Valorização agrícola dos subprodutos dos lagares de azeite

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1 Valorização agrícola dos subprodutos dos lagares de azeite Cristina Sempiterno e Rui Fernandes INIAV UEI-SAFSV/ Laboratório Químico Agrícola Rebelo da Silva 3º Colóquio - Fertilidade do solo e nutrição das plantas Oeiras, 22 de setembro de 2015 C. Sempiterno - 3º Colóquio do Ano Internacional dos Solos, Oeiras, 22 de Set. de 2015

2 Sumário: O sector oleícola em Portugal Principais subprodutos gerados Sistemas de tratamento valorização agrícola Legislação aplicável Resultados de estudos realizados Considerações finais

3 número de lagares Evolução do número de lagares dos diferentes sistemas nos últimos 10 anos em Portugal Tradicional contínuo duas fases contínuo 3 fases +79 lagares 2 Fases lagares prensas

4 A indústria de extração de azeite em Portugal e os Subprodutos gerados Número de lagares, quantidade de azeitona laborada, de azeite produzido e estimativas de bagaço e água-ruça obtidos, por sistema de extracção de azeite em Portugal na campanha de 2014 Sistema de extracção Nº de lagares* Azeitona laborada (t)* Azeite obtido (hl)* Estimativa de bagaço obtido (t) 79% Estimativa de águaruça obtida (m 3 ) Tradicional - prensas 36% Contínuo de 2 fases 44% Contínuo de 3 fases 20% Total Dados do INE, %

5 Principais Subprodutos/Resíduos gerados Água-ruça Efluente liquido Prensas 3 Fases Água de constituição Água de lavagem e adição % de elementos sólidos Bagaço Subproduto/resíduo sólido 2 Fases Essencialmente água de lavagem Prensas 3 Fases 2 Fases Polpa Caroço Tegumento da azeitona Azeite remanescente + água de constituição do fruto

6 Composição média de águas-ruças e bagaços consoante o sistema de extração de azeite Água-Ruça Bagaço Prensas 3 - Fases Prensas 3 - Fases 2 - Fases Humidade % MO % 1,3 10,5 0,7 5,5 69,1 81,0 46,7 54,7 84,8 97,6 C/N ph 4,5 5,9 4,6 5,9 4,6 6,5 CE ds m -1 6,6 8,7 3,8 5,9 0,88 6,10 N % 0,02 0,04 0,01 0,07 0,70 0,50 0,7 2,1 P % 0,02 0,05 0,01 0,04 0,03 0,15 0,02 0,12 0,07 0,44 K % 0,24 0,39 0,09 0,38 0,49 0,70 0,35 0,50 0,80 3,00 Ca % 0,02 0,04 0,007-0,04 0,43 0,31 0,04 1,07 Mg % 0,01 0,02 0,005-0,01 0,006-0,38 Polifenois % 0,14 1,40 0,004-0,70 1,2 0,3 1,0 0,03 2,40 Grande heterogeneidade (sistema ext.,tipo, condição e origem das azeitonas, duração e carateristicas do armazenamento) Elevado teor de MO nos bagaços Reação ácida Relativa riqueza em potássio Presença de compostos fenólicos (carácter bactericida e fitotóxico)

7 Sistemas de tratamento dos subprodutos dos lagares de azeite Processos físicos; (Diluição, sedimentação, centrifugação, filtração, ) Processos térmicos; (Evaporação forçada, secagem, combustão, pirólise, lagunagem, ) Processos físico-químicos; (Neutralização, precipitação, oxidação, adsorção, troca iónica, ) Processos biológicos; (biodegradação aeróbia/anaeróbia, compostagem, fitoremediação, aplicação ao solo, )

8 Valorização dos subprodutos dos lagares mediante aplicação ao solo Vantagens: uma forma económica de eliminar e tratar os subprodutos; uma fonte de nutrientes, em especial de potássio, e de matéria orgânica. aumento da estabilidade da estrutura do solo; aumento de carbono armazenado no solo; uma fonte alternativa de água para rega (água-ruça).

