Decomposição de resíduos de agroindústria fumageira no solo

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1 DOI: Rvist o Cntro o Ciênis Nturis Exts - UFSM Ciêni Ntur, Snt Mri, ISSN: X, v. 35 n. 2 Dz. 2013, p Domposição rsíuos groinústri fumgir no solo Domposition of th too gro rsius on soil Mrio Hnriqu Lushnr 1, Mrino José Tso 2, Crlos Alrto Bissni 3, Lnro Bortolon 4, Dnil Buno Piz Bros 5, Roson Anrzz 6 1 Eng. Agro., Mstr, UFRGS, Porto Algr, Rio Grn o Sul, Brsil 2 3 Doutor Profssor. o prtmnto solos, UFRGS, Porto Algr, Rio Grn o Sul, Brsil 4 Pós Doutorno o prtmnto solos, UFRGS, Porto Algr, Rio Grn o Sul, Brsil 5 Mstr m ini o solo, UFRGS, Porto Algr, Rio Grn o Sul, Brsil 6 Pós Doutor m Ciêni o Solo, UFRGS, Porto Algr, Rio Grn o Sul, Brsil Rsumo O nfiimnto inustril o to gr proximmnt t nuis rsíuos sm vlor omril, tornno-s um prolm mintl. Assim, o ojtivo st trlho foi vlir o potnil rilgm gríol ois prinipis tipos rsíuos groinústri fumgir (RAF) su tx minrlizção no solo m ifrnts onntrçõs. Form vlios 12 trtmntos, om içõs oss rsnts os RAF m pó (RAF P) m tlos (RAF T), lém trtmntos om RAF (15 t h-1) omplmntção om nutrints minris. A tx minrlizção os rsíuos vli pl volução C-CO2, foi proximmnt 40% pr o RAF P 49% pr o RAF T. Após ição RAF o nitrogênio minrlizávl umntou m té 4 vzs orou os vlors ph o solo. Assim, ição RAF po sr um ltrntiv fiint pr mlhorr s oniçõs nutriionis (onntrçõs C N) o solo om ixo usto. Plvrs-hv: minrlizção, nutrints, omposição rsíuos. Astrt Th inustril prossing of too prous roun 35,000 tons of wsts pr yr. Furthrmor, ths wsts o not hv ommril vlu n us nvironmntl prolms. Thus, th im of this stuy ws vlut th potntil us to griulturl ryling of two min typs of gro wst too (AWT) n thir soil minrliztion in iffrnt onitions. Twlv trtmnts wr us with inrsing itions of AWT in ust (AWT D) n in stms (AWT S) n minrl frtiliztion. Th minrliztion of AWT, vlut y th C-CO 2 volution ws up to 40% with AWT D n 49% with th AWT S. Aftr AWT ition, it ws osrv high minrliztion of nitrogn n inrs of th soil ph. Hn, th ition of AWT n n ffiint ltrntiv to promot th nutritionl n physil onitions of soils with low ost. Kywors: minrliztion, nutrints, gro wst too. Rio m: , Aito m:

2 2 LAUSCHNER t l. Domposição rsíuos Introução Dos o stor inustril inim qu proução nul rsíuos groinústri fumgir (RAF) orrspon proximmnt 4% o totl folhs prosss ns groinústris, sno grs no Brsil proximmnt t rsíuos por no (KBH C, 2004). Os rsíuos provnints o prossmnto o to tipo Virgini são onstituíos priniplmnt plo pó (RAF P), qu é xtrío urnt too o prosso proutivo por sistms xustão tmizção, plos frgmntos tlos (RAF T) sm vlor omril, onstituino-s m proximmnt 95% 5% o totl os rsíuos, rsptivmnt. Compõm in os RAF, vrrur o hão s fáris, onstituí priniplmnt por mtriis omo rgil, ri o próprio pó--fumo (KBH C, 2004). Os rsíuos RAF P RAF T prsntm ns âmrs xustão (lol rpção rmznmnto os