph (CCl 2 ) Vlores de CE (1:5) e N NH + 4 e NO - 3 simuldos pelo modelo APSIM Conclusões... 1 Referêncis... 11

13 11 1 VINHAÇA CONCENTRADA APLICADA EM SOQUEIRAS DE CANA-DE- AÇÚCAR: FERTILIDADE DO SOLO, PERCOLAÇÃO DE ÍONS E EFICIÊNCIA AGRONÔMICA Resumo Com o ojetivo de conhecer lgums proprieddes físico-químics d vinhç concentrd e comprá-l com não concentrd form coletds mostrs em dus usins entre os nos de 21 e 211 e relizdo um experimento n cidde de Bttis, SP, em um áre de cn-deçúcr que não hvi receido vinhç nteriormente; vlirm-se os efeitos ds doses de vinhç concentrd n fertilidde do solo, n contrção dos íons presentes n solução de solo coletd,8 m de profundidde, n produtividde d cn-de-çúcr no segundo ciclo d soqueir, n concentrção dos nutrientes ns folhs, em lgums crcterístics iométrics e qulidde tecnológic dos colmos. Verificou-se que o processo de evporção d vinhç promove grnde vrição no teor de lguns elementos, especilmente o N + e s forms de nitrogênio monicl e nítric. A plicção de 3 m 3 h -1 de VC n linh d cn promoveu umento ns concentrções de Cl -,NO - 3, C +2, Mg +2 e SO -2 4 ns soluções coletds pelos extrtores instldos,8 m de profundidde. Er esperdo que o K + tingisse ess profundidde rpidmente, porém su concentrção n solução extríd não foi elevd. De mneir gerl foi oservdo umento do ph, CTC e dos teores dos cátions trocáveis em função ds doses expressos pelos vlores d SB e V% o mesmo tempo que os vlores de m% decrescerm, resultndo dess form em mior disponiilidde de nutrientes, umento d fertilidde do solo e consequentemente umento de produtividde, pois os trtmentos com vinhç concentrd promoverm gnhos de 8 Mg h -1 em relção o trtmento controle e, mesmo pel grnde quntidde de K + concentrdo n linh de plntio, s crcterístics tecnológics dos colmos não form prejudicds. Portnto, se trtndo de vinhç concentrd em soqueir de cn, doses de té 15 m 3 h -1 plicds n linh de plntio em solos com elevdo teor de rgil mntem produtividde elevd, sem prejuízos s crcterístics tecnológics dos colmos, e sem riscos de lixivição de íons, podendo ser um lterntiv pr diminuir custos de trnsporte do resíduo longs distâncis. Plvrs-chve: Profundidde. Extrtores de solução. Retenção de íons.

14 Introdução O Brsil produziu n sfr 21/211 cerc de 27 milhões de metros cúicos de etnol proveniente de cn-de-çúcr (Scchrum spp.) gerndo, consequentemente, grnde quntidde de vinhç, cerc de 337 ilhões de metros cúicos (UNICA, 212). A fertirrigção d cn-de-çúcr com vinhç é prátic utilizd pel miori ds usins, pois sustitui em prte ou totlmente dução potássic pr cultur, representndo um lterntiv economicmente viável pr o produtor e estrtégic pr o pís, um vez que 9% do fertiliznte potássico são importdos (ANDA, 211). Informções disponíveis n litertur indicm que su plicção em lvours de cn-de-çúcr proporcion vários enefícios como: umento do ph, d cpcidde de troc de cátions (CTC), umento d populção e d tividde microin e promove melhoris n estrutur do solo (GLÓRIA; ORLANDO FILHO, 1983; ORLANDO FILHO et l., 1996; CANELLAS et l., 23). A gerção de grnde quntidde de vinhç, entretnto, cusou intensificção de su plicção em áres próxims à usin, ocsionndo, em lguns csos, sturção do solo em K + e riscos de lixivição de íons, principlmente qundo s doses plicds form excessivs. N tenttiv de estelecer os critérios e procedimentos pr o rmzenmento, trnsporte e plicção d vinhç gerd pel tividde sucrolcooleir, Compnhi Amientl do Estdo de São Pulo (CETESB) criou em 25 norm técnic P Segundo est, dose ser plicd deve levr em considerção o teor de K + no solo e n vinhç. Por est rzão, o resíduo pssou ser distriuído em áres de cn-de-çúcr mis distntes d usin ou em locis descontínuos e não interligdos entre si, ocsionndo créscimo dos custos de trnsporte, que resultou em interesse em reduzir o seu volume. Existem lgums modificções no processo fermenttivo que resultm em menor produção de vinhç, porém, em se trtndo de concentrção d vinhç produzid, o processo mis utilizdo é evporção. A energi pr evporção d águ d vinhç normlmente é otid do vpor sturdo provenientes ds cldeirs. Esse evpordor consiste em um superfície de quecimento onde ocorre trnsferênci de clor do fluido de quecimento pr vinhç e seprção do vpor evpordo.

15 13 A vinhç concentrd é um opção já identificd como promissor por lgums usins, ms considerndo que su plicção é relizd n linh de plntio, diferentemente d vinhç não concentrd que é plicd em áre totl, pouco se conhece sore os efeitos no solo e su eficiênci gronômic, pois s doses muito elevds poderão crretr: (1) sturção ds crgs do solo, principlmente com K +, e possível perds de nutrientes por lixivição devido grnde concentrção de íons plicd n linh de plntio, (2) o excesso de K + pode interferir n sorção e disponiilidde de outros nutrientes, (3) promover retrdmento d mturção devido o prolongmento do período vegettivo, consequentemente, prejuízos às crcterístics tecnológics como Brix e Pol e, (4) influencir n produtividde d cn-de-çúcr. Com o ojetivo gerl de vlir os efeitos d plicção de doses de vinhç concentrd no solo e su eficiênci gronômic, comprndo- com não concentrd, este trlho tem como ojetivos específicos determinr: (I) fertilidde do solo; (II) concentrção dos íons n solução do solo extríd,8 m de profundidde; (III) produtividde d cn-de-çúcr no segundo ciclo d soqueir; (IV) concentrção dos nutrientes ns folhs, (VI) qulidde tecnológic dos colmos; (VII) e comprr s crcterístics físico-químics d vinhç concentrd com não concentrd, já em conhecid no setor cnvieiro, pel colet de mostrs em dus usins. 1.2 Revisão d Litertur Vinhç de cn-de-çúcr A produção de etnol no Brsil vem crescendo o longo dos nos. N sfr 21/22 form produzidos cerc de 11 milhões de metros cúicos e té sfr de 21/211 produção umentou pr 27 milhões de metros cúicos (CONAB, 211; UNICA, 212). Com umento n produção de etnol, consequentemente, são gerds grnde quntiddes de resíduos, entre eles vinhç. Durnte fermentção lcoólic, qundo se utiliz como mtéri prim o mosto misto (mistur de cldo de cn com o melço que é o resíduo d produção de çúcr) tem-se gerção de 1 15 litros de vinhç por litro de álcool, dependendo d configurção dos equipmentos d destilri. Com se nesse