9 Inconvenientes: a dificuldade de armazenamento dos subprodutos; a elevada salinidade dos subprodutos, que pode causar danos no solo e nas plantas; o baixo valor de ph destes efluentes pode causar alguma preocupação em solos ácidos; o elevado teor em polifenóis que potencialmente lhes confere características fitotóxicas.

10 Legislação aplicável: Folhas e ramos Separados da azeitona previamente Biomassa Excluídos do RGGR (DL178/2006 alterado pelo DL 73/2011) Água-ruça Aplicação ao solo Despacho 626/2000, licenciamento nos termos do DL 236/98 Lamas das lagoas Aplicação ao solo Valorização de resíduos Enquadramento no DL 276/2009 Utilização de lamas em solos agrícolas.

11 Legislação aplicável: Extração de óleo Aliment. animal Subproduto Excluídos do RGGR (DL178/2006 alterado pelo DL 73/2011) Bagaço Outros destinos (Aplicação ao solo) quando não for efetuada pelo produtor dos resíduos (artigo 23º, e) do DL 73/2011) Biorresíduo Reclassificado Subproduto Sujeitos ao RGGR* (DL 178/2006 alterado pelo DL 73/2011) Art. 44-A do DL 73/2011+ taxa Caroço Aplicação ao solo Biorresíduo Sujeito ao RGGR, DL 73/2011 * * Inscrição no sistema integrado de registo eletrónico de resíduos - SIRER

12 Águas-ruças -Despacho conjunto n.º626/2000 (MADRP e MAOT) Estabelece um conjunto de normas de utilização das águasruças em solos agrícolas, entre as quais se salientam: obrigatoriedade de licenciamento; a necessidade de existir uma lagoa de armazenamento da totalidade da água-ruça produzida na campanha; a aplicação ao solo deve ser realizada no período de Março a Novembro, devendo ter em conta as condições meteorológicas verificadas nesse ano; um limite para o volume utilizado que não pode exceder os 80 m 3 /ha.ano;

13 A necessidade de realização de um pré-tratamento adequado, nomeadamente através da correção do ph; a limitação da aplicação às culturas arbóreas e arbustivas; a proibição de espalhamento em áreas de reserva Ecológica Nacional (REN) e áreas protegidas; o respeito por um conjunto de distâncias de segurança: 50 m para habitações isoladas, 200 m para aglomerados populacionais, 50 m de poços ou furos, 100 m no caso dos poços ou furos se destinarem para consumo humano, 35 m de linhas de água, 100 m do nível de pleno armazenamento de albufeiras.

14 Bagaço Grande parte do bagaço é encaminhado para as indústrias de extração de óleo, sofrendo previamente um processo de secagem. Depois de extratado o bagaço é normalmente valorizado como fonte energética para queima em caldeiras.

15 Estudos realizados no INIAV Ensaios de incubação Ensaios de emergência Ensaios em vasos Ensaios de campo

16 Ensaios de incubação Tratamentos experimentais: Objetivo: estudar os efeitos da aplicação de água-ruça (prensas e 3 fases) e de bagaço de duas fases na evolução do ph e da condutividade elétrica, utilisando diferentes tipos de solos (VReu, CMhu, LVfr, CMca). Água-ruça Bagaço Determinações: T1 0 m 3 ha -1 T2 125 m 3 ha -1 T3 250 m 3 ha -1 T4 375 m 3 ha -1 T5 500 m 3 ha -1 T1 0 t ha -1 T2 15 t ha -1 T3 45 t ha -1 T4 90 t ha -1 T5 150 t ha -1 ph(h 2 O) e condutividade eléctrica aos: 1, 7, 14, 28, 56 e 112 dias após aplicação da água-ruça ou bagaço.

