CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE ALGODÃO COLORIDO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DOMÉSTICA TRATADA E COMPOSTO ORGÂNICO

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1 Revista Educação Agrícola Superior Associação Brasileira de Educação Agrícola Superior - ABEAS - v.27, n.1, p.19-24, ISSN X - DOI: CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE ALGODÃO COLORIDO COM ÁGUA RESIDUÁRIA DOMÉSTICA TRATADA E COMPOSTO ORGÂNICO Anna M. F. de Figueiredo 1, Antonio A. de Melo 2, Carlos A. V. de Azevedo 3, Vera L. A. de Lima 3, José Dantas Neto 3 & Isabelle de F. S. Pinheiro 4 RESUMO O objetivo desta pesquisa foi avaliar o crescimento e produção do algodão colorido sob reuso de água residuária doméstica e composto orgânico. O experimento foi conduzido em lisimetria sob condições de casa de vegetação do Departamento de Engenharia Agrícola da UFCG. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e com arranjo fatorial 5 x 2 + 1, com três repetições, totalizando 33 lisímetros, sendo os fatores constituídos de cinco doses de composto de resíduo sólido (40, 80, 120, 160, 200 t ha -1 de nitrogênio) e dois tipos de água (residuária e do abastecimento público) mais um tratamento adicional representando a testemunha, com adubação química e irrigação com água da rede pública. A interação entre os fatores dose do composto orgânico e a água residuária não exerceu efeito significativo em nenhum dos parâmetros de crescimento do algodão colorido. Verificou-se efeito significativo da interação entre as doses do composto orgânico e da água residuária na produção do algodão colorido, entretanto, o número de capulhos não sofreu nenhum efeito significativo tanto isoladamente de cada fator como da interação entre eles. A dose do composto orgânico de 40 kg de N h -1 associada à água residuária foi a que favoreceu a melhor produção. PALAVRAS-CHAVE: efluente, resíduo sólido, sustentabilidade ambiental GROWTH AND PRODUCTION OF COLORED COTTON WITH DOMESTIC TREATED WASTEWATER AND ORGANIC COMPOSED ABSTRACT The objective of this research was to evaluate the growth and production of the colored cotton under reuse of domestic treated wastewater and organic composed. The experiment was conducted in lisimetry under conditions of greenhouse of the Department of Agricultural Engineering of UFCG. The experimental design was entirely randomized and with factorial scheme 5 x 2 + 1, with three repetitions, totaling 33 lisimeters, being the factors constituted of five doses of composed of solid residue (40, 80, 120, 160, 200 t ha -1 of nitrogen) and two types of water (domestic treated wastewater and water of the public provisioning) plus an additional treatment representing the control, with chemical manuring and irrigation with water of the public net. The interaction between the factors dose of the organic composed and the wastewater didn t exercise significant effect on none of the parameters of growth of the colored cotton. Significant effect of the interaction among the doses of the organic composed and of the wastewater was verified on the production of the colored cotton, however, the bolls number didn t suffer any significant effect so much separately of each factor as of the interaction among them. The dose of the organic composed of 40 kg of N h -1 associated to the wastewater was the one that favored the best production. KEY WORDS: effluent, solid residue, environmental sustainability 1 Bióloga - Mestre em Desenvolvimento e Meio Ambiente UFPB - PRODEMA. Doutoranda em Recursos Naturais - UFCG. annamitchielle@uol.com.br 2 Geógrafo - Mestre e Doutorando em Recursos Naturais pela UFCG. antunesmelo@yahoo.com.br 3 Professor da UAEA/UFCG. cazevedo@deag.ufcg.edu.br; antuneslima@gmail.com; edantas@deag.ufcg.edu.br 4 Turismologa - Mestre em Recursos Naturais pela UFCG. isabelleisp@gmail.com

