USO DE MODELOS DE TRANSFERÊNCIA DE METAL PESADO E DE CRESCIMENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR SOB ADUBAÇÃO DE COMPOSTO DE LIXO URBANO

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1 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol USO DE ODELOS DE TRANSFERÊNCIA DE ETAL PESADO E DE CRESCIENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR SOB ADUBAÇÃO DE COPOSTO DE LIXO URBANO Fábio César da SILVA Psquisador, Embrapa /CNPTIA/Campinas-SP. fcsar@cnpia.mbrapa.br Laércio Luis VENDITE Profssor douor, UNICAP/IECC/ Campinas- SP. vndi@im.unicamp.br Alssandra Fabíola BERGAASCO Bolsisa Fapsp, Zoocnisa, Embrapa /CNPTIA. afb@cnpia.mbrapa.br. RESUO A psquisa aborda o manjo d composo d lixo na cana-d-açúcar como frilizan alrnaivo como solução social ambinal ao acúmulo d rsíduos, uilizando-s modlos mamáicos para apoio à dcisão, visando o sablcimno d criérios procdimnos para su uso, limiado pla quanidad d mais psados riscos ambinais xisn. Primiro foi consruído um odlo Comparimnal, inédio, qu dscrvu a ransfrência d mais psados no sisma solo-raiz-par aéra da cana, dmonsrando qu o mal mais procupan é o Ni, pois dmora aproximadamn anos para sr anuado no solo chgou m maior quanidad na par aéra, quano aos faors argila, óxidos ph do solo, noou-s qu nos solos d maior podr ampão, a passagm da maioria dos mais foi mais lna, cujas conclusõs foram obidas a parir d sofwars d simulação ond foram sados os modlos. O odlo d Crscimno d Índic d Ára Foliar foi rirado da liraura adapado à ss sudo d cana-d-açúcar adubada com CL, aravés do ajus não linar plo sofwar SAS, posrior simulação validação, dmonsrando um pono máximo d crscimno próximo aos dias, não difrnciação no crscimno com as difrns dosagns d CL adicionadas. Palavras-chav Composo d lixo, Cana-d-açúcar, odlo mamáico, io ambin. INTRODUÇÃO Os lixos urbanos, causam divrsos prjuízos à população ao mio ambin, ornando-s um problma govrnamnal, qu sá s agravando dvido ao crscimno populacional a rápida urbanização. Uma manira d solucionar ss problma é aravés da composagm do lixo domiciliar, do qual origina-s o composo d lixo (CL), sndo o uso na agriculura a mlhor opção para sua disposição final, como frilizan /ou condicionador das propridads físicas do solo, pois ss são fons d nurins d maéria orgânica. as dvmos sar Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