16 14 intervlo, estim-se que o Brsil produziu cerc de 337 ilhões de metros cúicos de vinhç n sfr 21/211. A vinhç, resíduo de cor mrrom escuro, ácido, que si do processo de destilção com tempertur de proximdmente 17ºC e present rápido processo de putrefção (FREIRE; CORTEZ, 2), é constituído principlmente de águ (cerc de 97%) (SILVA et l., 1983). Su composição vri em função de diversos ftores. Qundo se utiliz o cldo de cn pr fermentção, vinhç otid é menos concentrd do que vinhç do mosto de melço ou do mosto misto. Aind, vriedde de cn, mturção, o tempo de processmento d cn n usin, fertilidde do solo, são ftores interferem n qulidde d mtéri prim e por consequente, ns crcterístics do resíduo (ROSSETTO; DIAS; VITTI, 28). Em levntmento relizdo em usins no Estdo de São Pulo n sfr 1995/1996 por Elis Neto e Nkhodo (1995) foi oservdo que, pesr d grnde vriilidde n composição químic, em gerl, vinhç present vlores ltos de mtéri orgânic, seguido de potássio (K), enxofre (S), cálcio (C), nitrogênio (N), mgnésio (Mg), fósforo (P) e elevds txs de demnd químic e ioquímic de oxigênio (DQO e DBO). Os componentes orgânicos presentes em miores proporções n vinhç de cn-deçúcr são o glicerol, ácido lático, etnol, ácido cético, frutose, glicose, scrose, glctose, cetto, oxlto, citrto, entre outros (DOWD et l., 1994; DECLOUX; BORIES, 22; PARNAUDEAU et l., 28; DOELSCH et l., 29). A vinhç pode conter tmém compostos fenólicos, celulose e hemicelulose (BENKE et l., 1998). A vinhç sustitui em prte ou totlmente dução potássic pr cn-de-çúcr (LEITE, 1999), proporcionndo umento nos teores deste nutriente no solo e n prte ére d plnt (PAULA et l., 1999; BRITO; ROLIM, 25). Outr propriedde modificd pel plicção d vinhç é o ph do solo, que ument pós os primeiros dis d su plicção pesr de ser um resíduo ácido (vlor em torno de 4,5) (ALMEIDA et l., 195; SILVA; RIBEIRO, 1998; REIS; RODELLA, 22). Esse umento é resultnte ds reções de complexção que ocorrem entre o lumínio (Al +3 ) e os coloides d vinhç, reções de redução que consomem íons de hidrogênio (H + ) e umento de ses trocáveis, principlmente o K +. Contudo, Rodell, Zmello e Orlndo Filho (1983) firmm que os efeitos d vinhç no ph do solo são temporários. A cidificção do solo pode ser triuíd à ionizção do H + dos ácidos croxílicos, fenólicos e álcoois terciários d mtéri orgânic (CAMARGO

17 15 et l., 1984), lido minerlizção de compostos orgânicos, como os sulftos, que o sofrerem oxidção podem lierr prótons pr solução do solo (WAINWRIGHT, 1984), e à nitrificção, que é um processo cidificnte (YAN; SCHUBERT; MENGEL, 1996). Além do umento do ph, vinhç tmém modific CTC do solo (LEAL et l., 1983; SILVA et l., 27) e os teores de mtéri orgânic (MADEJÓN et l., 21). A CTC do solo vri n rzão diret dos teores de rgil e mtéri orgânic existentes no solo (SOARES; ALLEONI, 28), ssim, plicção de vinhç confere incremento n quntidde de crgs negtivs (MADEJÓN et l., 21; CANELLAS et l., 23; BARROS; VIEGAS; SILVA, 21) proporcionndo menor lixivição de cátions e melhori n fertilidde do solo (GLORIA; ORLANDO FILHO, 1983) que tende se mnter por um longo período e consequentemente, umento d produtividde d cn, como reltdo por vários pesquisdores em diverss condições de solo e clim (ORLANDO FILHO et l., 1995; REZENDE et l., 26; OLIVEIRA et l., 29). No entnto, o umento n gerção de vinhç cusou intensificção de su plicção em áres próxims à usin, ocsionndo, em lguns csos, sturção do solo em K + e riscos de lixivição de íons, como K +, SO -2 4, Cl -, C +2 -, NO 3 e contminção de águs susuperficiis, qundo s doses plicds form excessivs (CRUZ et l., 199; BRITO; ROLIM, 27), principlmente em solo renoso e o lençol freático próximo à superfície. Com o ojetivo de regulmentr o uso d vinhç, Compnhi Amientl do Estdo de São Pulo criou norm técnic P4.231 (CETESB, 25): Vinhç - Critérios e Procedimentos pr Aplicção no Solo Agrícol. Dentre s váris recomendções, est norm determin que dose ser plicd dev ser em função do teor de K +, de cordo com seguinte equção: hç h =, (1.1) Onde:,5 = 5% d CTC; CTC = Cpcidde de troc de cátions express em cmol c dm -3 em ph 7,; Ks = concentrção de K + no solo expresso em cmol c dm -3 (,8 m de profundidde); 3744 = constnte pr trnsformr os resultdos d nálise de fertilidde expressos em cmol c dm -3 pr kg de K + em volume de um hectre por,8 m de profundidde; 185 = kg de K + extrído pel cultur, por corte; Kvi = concentrção de K + n vinhç express em kg m -3 de K 2 O.