2 20 INTRODUÇÃO O uso desordenado dos recursos hídricos, há tempo vem sendo considerado uma das principais preocupações da comunidade científica internacional que apoiada por setores sociais, cobra medidas junto a instituições governamentais para criar meios de proteger os recursos ambientais a partir de estratégias que respeite os limites dos ecossistemas terrestres. No cenário global, muitos países já convivem com a problemática de escassez de água potável, inclusive o Brasil, que mesmo dispondo de uma valiosa riqueza hídrica, segundo Trentin (2005) tem suas reservas de água utilizáveis cada vez mais escassas especialmente, nas zonas metropolitanas e nas áreas onde se encontram os perímetros com culturas irrigadas em larga escala. Neste cenário de escassez dos recursos hídricos, que é um bem de domínio público, emana uma discussão importante e salutar, a respeito de novas possibilidades para o aproveitamento dos efluentes domésticos e industriais, como fonte alternativa visando atender a demanda hídrica e por conseqüência, diminuir a pressão sobre os mananciais primários. Estes que devem ser destinados para fins mais nobres da sociedade. Pesquisadores em diversas regiões do planeta terra, frenquentemente comprovam a eficiência do reuso de água em atividades produtivas, especialmente no setor agropecuário. Essa estratégia no reuso desse recurso vem sendo adotada inclusive, em alguns países que dispõem de grandes reservas hídricas, como é o caso dos Estados Unidos da América. Segundo Van Der Hoek et al. (2002) as maiores vantagens do reuso no setor primário, reside na possibilidade de aproveitamento dos nutrientes que ela concentra, além da redução de gastos com a compra de fertilizantes químicos e por outro lado, contribui para a mitigação e prevenção dos impactos ambientais. Os resíduos sólidos produzidos em especial nas áreas urbanas, tem se constituído em um sério problema socioambiental. Estes podem ser sólidos, gasosos, pastosos e líquidos; isso indica que todo esse material quando é descartado indevidamente, pode causar sérios problemas aos sistemas socioambientais (Abreu, 2005) a medida que se transforma em lixo. Contudo, existe a possibilidade para que o impacto socioambiental possa ser minimizado a partir de estratégias e práticas de sustentabilidade ambiental, social, econômica, política e ética, à medida que os resíduos sólidos em decorrência do volume, o que aumenta a dificuldade, sejam destinados adequadamente de forma a atender o principio da concepção de equilíbrio na relação do ser humano com meio ambiente. Uma das alternativas para a destinação dos resíduos orgânicos, segundo Fialho (2007) é o processo de compostagem, no qual se desenvolvem reações através de processos biológicos para a estabilização do material associado à humificação da matéria orgânica. No entanto, a compostagem é uma atividade que requer a seleção do material na sua fonte, portanto, deve haver um programa de gestão integrada para facilitar os demais processos. Feito isso, o resulta é a geração de um composto muito importante, tanto do ponto de vista socioambiental, quanto econômico. Anna M. F. de Figueiredo et al. A produção do algodão, com o uso de composto orgânico de resíduos sólidos e água residuária de origem doméstica, ajusta-se ao princípio da agricultura sustentável; esses recursos podem promover o uso adequado de insumos, cobertura permanente do solo e rotação de culturas. Além disso, segundo Moreira et al. (1980) com a prática do reuso, pode-se atingir novos índices de produção como: a diminuição dos custos de produção, menor dependência do clima, melhorias na qualidade do solo; inibição da incidência de pragas e doenças nas culturas, resultando em maior lucratividade, dinamismo na produção e melhoramento da relação do ser humano com meio ambiente, a partir de um manejo adequado no ciclo produtivo. Nesse sentido, o cultivo de uma planta com as características do algodão colorido, com o reuso de água pode representar grande interesse, tanto do ponto de vista econômico e cultural, quanto em relação aos princípios da sustentabilidade socioambiental. Essa possibilidade é extremamente salutar, pois além da possibilidade de recuperação da malvácea na região sertaneja, sua dinâmica e magnitude podem vir a potencializar, a agricultura familiar no Estado da