2 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol anos para o fao d qu s CL pod vincular mais psados, faor limian d su uso, pois podm nrar gradualmn acumular-s na cadia alimnar chgando aé ao homm (Kabaa - Pndias & Pndias, 9). A informaização d procssos d supor à dcisõs sobr o uso do CL nas divrsas culuras, m spcial, plo mprgo d odlos amáicos m cana-d-açúcar, podm minimizar riscos ambinais, os cusos d produção proporcionar maior susnabilidad do planjamno agrícola, sm prjudicar o ambin. Isso ocorr porqu os modlos prmim visualizar, por simulação numérica, as mlhors opçõs d axas, áras d uso do composo sobr a produividad.. ATERIAL E ÉTODOS Foram ralizados xprimnos com cana-d-açúcar adubando-a com CL, sndo m condiçõs conroladas m campo, m odos ls, os solos foram sparados m classs d acordo com os ors d óxidos d F Al, or d argila ph, com objivo do sudo da inrfrência dsss faors nas concnraçõs d mais psados simular modlos dnro d variávis homogênas. O xprimno sudou a disponibilidad d mais psados no mpo incubando-s CL (,, T/ha), m príodos (,,, dias). O Exprimno sudou a dinâmica d mais psados no sisma solo-plana incubando-s CL nriqucido com nívis d mais psados. O Exprimno sudou o dsnvolvimno da cana-d-açúcar sob adubação d CL + PK... ODELO DE TRANSFERÊNCIA DE ETAL PESADO NO SISTEA SOLO-PLANTA Na modlagm mamáica do sisma solo-plana, foi consruído um modlo d ransfrência d mais psados, com bas nos modlos comparimnais (Bassanzi & Frrira, 9), para o qual foi ncssário a criação d hipóss suplmnars m rlação as axas d passagm do mal psado plos comparimnos, os quais foram: o solo, a raiz a par aéra (colmos + folhas). Considrou-s um simpls modlo drminísico d quaçõs difrnciais linars para dscrvr a dinâmica da disponibilidad d cada mal (Cd, Cu, Ni Pb) no solo o grau d absorção dss mal pla raiz: d /d = -λ. - α. d /d = + α. - β. d /d = + β. Fon d mal psado (Composo d lixo) concnração do mal psado no solo no insan ; concnração do mal psado na raiz no insan ; concnração do mal psado na par aéra da cana-d-açúcar no insan ; λ vlocidad do dcaimno do mal psado (axa consan); α axa d ranslocação do mal do solo para a raiz (axa d absorção da raiz); β axa d ranslocação do mal da raiz à par aéra. Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

3 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol E com a sguins condiçõs iniciais: ( ) C, ( ) = = Solução : ( ), ( ) = C =., C = Quanidad do mal no CL, mg/kg ( λ +α ). α C Solução : ( ) = β ( λ + α ) Solução : ( ) α = β [ ]. ( λ + α ). β. ( λ + α)... β α C + λ + α. β. C β. ( λ + α ).. + α. λ Para simaiva dos parâmros do modlo (α, β λ) foram uilizados os dados rais obidos nos xprimnos, ralizado-s um ajus plo SAS. Os valors iniciais ncssários à convrgência dos parâmros foram obidos aravés do parâmro b do modlo linar: X= Y=, indicando a axa d passagm do mal do solo para a raiz, o valor d b do modlo linar: X= Y=, indicando a axa d passagm do mal da raiz à par aéra da cana, cujos valors são, rspcivamn, α β do modlo. Quano ao parâmro λ, s valor inicial foi consguido aravés do Exprimno, com modlos linars: Y = or d mal no solo X = mpo d incubação do mal no solo, cujo valor b ds modlo linar indica a axa d dcaimno do mal no solo. Como primiro passo foram drminados valors para λ + α, aravés da Solução : ( ) ( λ +α ). = C. λ + α = χ χ = ( ln( C) ln( ) Após obidos os valors d X, chgou-s a um modlo d m função da variávl (Solução ), para simaiva do parâmro α; para simaiva d β, rsolvu-s a quação d (solução ): Solução : α. C ( λ + α ). =.( ) λ + α α C Solução : ( ) = β ( λ + α ) [ ]. ( λ + α ). β.. β = ( λ + α ). + α. C. + α. C. ( λ + α )... ODELO DE CRESCIENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR ADUBADA CO CL A variávl d crscimno ajusada, foi o índic d ára foliar (IAF), qu é um óimo indicaivo d crscimno produividad da cana-d-açúcar, pois após a grminação inicia-s o dsnvolvimno das folhas, qu são as rsponsávis diras pla Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