17 ph(h2o) ph(h2o) Conclusões dos ensaios de incubação com águas-ruças e bagaço 2 fases 9,0 8,0 8,5 7,5 8,0 7,0 7,5 6,5 7,0 6,0 6, dias de incubação 5, dias de incubação 0 m3 125 m3 250 m3 375 m3 500 m3/ha 0 t 15 t 45 t 90 t 150 t/ha Água-ruça de prensas (CMca) Bagaço 2F (CMca) No início ocorreu uma ligeira acidificação do solo mas rapidamente o solo recuperou ( 7 dias), com tendência a apresentar valores de ph superiores aos iniciais.

18 CE (ds/m) CE (ds/m) 1,0 0,8 0,5 0,4 0,6 0,3 0,4 0,2 0,2 0,1 0, dias de incubação 0, dias de incubação 0 m3 125 m3 250 m3 375 m3 500 m3/ha 0 t 15 t 45 t 90 t 150 t/ha Água-ruça de 3 Fases (CMca) Bagaço 2F (CMca) No ínicio registou-se um acréscimo na CE do solo, mas rápidamente se recuperaram os valores iniciais. A intensidade das alterações dependeu do solo receptor e da quantidade de água-ruça e bagaço aplicados, no entanto e apesar das elevadas doses utilizadas não se observaram níveis passíveis de causar acidificação nem salinização do solo.

19 Ensaio em vasos com água-ruça, bagaço de azeitona e um composto Dois ensaios delineados em blocos completos casualizados com três repetições e dez tratamentos experimentais correspondentes a: 0, 80, 160 e 240 m3/ha de água-ruça, bagaço e composto. Cultura : cevada (Hordeum vulgare L. Hexastichon) var. Sereia Dois solos distintos (CMca e CMdy)

20 peso seco (g/vaso) Produção de grão e palha no solo CMca a a a ab a a a ab bc cd a ab abc bc c cd grão palha 8 d de d e AR 160AR 240AR 80B 160B 240B 80C 160C 240C Água-ruça Bagaço Composto tratamentos experimentais (m 3 /ha)

21 Carbono orgânico (g kg-1) Efeitos da aplicação de água-ruça, bagaço e composto sobre o teor de carbono orgânico do solo ,99d 8,99d 8,99d 15,49c 11,31d 21,46b 15,54c 7,42d 7,71d 7,42d 27,26a Quantidade aplicada (m 3 /ha) 19,89b A aplicação de composto e principalmente de bagaço levou a aumentos significativos nos teores de C orgânico do solo. Água-ruça Bagaço Composto CMca

22 N-NO3- (mg kg-1) Efeitos da aplicação de água-ruça, bagaço e composto sobre o teor de azoto nítrico do solo ,9a 35,9a 35,9a 34,6a 35,7a 34,6a 28,9b 26,6b 22,8c 21,8c 12,9d 12,3d Quantidade aplicada (m 3 /ha) Água-ruça Bagaço Composto A aplicação de quantidades crescentes de composto não conduziu a decréscimo nos teores de N nítrico, ao contrário do que aconteceu com a aplicação de AR e bagaço

23 Ensaio de campo com água-ruça de três fases Olival intensivo (6 x 7m) var. picual e cobrançosa, com 12 anos localizado no ribatejo num Cambisolo calcário, com rega subterranea. Duração do ensaio: 3 anos

24 Anualmente espalhou-se no solo diferentes quantidades de água-ruça: - 0 m 3 /ha - 80 m 3 /ha m 3 /ha m 3 /ha Ensaio delineado em blocos completos casualizados com 4 tratamentos e três repetições

25 O ensaio teve como objectivos avaliar os efeitos da água-ruça sobre: Produção de azeitona Fertilidade do solo Nutrição das plantas Qualidade do azeite

26 Efeitos da aplicação da água-ruça sobre a produção de azeitona por árvore Produções mais elevadas com 80 e 160m 3 de AR. Doses mais elevadas de água-ruça poderão conduzir a decréscimos na produção

27 Efeitos da aplicação da água-ruça sobre o estado de fertilidade do solo Potássio extraível (Egner-Rhiem) Potássio de troca (acet. de amónio) Aumento significativo nos teores de K extraível e de troca e ainda de matéria orgânica, Fe e Mn. Não se registaram efeitos sobre o ph nem na Condutividade elétrica

28 Concentrações foliares de nutrientes A aplicação de água-ruça ao solo tende a melhorar o estado de nutrição potássica das oliveiras. Qualidade da massa de azeitona e do azeite O teor de gordura e de humidade da azeitona, bem como a qualidade do azeite (acidez, Ind. Peróxidos, estab. oxidativa, polifenóis, absorvâncias no UV) não foram afectadas pela aplicação de água-ruça ao solo.