18 16 Aind de cordo com ess norm, vinhç poderá ser plicd em dosgens miores pens se sturção de K + n CTC estiver ixo de 5% e, cso esse vlor já estiver sido tingido, é permitido dose de K + equivlente quntidde que será utilizd pel cn no no em questão, 185 kg h -1 de K 2 O. Com nov normtiv, muits áres sofrerão restrições e vinhç deverá ser trnsportd distâncis miores, o que é inviável so o ponto de vist econômico devido à grnde quntidde de águ do resíduo. Um ds soluções pr o trnsporte pr áres distntes e descontinus é concentrção d vinhç Vinhç de cn-de-çúcr concentrd Há vários métodos disponíveis n litertur pr o trtmento e concentrção d vinhç. Nicoliewsky (1981) recomend o trtmento que consiste de floculção, sedimentção e filtrção; Nvrro, Sepúlved e Ruio (2) estudrm ioconcentrção d vinhç; Ntrj, Hosmni e Aminhvi (26) vlirm o processo hírido de nnofiltrção e osmose invers pr remoção de cor e contminntes d vinhç; Zys et l. (27) utilizrm cogulção, floculção e oxidção eletroquímic e Hulett (198) propõe o processo de evporção. O primeiro registro sore concentrção de vinhç dt de 1954 qundo empres ustríc Vogelusch instlou um concentrdor que utilizv evpordores inclindos tipo termo sifão. Pouco tempo depois, mesm empres desenvolveu o evpordor tipo películ fin, no qul o líquido que evpor escorre com lt velocidde pels predes interns dos tuos promovendo menor ocorrênci de incrustções. Este tipo de evpordor é utilizdo té hoje (BIASE, 27). Em 1978 foi instldo um sistem de concentrção de vinhç pel empres Borg n usin Tiúm em Pernmuco, integrd à destilri de álcool, no entnto, devido os prolems de incrustções e às frequentes prds pr limpez, trplhvm o funcionmento d destilri. Outro concentrdor de vinhç do tipo películ fin de fluxo descendente foi instldo n usin Snt Elis em São Pulo pel empres rsileir Conger S.A. (licenç d Vogelusch); n époc utilizndo melço pr fermentção otendo vinhç concentrd té 6 Brix. A unidde ficou prd em função do lto consumo de energi té 1999 qundo,

19 17 com implntção do sistem de cogerção de energi elétric n usin, unidde pssou funcionr continumente, produzindo vinhç concentrd um Brix mis reduzido (BIASE, 27). Em 1984, destilri Snt Izel em Novo Horizonte, São Pulo, instlou um conjunto de evporção de vinhç que permiti um redução de té cinquent por cento do volume totl (BIASE, 27). A usin Cerrdinho, em São Pulo, utiliz o equipmento denomindo Ecovin fricdo pel empres Citrotec, cujo princípio de evporção é névo turulent descendente celerd termicmente. Ness usin vinhç in ntur produzid n destilção do álcool com 3 5 Brix, pós processo de concentrção, pss presentr 2 25ºBrix (CARVALHO; SILVA, 211). De mneir gerl, energi pr evporção é otid do vpor sturdo proveniente ds cldeirs, o qul não entr em contto direto com o produto que se desej evporr (CARVALHO; SILVA, 211). O principio ásico dos evpordores consiste em um superfície de quecimento onde ocorre trnsferênci de clor do fluido de quecimento pr o fluido de processo. O que difere os tipos de evpordores é como é feit seprção entre o vpor de águ proveniente d evporção e vinhç concentrd (FRANCO, 21). Westphlen (1999) e Frnco (21) descrevem os principis tipos de evpordores: evpordores solres, tchos em teld, evpordores com circulção nturl, evpordores com circulção forçd, evpordores de filme descendente, evpordores de filme gitdo e evpordores de plcs. Em gerl os evpordores são grndes consumidores de energi. Um ds mneirs pr diminuir esse consumo é o sistem de evporção em múltiplos efeitos. Neste sistem um evpordor é montdo sequencilmente o outro, de modo que o vpor de águ proveniente d evporção de um evpordor (primeiro efeito) é utilizdo pr quecer outro evpordor (segundo efeito) e ssim sucessivmente. O vpor evpordo no último efeito pss por um condensdor, encerrndo o processo. Este sistem permite utilizr somente o clor fornecido do vpor de limentção pr relizr todo o processo de evporção (CARVALHO; SILVA, 211). As temperturs elevds durnte o processo de concentrção induzem à modificção d mtéri orgânic d vinhç, como voltilizção e condensção de lguns componentes orgânicos dndo origem moléculs mis complexs e formção de ácidos insolúveis (PARNAUDEAU et l., 28).

20 18 Considerndo que vinhç concentrd é um opção já identificd como promissor por lgums usins, é necessário conhecer s crcterístics físico-químics e comprá-l com vinhç não concentrd, já em conhecid no setor cnvieiro. 1.3 Mteril e Métodos Comprção ds proprieddes físico-químics entre s vinhçs Estudou-se vinhç não concentrd e vinhç concentrd coletds em dus usins de cn-de-çúcr no Estdo de São Pulo, identificds como Usin I e Usin II, entre 21 e 211. A vinhç não concentrd (VNC) foi otid pel fermentção e destilção do mosto misto, enqunto que vinhç concentrd (VC) foi otid pel evporção d VNC. O processo de evporção foi diferente ns dus usins mostrds. N Usin I vinhç foi concentrd utilizndo-se evpordores tipo películ fin, tecnologi Vogelusch. N usin II, concentrção d VNC foi relizd trvés do equipmento denomindo Ecovin. A crcterizção ds vinhçs foi relizd de cordo com norm técnic d CETESB, P4.321 (25) qunto os seguintes prâmetros: ph (in ntur); condutividde elétric; durez clculd pelo método 234B (RICE et l., 212); nitrogênio Kjeldhl totl, nitrogênio monicl (NH +2 4 ), nitrto (NO - 3 ) e nitrito (NO - 2 ) determindos pel destilção por rrste vpor Kjeldhl; N + e K + por fotometri de chm; resíduo não filtrável totl (RNF); demnd químic por oxigênio (DQO) foi determind pelo método d oxidção por dicromto de potássio em refluxo de cordo com CETESB L5.121 (1994); e demnd ioquímic por oxigênio (DBO) (RICE et l., 1989).