Paraíba. Ante o exposto, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o crescimento e produção do algodão colorido sob reuso de água residuária doméstica e composto orgânico. MATERIAL E MÉTODOS O experimento com a cultura do algodão colorido foi conduzido em lisimetria sob condições de casa de vegetação pertencente ao Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande, localizada em Campina Grande, PB, nas coordenadas 7º S e 35º O e altitude de 550 m. De acordo com a Classificação Climática de Köppen adaptada ao Brasil, o clima de Campina Grande é do tipo Tropical chuvoso, caracterizado por um verão quente e seco. A estação chuvosa ocorre no outono e inverno, se inicia em janeiro/fevereiro com término em setembro, podendo se prolongar até outubro. O município apresenta uma precipitação média anual de 800 mm, uma temperatura média anual de 23,3 ºC e a umidade relativa média anual do ar é de 82,7% (Coelho & Soncin,1982). A variedade do algodão usada no experimento foi a BRS safira, colorido naturalmente (Figura 1). A semente BRS safira (Gossypium hirsutum L. raça latifolium Hutc) foi adquirida junto a Embrapa Algodão em Campina Grande, PB. Esta é uma das variedades de fibra colorida produzida com sucesso no Brasil, com grande aceitação, em função de sua demanda no mercado artesanal. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado e com arranjo fatorial do tipo 5 x 2 + 1, com três repetições, totalizando 33 lisímetros. Sendo os fatores constituídos de cinco doses de composto de resíduo sólido, nas proporções de 40, 80, 120, 160, 200 t ha -1 de nitrogênio e dois tipos de água, residuária e do abastecimento público, mais um tratamento adicional representando a testemunha, com adubação química e irrigação com água da rede pública. A unidade experimental foi constituída por lisímetro (Figura 2) com capacidade de 60 kg de substrato, no qual foi cultivada uma planta. Para o preenchimento dos lisimetros, foi

3 Crescimento e produção de algodão colorido com água residuária doméstica tratada e composto orgânico Figura 1. Percepção de um capulho de algodão com a fibra Figura 2. Distribuição espacial dos lisímetros na casa de vegetação usado o solo com a adição do composto orgânico oriundo da usina da cidade de Esperança, PB. O substrato para o preenchimento dos lisímetros foi classificado como Neossolo Regolítico eutrófico (EMBRAPA, 1999) coletado no município de Campina Grande, PB, a 20 cm de profundidade. A este solo foi adicionado o composto orgânico, porém no interior de cada lisímetro, colocou-se uma camada de brita e areia para facilitar a drenagem. O substrato recebeu água até atingir a capacidade de campo. Na sequência, o plantio foi realizado com a semeadura de cinco sementes do algodão BRS safira em cada lisímetro. O desbaste foi realizado no décimo quinto dia após a emergência, ficando em cada vaso, apenas a planta mais vigorosa e mais sadia (Figura 3). Em relação às plantas testemunhas, realizou-se apenas uma aplicação de cobertura com fertilizante químico aos 60 dias. A intenção era acompanhar o desenvolvimento das plantas Figura 3. Início do tratamento com água de reuso 21 em comparação com as plantas tratadas com água de reuso e adubação orgânica. A água de abastecimento público usada no tratamento testemunha, adveio da Companhia de Água e Esgoto da Paraíba (CAGEPA) tendo como origem o Açude Público Epitácio Pessoa. Em relação a água residuária, esta é captada por uma estação de tratamento de água de esgoto montada pelo LEID (Laboratório de Irrigação e Drenagem) nas dependências da UFCG. Após a captação direta do esgoto, o efluente passa por um processo de tratamento em um reator anaeróbio de fluxo ascendente e por uma manta de lodo do reator UASB, em seguida entra no sistema formado por uma lagoa wetland até chegar na caixa de distribuição. Após esse processo de tratamento, o efluente foi armazenado para ser distribuído e usado na irrigação do experimento. A irrigação era feita a cada três dias em todas as plantas, cujo volume de água aplicado foi determinado através do balanço hídrico nos lisimetros. Ao longo do ciclo da cultura, foram determinados, a cada 20 dias, os índices agronômicos, em relação às variáveis de crescimento com medição do diâmetro do caule (cm), altura das plantas (cm) e área foliar da planta (cm²). Ao final do ciclo, foram determinados os seguintes parâmetros: o número de capulhos por planta (nº) e a produção de pluma (g). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e de regressão polinomial para a verificação da diluição do resíduo que promoveu o melhor crescimento e produção do algodoeiro. A área foliar foi determinada por meio da seguinte equação (Benincasa, 2003): Y = 0, 4322X 2,3002 em que: Y - área foliar (cm2) X - comprimento da nervura principal da folha do algodoeiro (cm). RESULTADOS E DISCUSSÃO Altura de plantas O resumo da análise de variância dos dados de AP (altura da planta) aos 20, 40, 60, 80, 100 dias após a emergência, se encontra na Tabela 1. Constatou-se pelo teste F que a AP só foi significante a 1% de probabilidade aos 20 DAE (Dias Após a Emergência da semente). A quantidade de adubo orgânico que apresentou o melhor resultado para a variável altura da planta foi a dosagem de 40 kg de Nitrogênio por hectare, aplicada no tratamento 1. Nos demais tratamentos, nem o composto, nem água de reuso, influenciaram na altura da planta. Todavia, o fatorial apresentou diferença significativa a 1% e a 5% de probabilidade em relação á testemunha, especialmente, nas três primeiras avaliações, isto é, aos 20, 40 e 60 dias; no entanto. Ainda analisando o contraste entre os tratamentos com água residuária e composto orgânico em comparação ao tratamento químico da planta testemunha é possível observar na Tabela 1 que até os 60 dias, os tratamentos com água de reuso e adubação orgânica, apresentaram resultados significativamente superiores as plantas testemunhas.

4 22 Anna M. F. de Figueiredo et al. Tabela 1. Resumos da ANOVA e médias para a AP (altura de planta) do algodão irrigado com água de abastecimento e residuária sob adubação orgânica e significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a 5% de probabilidade, GL = grau de liberdade; D = adubo orgânico; A = água. Média seguida pela mesma letra, minúscula na coluna, sob o mesmo tratamento não diferem pelo teste de tukey, 5% de probabilidade Entretanto, a partir dos 70 dias, houve uma inversão nas variáveis analisadas, de modo que nas avaliações após os 80 dias após a emergência as plantas testemunhas apresentaram melhores resultados para a variável altura de planta (AP); isso ocorreu em função de uma adubação química de cobertura realizada aos 60 dias na planta testemunha. Silva Filho et al. (2006) relatam que a adubação com uma dosagem crescente de NPK pode influenciar e estimular o desenvolvimento vegetativo da planta, no entanto, pode comprometer a produção de fibra. As médias para altura de planta apresentaram no tratamento 1 com o reuso de água e a dosagem de 40 kg de nitrogênio por hectare, os melhores resultados. Em seguida aparece o tratamento 3 com a dosagem de 120 kg de nitrogênio por hectare. Depois vem o tratamento 5 com a dosagem de 200 kg de nitrogênio por hectare. O tratamento 2 com a dosagem de kg de nitrogênio por hectare, aparece como o quarto melhor. O tratamento com kg de nitrogênio por hectare é o que apresentou o pior resultado para esta variável. Diâmetro caulinar A variável DC (diâmetro do caule) que foi mensurada em (mm) é uma característica importante para análise da cultura, haja vista que quanto maior o seu valor, melhor será a saúde, vigor e a robustez da planta, além de aumentar a resistência ao tombamento e ao ataque de pragas. Na Tabela 2 são apresentados os resultados da análise de variância do DC (diâmetro do caule) nos diferentes períodos de avaliação da cultura algodoeira. Nessa variável ficou constatado pelo teste F que somente ocorreu resultado significativo a 1% de probabilidade, na avaliação feita aos 60 dias após a emergência. Para esta variável (diâmetro do caule) o tratamento 1 - à água de reuso com a dosagem de 40 kg de nitrogênio por hectare foi o que apresentou os melhores