29 Ensaio de campo com bagaço de duas fases Olival intensivo (6x7m) variedade cobrançosa, com 16 anos localizado no ribatejo num Cambisolo calcário Tratamentos experimentais: 0, 60 e 120 t de bagaço ha -1 Ensaio delineado em blocos completos casualizados com três repetições. Blocos com 420m 2 e 12 árvores (4 arvores úteis).

30 O ensaio teve como objectivos avaliar os efeitos da aplicação de bagaço de 2 fases sobre parâmetros da fertilidade do solo (Matéria orgânica, N total, N nitrico C/N e K) A diferentes profundidades: 0-10cm; 10-20cm; 20-50cm

31 N total (%) Matéria orgânica(%) 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 2,0b 0,12c 4,1b 7,1a 2,2 ab 1,6 b 3,3 a 0,9a 0,9a 0,7a ,17b 0,23a profundidade (cm) t/ha 0,09a 0,08a 0,17a 0,06a 0,06a 0,06a profundidade (cm) Resultados dos estudos Aumento significativo nos teores de Matéria orgânica nas camadas 0-10cm e 10-20cm. Aumento significativo nos teores de Azoto total na camada superficial 0-10cm t/ha

32 K ext. (mg K2O.kg -1 ) N- NO 3 (mg kg -1 ) ,0a 25,4a 22,7b 21,1b 21,9a 21,9a 21,7a 20,9a 20,1a Decréscimo significativo nos teores de Azoto nítrico na camada superficial 0-10cm. profundidade (cm) b 170c 372a t/ha 227a 133b 150b 94a 97a 100a Aumento significativo nos teores de potássio nas camadas 0-10cm e 10-20cm. profundidade (cm) t/ha

33 Considerações Finais A aplicação controlada de águas-ruças e de bagaços de duas fases, ao solo agrícola, poderá ser um adequado destino para estes produtos, tirando-se partido do seu potencial valor fertilizante; Dado o efeito negativo observado na dinâmica do N recomenda-se que em simultâneo à aplicação destes subprodutos se reforce a adubação azotada.

34 Considerações Finais Apesar da aplicação de bagaço ao solo não causar problemas de acidificação nem salinização, devido aos efeitos negativos sobre a dinâmica do N no solo e às dificuldades de manuseamento encontradas, considera-se preferível a valorização agrícola dos bagaços de duas fases após um processo de compostagem.

35 A compostagem é uma técnica que pode ser realizada com baixo custo e simplicidade em termos tecnológicos, através da qual se reduz a dificuldade de manuseamento de um produto com uma consistência tão fluida, eliminam-se os possíveis efeitos fitotóxicos e consegue-se obter um produto estabilizado antes da sua aplicação ao solo.

36 Considerações Finais A actual legislação de utilização das águas-ruças em solos agrícolas (Despacho conjunto 626/2000) deverá sofrer algumas alterações designadamente: O valor limite das dotações de AR poderá ser superior a 80m 3 /ha.ano (novo limite deverá depender das caraterísticas do solo e da cultura); Alargar a possibilidade de aplicação de águas-ruças a algumas culturas anuais herbáceas (sendo conveniente respeitar um intervalo de segurança entre a aplicação e a sementeira); Dispensar a exigência de pré-correcção do ph das águasruças

37 Muito obrigada pela vossa atenção Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. Av. da República, Quinta do Marquês, Oeiras, Portugal Tel: (+ 351) Fax: (+ 351) cristina.sempiterno@iniav.pt