Qualidade do solo, produção e qualidade da colheita e proteção ambiental

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1 Qualidade do solo, produção e qualidade da colheita e proteção ambiental Sumário Uma pesquisa corporativa foi conduzida para avaliar o efeito da Tecnologia do Consórcio Probiótico (TCP), na reciclagem orgânica, qualidade do solo, produção e qualidade da colheita e proteção ambiental. Nesse estudo, o TCP foi misturado com adubo de fazenda (FYM) e outras vezes misturado com adubo de galinha e fermentado previa a aplicação no solo. Comparado com o adubo de fazenda (FYM) e fertilizante químico, o tratamento com TCP e adubo de fazenda (FYM) produziu as seguintes consequências: 1) Aumento da biomassa microbial total do solo; 2) melhorou certas propriedades físicas do solo (ex.: diminuiu a densidade de massa do solo) e propriedades químicas (ex.: aumentou a capacidade de troca de cátions do solo); 3) aumentou o conteúdo de matéria orgânica do solo; 4) aumentou o nível e disponibilidade de plantas e macro nutrientes (N-P-K); 5) aumentou o conteúdo bruto de proteína do milho colhido. A produção de grãos de trigo e milho tratadas com TCP e adubo de fazenda (FYM) foram consistentemente de 10% a 20% maiores do que a produção com adubo de fazenda e fertilizantes quando comparadas dentro de um período de três anos. Materiais e métodos Lixo orgânico cru, principalmente resíduos de colheitas, vegetação e adubo animal foram selecionados e misturados minuciosamente. Uma porção desta mistura foi separada para a produção de adubo de fazenda (FYM), enquanto uma porção de tamanho igual foi misturada com TCP, e depois de sua fermentação o produto é conhecido como TCP mais adubo de fazenda (TCP+FYM). O experimento teve início num terreno de pesquisa com um terreno salino que possuía 1% de conteúdo de matéria orgânica (0-20 cm de profundidade), e um total de conteúdos N e P de 0,07% e 0,06% respectivamente. Duas safras foram cultivadas a cada ano, trigo de inverno e milho de verão. Os seguintes tratamentos foram aplicados ao solo em cada ano: 1) TCP + adubo de fazenda (30 t /ha). 2) Adubo de fazenda tradicional (30/ha). 2) TCP + adubo de fazenda (15/ha). 3) Adubo de fazenda tradicional (15/ha). 4) Fertilizante químico (N-P-K). 5) TCP (somente).

2 Os materiais orgânicos foram preparados e usados em cada ano com aplicações únicas. O fertilizante químico foi aplicado de acordo com recomendações locais em duas aplicações na taca total de t/ha de carbonato de amônia; 0.45 t/ha de ureia; e t/ha de superfosfato de cálcio. Os níveis de macro nutrientes disponibilizados a cada ano dos tratamentos aplicados estão disponíveis no Gráfico 1 (Table 1) de acordo com os métodos dos pesquisadores. O experimento de campo foi conduzido usando um desenho randômico de bloco com 04 réplicas e tamanho de 10.5 x 3 metros quadrado. Safras e solos foram administrados de acordo com métodos e tradições locais. Os grupos com TCP foram borrifados com uma solução 0,2% de TCP três vezes durante o período de crescimento de cada safra. O volume total de solução de TCP foi 15 L/ha em casa aplicação de TCP. Os grupos sem tratamento com TCP foram borrifados com um volume idêntico de água. Table 1. Conteúdo de N, P 2 O 5 e K 2 O dos Tratamentos (kg/ha). Amostras do solo (centro) (0-20 cm de profundidade) de grupos replicados de cada tratamento do experimento e amostras do composto foram preparadas para a determinação da biomassa microbial total pelo método de clorofórmio. No início de outubro do ano do teste, amostras do solo (centro) foram tiradas de grupos replicados de cada tratamento na profundidade de 0-20 cm e cm e amostras do composto foram secadas à ar, resguardadas no chão (100 malhas) para a análise das propriedades física e químicas do solo de acordo com os métodos a seguir.