resultados. Porém, na comparação dos resultados, entre o fatorial e a testemunha, a probabilidade foi significativa tanto a 1% quanto a 5% de probabilidade em todas as análises, exceção a avaliação dos 40 dias após a emergência. Área Foliar Na Tabela 3 são apresentados os resultados da análise de variância da AF (área foliar) nos diferentes períodos de avaliação da cultura algodoeira. Ficou constatado pelo teste F que o reuso de água e composto orgânico no tratamento 1 influenciou significante a 1% de probabilidade, o desenvolvimento dessa variável aos 20, 40 e aos 100 dias após a emergência. Tabela 2. Resumos da ANOVA e médias para DC (diâmetro do caule em mm ) do algodão irrigado com água residuária sob adubação orgânica e significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a 5% de probabilidade, GL = grau de liberdade; D = adubo orgânico; A = água. Média seguida pela mesma letra, minúscula na coluna, sob o mesmo tratamento não diferem, pelo teste de tukey, 5% de probabilidade

5 Crescimento e produção de algodão colorido com água residuária doméstica tratada e composto orgânico Tabela 3. Resumos da ANOVA e médias para a AF (área foliar) do algodão irrigado com água residuária sob adubação orgânica 23 e significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a 5% de probabilidade, GL = grau de liberdade; D = adubo orgânico; A = água. Média seguida pela mesma letra, minúscula na coluna, sob o mesmo tratamento não diferem, pelo teste de tukey, 5% de probabilidade Ainda na Tabela 3 é possível observar, que a área foliar das plantas tratadas com água residuária e composto orgânico, aos 100 dias começaram a entrar em um estágio de perdas de folhas. Isso se justifica, em função da aproximação do final do ciclo produtivo da cultivar. Em contrapartida, as plantas que receberam a adubação química de cobertura, continuaram com o crescimento da parte vegetativa em um ritmo dinâmico após os 100 dias. As doses crescentes de fertilizante químico (NPK) influenciam no desenvolvimento da área foliar, no entanto, houve um retardamento nos processos de floração e frutificação da cultura, o que pode comprometer a sua produção (Silva Filho et al., 2006). Número de capulhos e produção Na Tabela 4 são apresentados os resultados da análise de variância do NC (número de capulhos) e a produção. Nessa amostragem experimental da cultura algodoeira em casa de vegetação, ficou constatado pelo teste F que os tratamentos com água de reuso e composto orgânico, não influenciaram significativamente o número de capulhos, ou seja, não foi atingindo o índice de 1% de probabilidade para esta variável. No entanto, na comparação entre o fatorial e a testemunha, pode-se observar que o número de capulhos é significativo a 5%, todavia nos demais teste não ocorreu probabilidade significativa. Um fator importante é que as plantas que receberam tratamento químico demonstraram melhor desenvolvimento para esta variável (NC) em relação ao tratamento com água de reuso e composto orgânico, ao ponto de apresentar um elevado número de capulhos. Porém, o resumo da análise, mostrou que o elevado número de capulhos não se transformou em produção de fibra; isso ocorreu porque muitos dos capulhos ficaram atrofiados e com pouca lã, o que foi determinante para a baixa produtividade das plantas testemunhas. Esse fato pode ter ocorrido em função de uma dose elevada de Nitrogênio Fósforo e Potássio. Segundo Silva Filho et al. Tabela 4. Resumos da ANOVA e médias para as variáveis NC (número de capulho) e Produção do algodão irrigado com água residuária sob adubação orgânica e significativo a 5 e 1% de probabilidade pelo teste F, respectivamente, ns = não significativo a 5% de probabilidade, GL = grau de liberdade; D = adubo orgânico; A = água. Média seguida pela mesma letra, minúscula na coluna, sob o mesmo tratamento não diferem, pelo teste de tukey, 5% de probabilidade (2006) doses crescentes de adubação química com (NPK) podem influenciar o aumento da estrutura vegetativa do algodão e provocar um sentido inverso na produção, ou seja, a diminuição na produção de fibra. Ainda observando as médias da Anova, percebe-se que todas as variáveis em relação à produção, apresentaram probabilidades significativas para os fatores água residuária e composto orgânico. Para a variável produção, o tratamento que apresentou os melhores resultados no experimento foi à dosagem de 40 kg de Nitrogênio por hectare, irrigado com água de reuso; esse fato pode ser também observado no desdobramento da Tabela 4. Na média geral do fatorial, todos os tratamentos com água residuária e o composto orgânico,