rsíuos), um prntul umi muito ixo, proximmnt 4%. Possum rlção C:N ix ontêm tors rltivmnt ltos mronutrints, priniplmnt potássio (LAUSCHNER, 2005). Outr rtrísti importnt os RAF s é o rátr hirofóio os mtriis, o qu rsult m mor n sorção águ, ifiultno mistur ntr s fss líqui sóli (KBH C, 2004). Usulmnt, os rsíuos orgânios s folhs to são srtos m solos gríols omo frtiliznts /ou oniionors solo. Entrtnto, vio à lgislção mintl às própris mns o ontrol quli proução inustril são nssários iniors s téni, qu possiilitm o orrto mnjo o rprovitmnto rionl os rsíuos /ou suproutos o prossmnto s folhs to m solos gríols (TEDESCO t l., 1999). Dvio às rtrístis químis, físis iológis o solo, st pss sr nro omo mlhor opção pr o srt ontrolo rsíuos origm urn inustril (TEDESCO t l., 1999). Em grl, mior prt os rsíuos flunts possui potnil pr rilgm m solos gríols (KRAY t l., 2008). Entrtnto, é nssário onhr su omposição quími, rspost s plnts m rlção o su vlor frtiliznt, s txs minrlizção nutrints, lém intifição prsnç possívis ontminnts sus intrçõs om o solo, águ s própris plnts. O monitormnto tivi miroin pl proução CO2 po sr utilizo omo stimtiv vloi omposição minrlizção rsíuos orgânios iionos o solo (SELBACH, 1989; MUSUMECI, 1992). Ess stimtiv é importnt, pois os nutrints prsnts nos mtriis orgânios prism str n form minrl pr srm sorvios pls plnts. Assim, o ojtivo st trlho foi vlir o potnil rilgm gríol ois tipos rsíuos groinústri fumgir m rlção o su vlor frtiliznt à tx minrlizção nutrints. 2. Mtril métoos O solo utilizo foi lssifio omo Argissolo Vrmlho-Amrlo istrófio (PVA), prtnt à Uni mpmnto Itpuã, onform srição lssifição plo Sistm Brsiliro Clssifição Solos (EMBRAPA, 2006; STRECK t l., 2002). Após rmoção o mtril orgânio suprfiil, o solo foi olto n m zro 20 m profuni. Após, o msmo foi so o r, sno sguir tmiso m mlh 4 mm iâmtro. As prinipis rtrístis químis o solo form: Tl 1. Crtrizção físio-quími os rsíuos groinústris fumgir (RAF) m pó (RAF P) m tlos (RAF T). Prâmtro Rsíuo orgânio Rsíuo orgânio RAF P RAF T Prâmtro RAF P RAF T Umi (%) 4,5 4,6 Cu (mg kg -1 ) 24 7 ph m águ 6,5 5,1 Zn (mg kg -1 ) C orgânio (%) 28,6 33,4 Mn (mg kg -1 ) N (%) 1,9 1,9 N (mg kg -1 ) P (%) 0,29 0,28 B (mg kg -1 ) K (%) 2,5 6,7 P (mg kg -1 ) < 10 < 10 C (%) 3,3 1,5 Ni (mg kg -1 ) < 5 < 5 Mg (%) 0,69 0,71 C (mg kg -1 ) < 2 < 2 S (%) 0,38 0,38 Cr (mg kg -1 ) 25 < 3 F (%) 0,95 0,026 Rlção C:N 15 18

3 Ciêni Ntur, Snt Mri, v. 35 n. 2 z. 2013, p Tl 2. Trtmntos utilizos no xprimnto groinústris fumgir (RAF) m pó (RAF P) m tlos (RAF T). Sigl Trtmnto Dos Sigl Trtmnto Dos --- t h t h Tst Tstmunh 0 T15+NPK RAF T 15+NPK (1) P 5 RAF P 5 P 45 RAF P 45 T 5 RAF T 5 T 45 RAF T 45 P 15 RAF P 15 P 135 RAF P 135 T 15 RAF T 15 T 135 RAF T 135 P15+ NPK RAF P 15+NPK CO 2 Control 0 rgil 140 g m-3; MO 8 g m-3; ph m águ 5,2; P 3,7 mg m-3; K 22 mg m-3; C 0,4 mol m-3; Mg 0,3 mol m-3; H+Al 1,4 mol m-3; CTCpH7,0 2,2 mol m-3. Form