21 19 A prtir dos resultdos form otidos médi ritmétic, o desvio pdrão d médi e o coeficiente de vrição. Cd elemento determindo foi comprdo entre VNC e VC pelo teste F (p,5) (SAS INSTITUTE, 21). Os resultdos ds nálises d VC form sumetidos à nálise de correlção liner Experimento relizdo no cmpo: loclizção, delinemento experimentl, trtmentos e instlção O experimento foi conduzido em um Ltossolo Vermelho escuro (EMBRAPA, 26), em áre comercil de cn-de-çúcr que pertence o grupo Snt Elis Vle no município de Bttis, SP (2º 54 S, 47º 42 O) 781 metros de ltitude. A áre do experimento nunc hvi receido plicções de vinhç. A crcterizção químic e físic do solo (Tel 1.1) foi relizd prtir d colet de mostrs indeformds pr determinção d densidde, pelo método do nel volumétrico (BLAKE; HARTGE, 1986); mostrs deformds pr nálise químic (RAIJ et l., 21) e grnulométric pelo método do densímetro (GEE; BAUDER, 1986). A cn-de-çúcr cultivr SP estv n segund soqueir, foi colhid em outuro de 29, sem queim e os resíduos culturis (ponteiros, folhs e pedções de colmos) permnecerm sore o solo. As prcels constrm de cinco linhs com 1 m de comprimento e 1,5 m de espçmento. Pr seprr cd prcel, foi deixd um linh de cn e, o finl dos 1 m de comprimento, 2,5 m de crredor. Pretendi-se utilizr dose otid pelo cálculo recomenddo pel norm P CETESB (25) (Equção 1.1), ms por se trtr de um solo onde nunc foi plicd vinhç, os teores de K + estvm ixos, o que permitiri dose de proximdmente 3 m 3 h -1. Como no experimento er previsto plicr dus vezes dose otid pel equção, julgou-se que 6 m 3 h -1 seri um dose muito lt, principlmente pr VC, que é plicd n linh d cn, gronomicmente pouco recomenddo, pois doses tão elevds poderim prejudicr s plnts devido loclizção sore linh. Os trtmentos form três doses equivlentes 75, 15 e 3 m 3 h -1 de VNC, 7,5, 15 e 3 m 3 h -1 de VC e um trtmento controle. O experimento foi conduzido em delinemento em locos csulizdos com qutro repetições.

22 2 Tel Análise químic, físic e grnulométric ds mostrs de solo coletds ns profundiddes entre -,2,,2-,4 e,4-,6 m Curv Retenção (Br) Profundidde ph MO P K C Mg H+Al CTC S B Cu Fe Mn Zn K/CTC Argil Silte Arei DS,1,33 15 cm CCl 2 g dm -3 mg dm mmol c dm mg dm % g kg g cm cm 3 cm , , , , ,43,46,42,33,2-, , , , ,41,43,38,29,4-, , , , ,3,45,36,29 MO = mtéri orgânic; CTC = cpcidde de troc de cátion; K/CTC = sturção de K + n CTC; DS = densidde prente do solo. As determinções de fertilidde do solo form relizds pelo lortório do Instituto Agronômico de Cmpins (IAC) (RAIJ et l., 21) e s determinções físics e grnulométrics pelo lortório de Físic do Solo do CENA (BLAKE; HARTGE, 1986; GEE; BAUDER, 1986).

23 21 As mostrs ds vinhçs utilizds no experimento form nlisds no lortório do Instituto Agronômico de Cmpins (IAC) e constm n Tel 1.2. Tel Análise químic d vinhç não concentrd (VNC) e d vinhç concentrd (VC) utilizds no experimento ph Ntotl NH 4 NO 3 NO 2 N + K 2 O C +2 Mg +2-2 SO 4 g L mg L g L VC 4,7 6, 46,6 15,8 3, 64, 33,9 1, 1,4 6,2 VNC 4,4,9 24,9 3, 1, 7,9 3,6,36,39 1,8 A VNC foi plicd di 25 de novemro de 29 por meio de um spersor tipo cnhão copldo um mnômetro n áre totl d prcel (Figur 1.1) e VC no di 26 de novemro de 29 ns linhs d cn com ldes grdudos (Figur 1.1). Figur Aplicção d vinhç não concentrd (VNC) com spersor n áre totl d prcel () e vinhç concentrd (VC) () n linh de plntio Monitormento d percolção de íons Pr o monitormento d percolção dos íons, form utilizdos extrtores de solução do solo de cápsul de cerâmic poros fixd n se de um tuo de PVC rígido de 1/2 e, n prte superior foi inserido um tuo trnsprente com outr extremidde hermeticmente fechd por um rolh de vedção de silicone (Figur 1.2).

24 22 Os extrtores de solução form introduzidos no solo trvés de um urco formdo pelo trdo de rosc do mesmo diâmetro do tuo de PVC pr grntir o máximo contto d cápsul com o solo n profundidde de,8 m tomndo como se o centro d cápsul poros. Figur Extrtor de solução A instlção dos extrtores de solução foi relizd no di 12 de novemro de 29 n terceir linh de cd prcel em todos os trtmentos. Pr extrir solução do solo criou-se vácuo n câmr intern do extrtor com om de vácuo. Os lixividos form coletdos e recolhidos em um recipiente e mntido em cix com gelo té serem conduzidos o lortório pr nálise de cordo com s recomendções d CETESB (21). As soluções coletds form sumetids às seguintes determinções: ph, condutividde elétric, concentrção de K +, Ntotl, NO - 3, NO - 2, NH + 4, SO 2-4 ; N + ; C 2+ ; Mg 2+, Cl -, HCO - 3 (RICE et l., 1989) Análise d fertilidde do solo As mostrs de terr form coletds 6, 12 e 15 dis pós vinhç ser plicd o solo. A mostrgem foi relizd 15 cm ds rus d cn ns profundiddes entre: e,25 m,,25 e,5 m,,5 e,8 m.