6 24 apresentaram um resultado melhor para a variável produção em relação à planta testemunha tratada com fertilização química. Água e composto orgânico Esta análise estatística leva em consideração, a interação mais adequada entre as variáveis, ou seja, entre água residuária e composto orgânico, visando indicar o melhor tratamento na produção do algodão colorido. O resultado do desdobramento de contraste na Tabela 5 compara as duas águas e mostra que a irrigação com água de reuso é mais eficiente; isso ocorre, em função da riqueza nutricional da água de reuso. O bom resultado em relação ao potencial da água residuária em razão de suas riquezas nutricionais, em algumas regiões do mundo é uma realidade reportada por Alderfasi (2009) que constatou a influência da água de reuso no desenvolvimento de diversas culturas agrícolas. Anna M. F. de Figueiredo et al. CONCLUSÕES 1. A interação entre os fatores dose do composto orgânico e a água residuária não exerceu efeito significativo em nenhum dos parâmetros de crescimento do algodão colorido. Constatouse efeito isolado da dose do composto orgânico na altura de plantas, no diâmetro caulinar e na área foliar, respectivamente, aos 20, 60 e 40 dias após a emergência, enquanto a água residuária exerceu efeito isolado apenas na área foliar aos 100 dias após a emergência. 2. Verificou-se efeito significativo da interação entre as doses do composto orgânico e da água residuária na produção do algodão colorido, entretanto, o número de capulhos não sofreu nenhum efeito significativo tanto isoladamente de cada fator como da interação entre eles. A dose do composto orgânico de 40 kg de N h -1 associada à água residuária foi a que favoreceu a melhor produção. Tabela 5. Valores médios do desdobramento da interação dose de composto x água de irrigação (residuária e rede pública) para a variável produção do algodão Média seguida pela mesma letra minúscula na coluna e maiúscula na linha, sob o mesmo tratamento, não diferem pelo teste de tukey a 5% de probabilidade Segundo Carvalho et al. (2004) o ciclo para o algodão colorido variedade Safira varia entre 140 a 150 dias da emergência até a colheita da fibra. No entanto, o algodão cultivado neste experimento foi bem mais precoce, de modo que começou a abotoar entre 30 e 38 dias após a emergência e aos 40 dias após a emergência a maioria das plantas tratadas com água de reuso e composto orgânico iniciaram o florescimento; aos 100 dias após a emergência, os primeiros capulhos começaram a se abrir. A colheita da fibra foi realizada entre os 116 / 121 dias após a emergência. Com respeito às plantas testemunhas, essas variáveis produtivas foram bem fieis a bibliografia consultada, de maneira que a florescência ocorreu entre 55 / 65 dias após a emergência. Quanto na produção, os primeiros capulhos começaram a se abrir, aos 128 dias e a colheita da fibra ocorreu aos 147 dias após a emergência. Essa experiência demonstra que as duas variáveis - água reiduária e composto orgânico podem representar uma tecnologia social importante e com capacidade para potencializar a produção agrícola da região semiárida; evidentemente que ainda existe um longo caminho a ser percorrido, no entanto, a comunidade acadêmica está buscando contribuir com alternativas para transformar os resíduos líquidos em uma fonte de renda para as comunidades, além de indicar meios para mitigar e diminuir o impacto socioambiental causado por esses agentes de origem doméstica. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abreu, J. R. H. C. 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