utilizos ois rsíuos sm vlor omril groinústri fumgir (RAF): m pó (RAF P) m tlos (RAF T), provnints o prossmnto s folhs to. Os rsíuos utilizos form quirios n mprs KBH&C, si no muniípio Vr Cruz (RS). As rtrístis físio-químis os RAF form trmins pls mtoologis srits por TEDESCO t l. (1995), são prsnts n Tl 1. O xprimnto foi instlo onuzio no Lortório Análiss Solos UFRGS no príoo mrço stmro 2004, utilizno-s linmnto intirmnt sulizo om três rptiçõs. As unis xprimntis form onstituís por frsos viro om pi 1,5 L, tmp om vnt orrh 200 g solo (m s s), mntis m tmprtur mint umi monitor plo pso totl o pot. Os rsíuos os nutrints form misturos o solo so, iionno- -s águ stil pr tingir proximmnt 80% pi mpo o solo. Form ompros oz trtmntos om ifrnts onntrçõs RAF um trtmnto ontrol iionos o solo (Tl 2). Tmém foi vlio o fito ição nutrints (NPK) n tivi miroin no trtmnto om os intrmiári RAF (15 t h-1). Os uos utilizos pr o suprimnto N, P2O5 K2O form: uréi, suprfosfto triplo lorto potássio, rsptivmnt. Os frtiliznts form moíos iionos ns oss romns pr o ultivo milho: 180 Kg N h Kg P2O5 h Kg K2O h-1 (CQFSRS/SC, 2004). As trminçõs tivi miroin pl lirção C-CO2, frção minrliz rono form luls oro om mtoologi srit por STOTSKY (1965). O xprimnto foi nrro quno osrv stilizção proução CO2. Assim, form totlizos 163 is monitormnto 34 trminçõs CO2 voluío. Os os form sumtios à nális vriâni plo tst F os tsts sttístios omprção méis múltipls Tuky, om nívl proili ifrnçs sttístis mnors qu 5% (p < 0,05). 3. Rsultos isussão A tivi miroin, trmin pl volução CO2, umntou m toos os trtmntos tstos no xprimnto (Figur 1). Não foi osrv iniição n proução CO2, msmo om ição 135 t h-1 mos os rsíuos. Foi osrv tmém um mior proução C-CO2 nos trtmntos om ição RAF T m rlção às msms oss iions RAF P. Ns primirs us smns form trminos umntos xponniis proução CO2. A stilizção tivi miroin foi vrifi pós éim sgun smn nos trtmntos om mior os rsíuos (Figur 1). Sguno Stotsky (1965), ição rsíuos orgânios po umntr tivi miroin no solo vio o umnto isponiili nrgi nutrints os mirorgnismos. Por outro lo, iifição /ou llinizção xssiv o mio toxiz lgums moléuls /ou sus mtólitos pom iniir o rsimnto miroino ruzir tivi miroin sl trmin plo métoo rspiromtri (MUSUMECI, 1992). No xprimnto inução om ição oss rsnts os RAF P RAF T no solo form trminos: tivi miroin, tx iogrção rono, minrlizção nitrogênio, vlors ph tors rono orgânio o solo. O to possui n su omposição mis 2700 sustânis ifrnts, ntr sts, llóis tóxios omo niotin (C10H14N2), priniplmnt n