25 23 As seguintes determinções form relizds ns mostrs de terr: ph em solução de cloreto de cálcio (CCl 2 ); H+Al em solução tmpão SMP; mtéri orgânic por colorimetri; Ntotl - Kjeldhl; C 2+, Mg 2+, K +, N + e Al +3 em extrto de cloreto de mônio (NH 4 Cl) 1 mol L -1-2 e determindos por espectrofotometri de sorção tômic, SO 4 extrído com solução de fosfto de cálcio [C(H 2 PO 4 ) 2 ],1 mol L -1 quntificdo por turidimetri; P extrção em resin trocdor de íons e determinção por espectrofotometri; CE condutividde elétric em solução quos relção 1:5. Os cálculos d som de ses (SB), ds CTC efetiv (t) e ph 7, (T), porcentgem de sturção por Al d CTC efetiv (m%) e porcentgem d sturção por ses d CTC ph 7, (V%) form relizdos empregndo-se s seguintes equções: SB = C + ² + Mg + ² + K + (1.2) t = S + Al + ³ (1.3) T = S + (H + Al) (1.4) m % = (1 x Al)/t (1.5) V% = (1 x S)/T (1.6) Análise folir No período de mior crescimento d plnt, em 31/3/21, form coletds dez folhs +1 por prcel. Pr nálise folir foi considerdo o tecido vegetl referente o terço médio ds folhs retirndo nervur centrl. As determinções dos mcronutrientes form relizds trvés d digestão sulfúric pr o N e digestão nitro-perclóric pr P, S, C, Mg e K. Form determindos comprimento, lrgur e áre folir com prelho nlisdor portátil e vlição dos teores folires de clorofil trvés do SPAD Análise ds crcterístics tecnológics dos colmos

26 24 Em cd prcel form coletdos 1 colmos industriis, s folhs form retirds e determindos: Brix (porcentgem em peso de sólidos solúveis prentes); Pol (porcentgem d scrose prente); fir; purez; çúcres redutores totis (ART); çucres totis recuperáveis (ATR) segundo o sistem do CONSECANA (26) Análise d produtividde Pr vlição d produtividde form colhids s oito linhs centris de cn de cd prcel. As ponts dos cules e s folhs secs form removids e os cules form pesdos. Foi utilizd um máquin crregdor equipd com dinmômetro Análise esttístic Os resultdos form sumetidos à nálise de vriânci, teste de médi e nálise de regressão liner. Pr nálise de vriânci utilizou-se o teste F (p,5); qundo significtivo, s médis form comprds pelo teste de Tukey (p,5) ou justds equções de regressão liner (SAS INSTITUTE, 21).

27 Resultdos e Discussão Comprção ds proprieddes físico-químics entre s vinhçs Em função ds diferençs no processmento de concentrção d vinhç, os resultdos d VC presentrm grnde vriilidde entre s mostrgens pr lguns dos elementos determindos. Além disso, mostrs retirds n mesm usin, porém em dis diferentes, tmém presentrm vrições n concentrção dos elementos. As médis que presentrm lto coeficiente de vrição form: NH + 4, NO - 3, NO - 2, N + e SO -2 4 (Tel 1.3). A composição d vinhç é vriável em função de diversos ftores. Qundo se utiliz o cldo de cn pr fermentção, vinhç otid é menos concentrd do que vinhç do mosto de melço ou do mosto misto. A vriedde de cn, mturção, o tempo de processmento d cn n usin, fertilidde do solo onde cn estv plntd são ftores interferem n qulidde d mtéri prim e por consequente, ns crcterístics do resíduo (ROSSETTO; DIAS; VITTI, 28). É possível que o coeficiente de vrição elevdo pr teor de N + dev-se à limpez do equipmento utilizdo n concentrção d VNC, pois é comum utilizção de sod cáustic (NOH) periodicmente. Considerndo que s mostrgens form relizds em dis diferentes, grnde vrição entre os resultdos (6,4 581 g L -1 ) pode estr relciond os resíduos de N + proveniente do produto utilizdo n limpez. Qunto os teores de CCO 3 expresso pel durez (g L -1 ), verific-se correlção significtiv com o K +, C +2, Mg +2 e SO -2 4 (Figur 1.3), pois os vlores dess vriável umentm em função, principlmente, d presenç de cátions ivlentes (SAWYER; MCCARTHY, 1978), ssim qunto mior concentrção de C +2 e Mg +2, mior é o vlor d durez do resíduo.