4 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol ransformação da nrgia solar m nrgia química aravés da foossíns (Barbiri, 99). A drminação do IAF foi ralizada para cada raamno aravés da quação: IAF (m /m ) = ára foliar d uma cana (m ) * prfilhos (m ) AF = (ára da amosra * pso oal das folhas)/pso d uma amosra Com os dados d mpraura máxima mínima calculou-s os valors d graus-dia para cada príodo d horas, plas sguins quaçõs (Inman-Bambr, 99): - Para Tm > Tb: GD = ((Tmáx + Tm)/) Tb Para Tm Tb: GD = (Tmáx Tb) /(*(Tmáx Tm)), Sndo: GD = graus-dia; Tmáx = mpraura máxima; Tm = mpraura mínima; Tb = mpraura bas A quação do modlo aqui proposo é: IAF = a * ( GD) b * c * GD Ond, IAF = Índic d ára foliar (m /m ); a, b c = parâmros do modlo; GD= somaório d graus-dia Ess modlo foi ajusado uilizando-s o procdimno não linar do SAS, forncndo-s valors dos IAF (Exprimno ) para cada somaório d graus-dia, rsulando m valors d parâmros para cada um dos raamnos.. RESULTADOS E DISCUSSÃO.. ODELO DE TRANSFERÊNCIA DE ETAL PESADO NO SISTEA SOLO-PLANTA Com os valors dos parâmros α, β λ, foram ralizadas simulaçõs para drminação d valors prdios d, m várias épocas (), para simaiva do comporamno do mal psado no mpo (Figura ). Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

5 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol Pb (mg/kg) Pb TEPO (DIAS) Cu (mg/kg) Cu TEPO (DIAS) Figura. odlo comparimnal d ransfrência d mal psado no sisma solo plana para os mais Chumbo Cromio, m solos A, sob adubação do nívl d CL. Primiro Pono Críico: Exinção d, quando A curva para os ors d Pb nos solos A possui uma rápida quda, chgando a xinção ans d dias após sr adubado, nos solos da class B, ssa quda é mais lna, ficando nr dias ano. O mal Ni, possui uma quda acnuada apnas quando o solo é adubado com nívl, chgando s or a xinção no comparimno solo ans d um ano após a adubação, nquano qu nos ouros nívis, ss mpo ulrapassa os anos, assim como o Cd. Para o Cu, a quda d foi mais lna quando uilizado o nívl nos solos class B, chgando a zro próximo d dias. Sgundo Pono Críico: Pono máximo d β ln λ + α O mpo ond ocorr o maior valor d mal na raiz da plana é dado por: = β + α + λ Quano ao or d Pb, o pono máximo ocorr m média, aos 9 dias após a adubação para os solos da class A aos dias para os solos class B. Para o Ni, os solos B mosraram um crscimno mais lno d mal na raiz, sndo qu o pono máximo ocorru, m média, aos dias nos solos A, dias. Também para o mal Cd, os solos B mosraram um crscimno mais lno. Nos nívis ocorr uma maior vlocidad d ransfrência d Cd para a raiz, chgando ao pono máximo m dias nos solos A nos solos B, m odos os casos, só chga a após aproximadamn anos, não, ao final do ciclo d cana d ano mio, ainda xisiria mal disponívl para a par aéra. Trciro Pono Críico: Pono m qu s sabiliza α.c α. é crscn s sabiliza m Quando: λ + α C λ + α Enr os nívis d Pb adicionado ao CL uilizados como adubos, não foram nconradas difrnças significaivas aravés dos modlos quano ao comporamno ds mal na par aéra da cana-d-açúcar, cujo or crsc com o aumno dss m odos ls, quando a cana compla um ano d idad, o or d Pb na par aéra ( ), já sá praicamn sabilizado. Já no Ni, quando aplicado o nívl, o crscimno d é rápido, s sabilizando próximo a dias, iso é, quando sá no momno d cor. A quanidad d Cd na par aéra da cana, nos nívis dos Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