4 4 LAUSCHNER t l. Domposição rsíuos Proução C-CO 2 (mg kg -1 ) Tst P 5 T 5 P 15 T 15 P15 NPK T15 NPK P 45 T 45 P 135 T Tmpo (is umulos) Figur 1. Curvs proução umul C-CO2. As ltrs P T orrsponm os rsíuos groinústris fumgir (RAF) m pó (RAF P) m tlos (RAF T), rsptivmnt. O númro orrspon à qunti o rsptivo rsíuo iiono (t h-1). form sulfto niotin, utilizo omo pstii gríol (TIFAC, 2004). Emor o tor niotin nos rsíuos poss vrir ntr 1,0 6,5%, não foi osrv rução tivi miroin om o umnto qunti rsíuos iion (Figur 1). A Figur 2 ini qu houv umnto linr o C-CO2 prouzio om umnto s oss rsíuos plis. Mtólitos oxição niotin, omo o áio niotínio (niin) ou niotinmi (Vit B3), pom sr utilizos m rots mtólis (Cilo Krs) omo ftors rsimnto multiplição lulr, omo niotinmi nin inulotío (NAD) niotinmi nin inulotío fosfto (NADP) (QCM-UFSC, 2004). As frçõs minrlizs o rono (FMC) os ifrnts tipos onntrçõs RAF form vlis mostrrm lt orrlção qunti rono liro om os rsíuo iiono (Figur 3). As FMC vrirm 22,5 té 57,5% nos ifrnts trtmntos om ição RAF (Figur 3). Po-s osrvr qu s FMC form signifitivmnt miors nos trtmntos om mnor ição rsíuos, psr proução C-CO2 tr prsnto um rlção linr proximmnt proporionl à ição os rsíuos no solo (Figur 2). Nos trtmntos om ição grn qunti rsíuos po tr oorrio lt mn O2 no solo onsqunt formção mirosítios nroios, trminno mnors FMC (ERNANI, 1981; SEGATTO, 2001; FELLOWS t l., 2011). A FMC nos trtmntos om mior ição rsíuos po tmém tr sio influni ngtivmnt plo umnto xssivo no ph o solo (Figur 6). O RAF T prsntou frçõs minrlizs signifitivmnt miors qu o RAF P, à xção os trtmntos om ição 135 t h-1 rsíuos. Emor o RAF T prsnt rlção C:N tmnho prtíuls miors qu o o RAF P, su mior minrlizção po sr triuí à formção mirosítios róios no solo, possiilitno mlhors oniçõs oxição plos mirorgnismos (MOREIRA SIQUEIRA, 2006). A ição nutrints (NPK) umntou signifitivmnt omposição o RAF T (n os 15 t h-1) m rlção à msm os rsíuos sm ição os nutrints (Figur 3). Est fto po sr triuío à mior isponiili nitrogênio fósforo, proporionno o stímulo minrlizção o rono no solo pl iomss miroin (VICTORIA t l., 1992; SEGATTO, 2001; MOREIRA SIQUEIRA, 2006). Os tors rono orgânio o solo vrirm

5 Ciêni Ntur, Snt Mri, v. 35 n. 2 z. 2013, p C-CO2 umulo (mg kg -1 solo) RAF P RAF T y = 44,765x + 925,694 R 2 = 0,982 y = 31,248x + 811,676 R 2 = 0, Dos rsíuo (t h -1 ) Figur 2. Rlção ntr proução C-CO2 umul o finl o xprimnto os rsíuo groinústri fumgir (RAF) iion m pó (RAF P) m tlo (RAF T). 4,65 té 13,37 g kg-1 solo (Figur 4). Em grl, os tors rono orgânio o solo, trminos o finl o xprimnto otivrm omportmnto smlhnt om tivi miroin trmin pl rspiromtri. Conform os rsultos (Figur 4) po-s osrvr qu houv um mior úmulo rono orgânio nos trtmntos om ição RAF P, qu por su vz prsntrm mnor tivi miroin (Figur 1). Tmém po sr osrvo qu o umnto no tor C orgânio o solo não foi sttistimnt signifitivo n miori os trtmntos om ição té 15 t h-1 os rsíuos. Est fto po sr triuío à ix rlção C:N os RAF à fili minrlizção o rono plos mirorgnismos o solo. N Figur 5 são prsntos os vlors 70 Frção minrliz rono (%) P5 T5 P15 T15 P15 + NPK T15 + NPK P45 T45 P135 T135 Trtmntos Figur 3. Frção minrliz o rono iiono no solo plos rsíuos groinústri fumgir m pó (RAF P) m tlo (RAF T). Méis sguis pl msm ltr não ifrm plo tst Tuky (p < 0,05).