28 26 Tel Composição químic ds dez mostrs de vinhç concentrd coletds n Usin I e II no período compreendido entre 21 e Amostr Usin ph CE Durez Ntotl NH 4 NO 3 NO 2 N + K + C +2 Mg SO 4 PO 4 RNF DBO DQO ds m g L mg L g L I 4,7 49,8 29,95 3,7 48 2,3* 1* 61,9 33,3 2,9 5,2 18,3 1, I 4,2 38,7 25,91 1, * 8,6 23,3 3,1 4,4 16,2 1, I 4,7 49,2 8, ,8 3 6,4 3,39 1,3 1,44 6,2,6 3 4 I 4,2 4,8 33,5 2,4 27,1 5,9 1* 75,6 24,4 5 7,4 22,2 1, I 4,2 57,4 19,48 1,64 144, ,4 18,8 2,28 3,37 2,4 2, ,8 6 I 5,1 53,3 19,27 5, ,5 74,8 21,89 2,31 3,3 12,1 2,98 61, ,5 7 I 4,7 71,3 34,6 3,98 134,9 2,4,8 581,5 2,97 4,3 5,83 18,63 2,23 82, ,3 8 II 4,5 4,5 11,59 1,95 212,7 4,4 1,3 252,7 22,4 1,35 2 2,2 1,31 42, ,1 9 II 5,3 41,9 18,71 2,7 99,6 1* 1* 62,1 15,82 2,98 2,73 9,79 1, ,4 1 II 5,3 42,4 17,45 2,92 112,2 1* 1* 54,3 17,9 2,47 2,74 1,2 1, Médi 4,7 48,53 21,84 3,29 155,62 6,53 1,76 129,93 2,1 2,74 3,84 11,77 1,69 46, ,35 DPM,1,16,33,38,59,84,59,88,25,31,39,49,36,33,27,27 CV(%) 7,1 15,8 33,1 38,46 59,3 84,13 59,32 88,41 25,17 31,22 38,88 48,59 36,23 33,25 27,8 26,8 RNF = resíduo não filtrdo; DBO = demnd ioquímic de oxigênio; DQO = demnd químic de oxigênio; DPM = desvio pdrão d médi; CV = coeficiente de vrição. * Vlores iguis 1 estão ixo do limite de detecção

29 K + (g L -1 ) R =,682* C +2 (g L -1 ) R =,916* Durez (g L -1 CCO 3 ) Durez (g L -1 CCO3) 8 7 c 25 cd 6 2 Mg +2 (g L -1 ) R =,963* SO 4-2 (g L -1 ) R =,875* Durez (g L -1 CCO3) Durez (g L -1 CCO3) Figur Correlção entre os vlores de durez (g L -1 ) e os teores de K + (), C +2 (), Mg +2 (c) e SO 4-2 (d) d vinhç concentrd A correlção foi significtiv tmém entre os vlores de CE e os teores de N + e quntidde de RNF (Figur 1.4), pois condutividde elétric ument à medid que ocorrem mis íons de N + no meio nlisdo, cusdores de efeito slino (RICHARDS, 1984). N (mg L-1) R =,638* CE (ds m -1 ) RNF (g L -1 ) R =,818* 4 5 CE (ds m ) Figur Correlção entre os vlores de condutividde elétric (CE) (ds m -1 ) e os teores de N + () e resíduos não filtráveis (RNF) () (g L -1 ) d vinhç concentrd

30 28 A correlção entre o teor de N totl e os de NH , NO 3 e NO 2 tmém foi significtiv (R =,779*;,714*;,695*, respectivmente), pois o N totl indic o somtório de tods s forms nitrogends e se trnsformm rpidmente (STEVENSON; COLE, 1999), onde todos os processos são correlciondos entre si. O elevdo coeficiente de vrição verificdo pode ser devido às ixs concentrções do NH + 4, NO - 3 e NO 2 (expresss em mg kg -1 ), que em lguns csos, form triuídos os vlores iguis 1, pois esses elementos estvm ixo do limite de detecção e, dess form qulquer vrição no processo de evporção interfere no teor desses elementos (Tel 1.3). A mtéri orgânic é o principl componente d vinhç e é medid de form indiret pelos vlores de DBO e DQO. A DBO é quntidde de oxigênio consumido pelos microorgnismos durnte degrdção d mtéri orgânic e DQO é medid d quntidde de oxigênio necessári pr oxidr quimicmente mtéri orgânic, pois durnte o processo de degrdção ocorre umento d demnd de O 2 pelos micro-orgnismos. O potencil poluente dos resíduos orgânicos tmém é usulmente crcterizdo pelos vlores de DBO e DQO, que presentrm lto gru de correlção entre si e com o teor de PO -2 4 (Figur 1.5). DBO (g L -1 ) R=,918* 8 6 1, 1,5 2, 2,5 3, PO -2 4 (g L -1 ) DQO (g L -1 ) R =,913* , 1,5 2, 2,5 3, PO -2 4 (g L -1 ) Figur Correlção entre os vlores de PO 4-2 (g L -1 ) e os teores de demnd ioquímic de oxigênio (DBO) () e demnd químic de oxigênio (DQO) () (g L -1 ) d vinhç concentrd Em relção à VNC, os teores de potássio e o de fósforo presentrm lto coeficiente de vrição devido às diferençs entre s mostrs d Usin I e II, refletindo escolh por produzir mis çúcr, resultndo no melço mis concentrdo e, por consequente n vinhç de mosto misto ligeirmente mis concentrd n Usin II (Tel 1.4).

31 29 Ao comprr médi dos vlores entre VC e VNC (vlores de p presentdos n tel 1.4), verific-se que miori ds vriáveis presentrm s médis mis elevdos pr VC (Tels 1.3 e 1.4) e que pens os vlores de NO - 3, NO - 2 e N + não diferirm pelo teste F. A redução do volume d vinhç pel concentrção é um lterntiv interessnte pr diminuir custos de trnsporte do resíduo longs distncis. Verificm-se lterções nos teores dos elementos de mneir que um menor volume poderá ser plicdo o solo grntindo o mesmo teor de nutrientes. Existe ind, vntgem de poder rmzenr vinhç, um vez que pós concentrd não se deterior em função de seu lto teor de sólidos solúveis, que lhe confere lt potencil osmótico. De mneir prátic, pode-se pensr que vinhç concentrd permite que solos distntes d usin tmém sejm fertilizdos, rcionlizndo melhor o uso desse resíduo.