6 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol solos A B, foi bm baixo,, nos nívis do solo A, dos solos B, ss or na par aéra chga a 99% d C. O or d Cu na par aéra é procupan, pois l s sabiliza próximo a 99% do or adicionado, o cuidado dv sr maior ainda, pois ss comparimno aing sss alos ors, próximo aos dias, qu é a época d cor da cana-d-açúcar... ODELO DE CRESCIENTO DA CANA-DE-AÇÚCAR SOB ADUBAÇÃO DE CL Os modlos d crscimno da cana-d-açúcar, com o valor dos parâmros obidos para cada raamno foram simulados são dmosrados na Figura abaixo. O vigor vgaivo mais lvado foi nconrado m cana adubada com CL suplmnado com PK nas dosagns d /há, com o IAF aingindo valors nr, 9, m/m, sndo qu, com um somaório d mnos d GD já ocorru um IAF maior qu, o suficin para inrcpar plo mnos 9% da radiação solar o IAF s maném maior qu por um maior príodo (maior qu dias) na cana sm aplicação d CL, apnas PK. O IAF máximo aingido foi mais prcoc na cana qu rcbu raamno com CL com alguma suplmnação, ficando ss pono máximo m orno dos 9 dias (aproximadamn GD). raamno +PK IAF=xp(-,9)*X**,*xp(-,*X) raamno +PK IAF=xp(-,)*(X**,)*xp(-,*X) IAF (m/m) IAF (m/m) dias após planio dias após planio IAF (m/m) 9 raamno +PK IAF=xp(-,)*(X**,9)*xp(-,*X) dias após planio Figura. odlo d crscimno da cana-d-açúcar para os raamnos d,, 9 /há d CL suplnados com PK IAF (m/m) 9 raamno 9+PK IAF=xp(-,9)*(X**,)*xp(-,*X) dias após planio Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://

7 a d ouubro d Vila Vlha Palac Hol. CONCLUSÕES - Quano ao or d mal no solo, o mais procupan é o Ni, pois, com xcção do nívl, dmora aproximadamn anos para s or sr xino do solo (aingindo assim a cana soca), o qu possui dcaimno mais rápido é o Chumbo; - Quano ao or na raiz, o Cobr é o qu aprsna maior pono máximo, mas o qu aing ss pono mais rápido é o Pb, o qu dmora mais a aingi-lo é, ambém, o Ni; - Na par aéra, o mal qu chgou m maior quanidad foi o Ni, por úlimo o Pb, mas o mal qu mosrou o crscimno mais acnuado foi o Pb, chgando próximo a su máximo ans do momno d cor da cana, quando analisado o modlo mamáico; - Quano a inrfrência dos ors d argila, óxidos ph do solo na ransfrência dsss mais no sisma, noou-s qu nos solos classificados como B, com maior podr ampão, a passagm da maioria dos mais plos comparimnos foi mais lna, assim como a quda d sus ors no solo na raiz. - O vigor vgaivo mais lvado foi nconrado m cana adubada com CL suplmnado com PK nas dosagns d /ha. - O IAF máximo aingido foi mais ardio na cana qu rcbu raamno com CL sm suplmnação minral, ficando ss pono por vola d dias (aproximadamn GD). - Os modlos mamáicos aqui dscrios podm srvir como bas à formulação d normas d uso do CL, podndo simar quanidads d cada mal m cada par da plana nos divrsos cnários sudados prdizr o crscimno dsnvolvimno da cana-d-açúcar.. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBIERI, V. Condicionamno climáico da produividad poncial da cana-daçúcar (Saccharum spp.): um modlo mamáico-fisiológico d simaiva. Piracicaba/SP, 99. p. Ts (Douorado) ESALQ. BASSANEZI, R. C. & FERREIRA, W. C. Jr. Equaçõs Difrnciais com aplicaçõs. Ed. Harbra, 9. p. INAN-BABER, N. G. Tmpraur and sasonal ffcs on canopy dvlopmn and ligh inrcpion of sugarcan. Fild Crops Rsarch, : KABATA-PENDIAS,A. Trac lmns in soils and plans. Boca Raon, CRC Prss, 9. p Dparamno d Informáica Univrsidad Esadual d Pona Grossa Fundação ABC hp://