6 6 LAUSCHNER t l. Domposição rsíuos... T135 P135 T45 P45 T15 + NPK P15 + NPK T15 P15 T5 P5 Tst Crono Orgânio (g kg -1 solo) Figur 4. Tors rono orgânio no solo o finl o xprimnto. Méis sguis pl msm ltr não ifrm plo tst Tuky (p < 0,05). N minrlizo ns forms mônio (NH4+) nitrito + nitrto (NO3- + NO2-). Os vlors vrirm 2,5 67,0 mg mônio kg-1 solo 2,7 té 89,6 mg nitrito + nitrto kg-1 solo. Com ição 15 t h-1 RAF foi trmin minrlizção proximmnt 100 kg h-1 N; onsirno-s um tx minrlizção méi 40%, os vlors vrim sr proximmnt 110 kg h-1 N, o qu monstrou o onorâni ntr os vlors otios os spros. Foi osrvo úmulo nitrito + nitrto no solo té os 45 t h-1 RAF P. Nos trtmntos om ição 45 t h-1 RAF T; 135 t h-1 mos os rsíuos, o úmulo N minrl foi ixo, msmo tno sio trmins FMC miors qu 30 20%, rsptivmnt (Figur 5). Est fto T135 P135 T45 P45 T15 + NPK f f Amônio Nitrito + Nitrto P15 + NPK T15 P15 T5 P5 Tst f N Minrl (mg kg solo) Figur 5. Nitrogênio minrlizo no solo pós 163 is inução nos ifrnts trtmntos. Méis sguis pl msm ltr não ifrm plo tst Tuky (p < 0,05).

7 Ciêni Ntur, Snt Mri, v. 35 n. 2 z. 2013, p RAF P RAF T Vlors ph g g f f 2 0 Tst NPK Doss RAF (t h -1 ) Figur 6. Vlors ph m águ (1:1) trminos o finl o xprimnto inução pós ição os ifrnts tipos oss os rsíuos groinústri fumgir m pó (RAF P) m tlo (RAF T). Méis sguis pl msm ltr não ifrm plo tst Tuky (p < 0,05). po sr vio prs N minrl o solo. As prs pom sr triuís o stlimnto oniçõs nroios, provono prs por snitrifição, fvoris pl grn isponiili rono filmnt omponívl ix ifusão O2 (VICTORIA t l., 1992; SEGATTO, 2001; FELLOWS t l., 2011), tmém pl voltilizção môni, m oniçõs ph llino (ph > 8,0) (KIEHL, 1985; VICTORIA t l., 1992; CAMARGO SÁ, 2004; CUHEL SIMEK, 2011). N Figur 6 são prsntos os vlors ph m águ (1:1) trminos o finl o xprimnto inução. Os vlors ph vrirm 6,0 té 10,3 nos trtmntos om ição RAF, no qul foi osrvo umnto ph m toos os trtmntos om ição RAF. Os trtmntos om ição RAF T prsntrm résimos ph signifitivmnt miors o qu quls om ição RAF P ns oss im 5 t h-1 rsíuos, possivlmnt por us o fito o rsíuo m pó sj mis iluío s ompro o tlo. Nos trtmntos om ição nutrints, po sr osrvo qu os vlors ph form signifitivmnt miors o qu nos sm ição NPK, vio possivlmnt à mnor nitrifição os tors mis ltos mônio (Figur 5). Os vlors ph form xssivmnt ltos (ph > 10) nos trtmntos om ição t h-1 RAF T. Conform KIEHL (1985), rsíuos orgânios ompostos m oniçõs róis possum rção llin no solo, formno humtos qu pom lvr o ph, plos mnos tmporrimnt. Em grl, os RAF mostrrm fito llino pós 163 is inução. Pr qu sjm otios os mis rngnts sguros rspito máxim fiiêni gronômi possívis rstriçõs mintis, são nssários stuos lirção oss mpo, so ifrnts oniçõs fo-limátis so ifrnts forms plição (inorpor ou m suprfíi). 4. Conlusõs A tivi miroin, vli pl volução CO2, umntou nos trtmntos om ição rsnt os rsíuos RAF P RAF T, monstrno rápi minrlizção o rono os rsíuos no solo. Os rsíuos trituros ou m pó monstrrm mior potnil iogrção ição C o solo no finl o xprimnto m toos os trtmntos. Além isso, os rsíuos inústri fumgir não prsntrm fitos ltérios rfrnts à iogrção os rsíuos. 5. Agrimntos À CAPES o CNPq plo poio finniro pls olss stuo.