32 3 Tel Composição químic de mostrs de vinhç de mosto misto coletds n Usin I e II no período compreendido entre 21 e 211 Amostr Usin ph CE Durez Ntotl NH 4 NO 3 NO 2 N + K + C +2 Mg SO 4 PO 4 RNF DBO DQO ds m g L mg L g L I 4,1 4,3 1,2,35 4,2 2,1 1* 7,4,91,19,35 1,1,8,97* 2 I 4,4 7,9 2,5,41 4,8 3 1* 7,9,79,36,39 1,76,9 1* 3 I 4 5,5 1,3,23 4,9 2,7 1* 2,8,52,2,19 1,27,8 1* 4 II 4,3 4,4 1,2,47 4,2 3,4 1* 5,5 1,88,31,32 1,1,2 1* 15, II 4,3 4,1 1,2,46 4,3 2,3 1* 4,5 1,98,35,35 1,21,2 1* Médi 4,2 5,25 1,47,384 4,48 2,7 1 5,62 1,22,282,32 1,27,13,994 15,1 25 DPM,1,22,27,2,7,15,,29,47,25,16,15,43,1,1, CV(%) 3,2 22,1 27,48 19,58 6,61 14,81, 28,9 46,97 24,68 16,25 15,43 43,8,97,66, P,37 <,1,2,14,35,237,279,135,1,5,11,61,7,2 - - RNF = resíduo não filtrdo; DBO = demnd ioquímic de oxigênio; DQO = demnd químic de oxigênio; DPM = desvio pdrão d médi *Vlores iguis 1 estão ixo do limite de detecção Médis significtivs (p,5)

33 Íons coletds pelos extrtores de solução N Tel 1.5 estão presentds s concentrções dos íons presentes ns soluções coletds pelos extrtores de solução do solo instldos,8 m de profundidde. Ness primeir mostrgem, verificou-se elevds concentrções de Cl -, NO - 3, C +2, Mg +2-2 e SO 4 no trtmento com 3 m 3 h -1 de VC, emor estes dois últimos sem diferenç esttístic por cus do elevdo coeficiente de vrição. Er esperdo que o K + tingisse ess profundidde rpidmente, ms concentrção n solução extríd não foi lterd. Tel Íons coletdos pelos extrtores de solução do solo,8 m de profundidde Trtmentos Cl - - NO 3 C +2-2 SO 4 Mg +2 K + N + m 3 h mg L Controle 13,67 1,43 8,93,5 1,63 2,97 6,5 7,5 1,57 1,97 13,63 1,87 2,17 2,63 3,53 VC 15 15,58 1,77 15,93,63 2,77 3,7 5, ,3 2,5 26,7 12,53 8, 3,37 5, ,63 1,67 15,17,6 1,87 2,5 3,53 VNC 15 16,5 1,67 14,47,57 1,6 2,63 2, ,77 1,57 19,8 6,27 6,57 3,3 3,17 n.s. n.s. n.s. n.s. CV (%) 41,5 21,9 34,7 19, 9, 15,2 51,2 Médis seguids de letrs iguis não diferem pelo teste de Tukey (p,5); n.s. = não significtivo pelo teste F (p,5); CV = coeficiente de vrição; VC = vinhç concentrd; VNC = vinhç não concentrd A grnde vriilidde n concentrção de íons entre um repetição e outr foi grnde limitção dess metodologi. Cd prcel presentv um quntidde diferente em relção o volume drendo, muito emor o locl fosse stnte homogêneo qunto à topogrfi. O sulfto foi um ânion de difícil determinção, com elevd concentrção em lgums mostrs (12,53 mg L -1 ) e, em outrs, ixo de 1 mg L -1, com coeficiente de vrição de té 19%, vlor tão lto que impede qulquer conclusão. De qulquer form, o sulfto no trtmento com 3 m 3 h -1 de VC foi em superior que os demis trtmentos indicndo um mior percolção desse elemento com doses lts de vinhç concentrd, pois principl form de perds de S ocorre pel percolção do sulfto pr for do miente de explorção rdiculr, devido à ix cpcidde de retenção desse elemento no solo (CHEN et l., 1999).

34 32 As concentrções de Cl - e NO - 3 tmém form elevds no trtmento VC 3 m 3 h -1, pois estes níons dependem d presenç de crgs positivs no solo pr serem retidos. Com predominânci de crgs negtivs, principlmente ns cmds superficiis do solo, estes íons estão sujeitos à percolção pr s cmds mis profunds. A elevção do ph promove diminuição d cpcidde de retenção de ânions (NAIDU et l., 199) e, como no trtmento VC 3 m 3 h -1 o ph foi 5,23 (médi ds três profundiddes nlisds) (Figur 1.11), lido à dose lt d vinhç (3 m 3 h -1 ) plicd n linh, promoveu percolção do Cl - e do NO - 3 té,8 m de profundidde. Por se trtr de ânions dsorvidos eletrostticmente às crgs do solo, outros utores tmém oservrm perds desses íons por lixivição (CUNHA et l., 1987; CRUZ et l., 199; GLOEDEN et l., 199). Cunh et l. (1987) verificrm que houve risco do NO - 3 poluir águ suterrâne devido à plicção de vinhç, pois, pesr de pequen, foi oservd lixivição de íons ixo d profundidde de 1,2 m. Cruz et l. (199) estudrm influênci d plicção de 3 m 3 h -1 de vinhç/no por 15 nos e oservrm que o nitrogênio lixivido n form de NO 3 - umentou n águ suterrâne emor os teores form ixo do limite máximo recomendd pr o uso humno. Gloeden et l. (199), vlirm influênci ds doses de 15 e 3 m 3 h -1 de vinhç nos quíferos de Botuctu e concluírm que pode hver risco de contminção d águ suterrâne pelo Cl -. Considerndo grnde moilidde que o Cl , NO 3 e SO 4 presentrm no solo, sus perds por lixivição são importntes, pois no movimento de percolção podem tur como ânions compnhntes fzendo com que o C +2 e o Mg +2 tinjm mior profundidde no perfil do solo (QAFOKU; SUMNER; RADCLIFF, 2), como verificdo no trtmento VC 3 m 3 h -1, que presentrm grndes concentrções desses nutrientes n solução coletd,8 m (Tel 1.5). A Tel 1.6 present os resultdos ds mostrs coletds nos meses de jneiro ril de 21. Neste período, vriilidde entre s mostrgens foi ind mior. Emor fossemos o locl logo pós um chuv com mis de 25 mm (Figur 1.6), em lgums prcels os extrtores não conseguirm retirr nenhum volume de solução. A vriilidde impediu tmém que fossem relizds nálises esttístics dos vlores otidos. Ns mostrgens de jneiro, os extrtores não coletrm nenhum volume de solução nos trtmentos controle e VC dose 3 m 3 h -1. Nos demis trtmentos, s colets de vários dis do mês de jneiro form misturds pr que fosse possível ter um volume mínimo pr determinção dos elementos; d mesm form se procedeu nos demis meses.

35 33 Tel Íons coletdos pelos extrtores de solução do solo,8 m de profundidde Trtmento N + K + C +2 Mg +2 + NH 4 Cl NO 2 NO 3 PO mg L m 3 h -1 Jneiro 7,5 5,81 1,83 13,42 3,6 1,67 7,7,5 1,81,8 5,4 VC 15 3,77 1,66 2,16 1,45 2,47 1,88,4,84,3 1,38 SO 4-2 VNC VC VNC VC 75 4,75 1,66 21,35 2,7 1,79 2,53,,25,14 2, ,26 1,33 21, 2,27 2,61 5,25,4,23,7 3,89 3 3,9 1,86 28,3 1,24 1,6 14,12, 5,61,9 19,8 Fevereiro Cont. 1,42,74 11,9 1,22 1,34,57,4,31,8 1, ,15 4,19 1,82 1,29,43 4,8,,34,6 6,3 3 2,92,92 52,6 13,85,5 75,4,,34,9 25, ,34,95 9,99 1,18,62 3,43,,35,6, ,6,43 9,94,66,79 6,54,,24,,24 3 1,14,73 26,8 13,3,81 24,34,,8, 31,4 Mrço e ril Cont. 2,32 1,26 1,31 1,8 2,2,8,5,58,,99 7,5 2,64 1,37 13,8/5 1,62 1,85 1,27,4,57, 5, ,5 1,94 21,97 1,97 1,97 12,65,18,84,9 5,56 3 2,73 1,68 35,59 9,19 1,42 53,94,,69, 9,52 VNC 75 4,21 2,5 9,18 1,5 1,29 3,6, 1,6, 1, ,3 1,85 13,69 1,6 3,85 7,6, 1,65, 3,12 3,96,64 18,5 1,45,73 13,26,,21, 31,75 Cont. = controle; VC = vinhç concentrd; VNC = vinhç não concentrd Verific-se que concentrção de K + nos trtmentos com vinhç não form superior em vlor o trtmento controle, mesmo qundo plicdo elevds quntiddes n linh d cn (3 m 3 h -1 ), indicndo cpcidde do solo em reter esse nutriente. Esse fto pode ser triuído o teor de rgil lto (Tel 1.1), reforçndo firmção de Sengik et l. (1988) e Brito, Rolim e Pedros (29) de que s concentrções de íons n solução lixivid dependem ds crcterístics do solo, o qul tendo elevdo teor de rgil, mesmo n mior dose, é cpz de dsorver grnde prte do K + existente n vinhç. Brito, Rolim e Pedros (25) determinrm quntidde de K + e N + lixividos em coluns de PVC de 2 cm de diâmetro e 11 cm de ltur, mntidos horizontes, espessurs e densiddes dos três solos (Nitossolo, Argissolo e Espodossolo) que receerm doses de vinhç que presentv 1,12 mg K + L -1 (35 e 7 m 3 h -1 ). Neste estudo, os miores vlores de K + no lixivido ocorrerm no Espodossolo, seguido do Argissolo e Nitossolo (textur mis rgilos), mostrndo que grnde prte do íon diciondo ficou retid no perfil, sej n fse trocável ou solúvel do solo.

36 34 Aind no mesmo experimento, Brito e Rolim (27) vlirm CE do percoldo e, o solo com elevdo teor de rgil (Nitossolo) presentou mior cpcidde de reter no perfil os elementos responsáveis pel elevção d CE (K + e N + ) do efluente. Brito, Rolim e Pedros (29) estudrm s lterções ssocids à profundidde de -1, 1-2 e 2-4 cm nos três solos (Nitossolo, Argissolo e Espodossolo) pel plicção ds mesms doses de vinhç descrit cim e verificrm que no Nitossolo, menor dose de vinhç proporcionou elevção n concentrção do nutriente pens no horizonte mis superficil e, n mior dose, o K + tingiu profundidde um pouco mior, porém, sem vrição dos teores nos horizontes mis profundos. Este fto é explicdo pelo elevdo teor de rgil do Nitossolo que, mesmo n mior dose, foi cpz de dsorver grnde prte do K + existente n vinhç nos primeiros centímetros de profundidde, pois pr o Espodossolo, os teores form elevdos em todos os horizontes sendo crescentes com dose devido à fcilidde de percolção do K + dissocido n solução em função d textur renos do perfil. É importnte levr em considerção que o crescimento d cn é muito rápido nos meses do verão, com condições dequds de tempertur, luminosidde e disponiilidde hídric e, os íons vão sendo retirdos do solo trvés d sorção pels rízes; isso foi verificdo pr o K +, pois os teores do nutriente ns folhs dos trtmentos com vinhç form significtivmente miores o teor ns folhs do trtmento controle (Tel 1.13). Como tempertur e umidde do solo form elevds (Figur 1.6), especilmente té ril, e o umento do teor de águ no solo fvorece o trnsporte de K + té s rízes, pois este processo ocorre pelos mecnismos de fluxo de mss e difusão, o que contriuiu pr su sorção pels plnts. Cunh et l. (1987) tmém estudrm lixividos com um dose de 8 m 3 h -1 de vinhç e não encontrrm movimento do K + no solo pós,4 m de profundidde, segundo os utores, o ppel ds plnts é d mior importânci n prevenção d lixivição do nutriente. Apesr de não ser possível tirr conclusões devido às dificulddes de colet d solução percold e d vriilidde elevd entre s mostrgens, de mneir gerl, os resultdos otidos mostrrm que plicção d vinhç no solo não crret grndes preocupções qunto às questões mientis, pois os vlores do percoldo estão ixo dos teores máximos permitidos pel legislção vigente, pr cloretos 25 mg L -1 e nitrto 1 mg L -1 (BRASIL, 1986).