8 8 LAUSCHNER t l. Domposição rsíuos Rfrênis CAMARGO, F.A.O.; SÁ, E.L.S., Nitrogênio uos nitrognos. In: BISSANI, C.A.; GIANELLO, C. t l. (Es). Frtili o solo mnjo ução ulturs. Porto Algr: Gnsis, p COMISSÃO DE QUIMICA E FERTILIDADE DO SOLO - CQFSRS/SC. Mnul ução lgm pr os Estos o Rio Grn o Sul Snt Ctrin Porto Algr, Soi Brsilir Ciêni o Solo/Núlo Rgionl Sul, p. CUHEL, J.; SIMEK, M. Proximl n istl ontrol y ph of nitrifition rt in pstur soil. Agriultur, Eosystms n Environmnt, v.141, p , EMBRAPA. Cntro Nionl Psquis m Solos. Sistm Brsiliro Clssifição Solos. 2. Rio jniro: Emrp Solos, p. ERNANI, P. R. Utilizção mtriis orgânios uos minris n frtilizção o solo f. Dissrtção (Mstro m Agronomi) - Ful Agronomi, Univrsi Frl o Rio Grn o Sul, Porto Algr. FELLOWS, C.S. t l. Dnitrifition potntil of intrmittntly sturt flooplin soils from sutropil prnnil strm n n phmrl triutry. Soil Biology & Biohmistry, v.43, p , KRAY, C.H. t l. Tnnry n ol mining rsiu isposl on soil. Rvist Brsilir Ciêni o Solo, v.32, p , KIEHL, E. J. Frtiliznts orgânios. Piri: Crs, KBH C. Coornção prossos inustriis. Vr Cruz: KBH & C, p. (Comunio Ténio). LAUSCHNER, M.H. Potnil rilgm gríol rsíuos groinústri fumgir f. Dissrtção (Mstro) - Progrm Pós-Grução m Ciêni o Solo, Ful Agronomi, Univrsi Frl o Rio Grn o Sul, Porto Algr, MOREIRA, F. M. S.; SIQUEIRA, J. O. Miroiologi ioquími o solo. Lvrs: UFLA, p. MUSUMECI, M.R. Dfnsivos gríols su intrção om miroiot o solo. In: CARDOSO, E.J.B.N. t l. (Coor.) Miroiologi o Solo. Cmpins: Soi Brsilir Ciêni o Solo, QMCWEB. Rvist ltrôni o prtmnto quími UFSC. Niotin: moléul qu vii. Disponívl m: < rtigos/niotin >. Asso m: 10 jn SEGATTO, M. P. Efitos plição rsíuos inustriis no solo ns plnts f. Dissrtção (Mstro m Agronomi) - Ful Agronomi, Univrsi Frl o Rio Grn o Sul, Porto Algr. SELBACH, P.A Aiz o solo tivi miroin. In: KAMINSKI, J. t l. (Coor.) Corrtivos iz o solo. Snt Mri: UFSM, p STOTSKY, G. Miroil rspirtion. In: BLACK, C.A. (E.) Mthos of soil nlysis: hmil n miroiologil proprtis. Mison: Amrin Soity of Agronomy, p STRECK, E.V. t l. Solos o Rio Grn o Sul. Porto Algr: EMATER/RS: Dprtmnto Solos UFRGS, TEDESCO, M.J. t l. Anális solo, plnts outros mtriis. 2.. Porto Algr: Dprtmnto Solos UFRGS, TEDESCO, M.J. t l. Rsíuos orgânios no solo os imptos no mint In: SANTOS, G. A.; CAMARGO, F.A.O. (E.) Funmntos mtéri orgâni no solo: ossistms tropiis sutropiis. Porto Algr: Gênsis, p TIFAC. Tnology Informtion, Forsting n Assssmnt Counil. Niotin n its rivtivs from too wst. Disponívl m: < tif.org.in>. Asso m: 12 jn VICTORIA, R.L. t l. O ilo o nitrogênio In: CARDOSO, E.J.B.N. t l. (Coor.). Miroiologi o Solo. Cmpins: SBCS, p