3 Amostras da colheita de milho foram coletadas de ambos os experimentos no verão do ano do teste. O miolo do milho foi secado à ar (milhos fora do padrão ou ainda não-maduros foram descartados) e resguardados no chão (40 malhas). O efeito dos tratamentos no parâmetro de qualidade das colheitas foi determinado, incluindo a proteína bruta (percentual) pelo método de troca de solução em ebulição do ácido N e gordura bruta (percentual) pelo método restante. Resultados e Discussão Os efeitos do TCP, adubo de fazenda e fertilizantes químicos na biomassa microbial total foram reportados no gráfico 2 (Table 2). A maior massa microbial estava presente nos tratamentos com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM) (30 t/ha) e tratamentos com TCP (CPT) somente, que foram significativamente maiores do que todos os outros tratamentos. Tratamentos que receberam TCP tiveram um maior nível de biomassa microbial que os grupos com fertilizantes químicos e os grupos com baixa taxa de adubo de fazenda (FYM). Logo, é aparente que o TCP provê uma alta densidade inocular inicial de microrganismos para o tratamento de materiais com adubo de fazenda (FYM). Ainda mais, com a exceção da bactéria fotossintética, a maioria dos Probióticos (bactéria do ácido láctico, a levedura, os actinomicetes e os fungos) são heterotróficos, ou seja, eles requerem carbono orgânico e uma fonte de nitrogênio para o seu crescimento e metabolismo. Com a tecnologia, existe uma abundante fonte de carbono e nitrogênio disponíveis em boa qualidade. Além disso, quanto maior a taxa de adubo de fazenda (FYM), maior a probabilidade de proteção e sobrevivência do TCP contra microrganismos endógenos maléficos, temperaturas adversas e dessecação; todos fatores que tendem a reduzir a população e biomassa do TCP.

4 Table 2. Determinação do Total Microbial do Solo no Experimento (mg/100g solo). Densidade da Massa do Solo e Capacidade de Troca de Cação O efeito do TCP, adubo de fazenda (FYM) e do fertilizante químico na densidade da massa e na capacidade de troca de cátions está disponível no Gráfico 3 (Table 3). A densidade da massa é a medida do volume de uma unidade de massa de solo seco e é uma indicação da capacidade do solo de ter uma estrutura bem desenvolvida, matéria orgânica adequada e capacidade de aeração. Table 3. A Influência do TCP para o Peso do Volume do Solo e a Capacidade de Troca de Cátions do Solo. Solos agrícolas altamente produtíveis geralmente possuem uma densidade de massa menor que 1,4g/cm³. A menor densidade de massa do experimento ocorreu na profundidade de 0,20 cm e cm em que o solo foi tratado com TCP e 30 t/ha de adubo de fazenda (FYM) ou adubo de galinha. As menores densidades de massa foram resultado do tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha) comparados com o tratamento com somente TCP e com tratamentos com fertilizantes químicos. Os dados indicam que o solo salino possuía uma densidade de massa de 1,80 a 1,85 g/cm³ na profundidade de 0-20 cm e que a densidade poderia ser diminuída até a faixa favorável de 1,50 a 1,55 g/cm³ depois do tratamento com TCP e uma alta taxa de adubo de fazenda (FYM).

5 O fertilizante químico e o tratamento com somente o TCP resultaram em pouca diferença na densidade de massa do solo e melhorou seus efeitos adversos na qualidade de produção e de plantas. Também deve ser notado que a densidade de massa no experimento com cm de profundidade diminuiu significativamente de 1,85 g/cm³ (fertilizante químico e TCP sozinho) para uma densidade mais favorável de 1,60 a 1,65 g/cm³ depois do tratamento com TCP e ambas as taxas de adubo de fazenda (FYM). A capacidade de troca de cátions do solo (CEC) é uma propriedade eletroquímica importante que serve para reter nutrientes cátions de forma que fique disponível para a planta e que os cátions possam ser reabsorvidos. CEC é um índice muito confiável da fertilidade do solo. Os resultados demonstrados no Gráfico 3 (Table 3) mostram que os tratamentos que combinam TCP com ambas as taxas de adubo causaram um aumento significativo na capacidade de troca de cátions do solo em uma profundidade de 0-20 cm quando comparados aos resultados do fertilizante químico. Aumentos similares na capacidade de troca de cátions do solo (CEC) em uma profundidade de cm foram demonstrados do tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha e 15 t/ha) quando comparados com o valor da capacidade de troca de cátions do solo (CEC) para o tratamento com apenas fertilizante químico. O TCP sozinho teve pouco efeito na capacidade de troca de cátions do solo (CEC) em ambas as profundidades, o que indica o papel vital que as correções orgânicas possuem no aumento da capacidade de troca de cátions do solo (CEC). Conteúdo de matéria orgânica do solo O efeito do TCP, adubo de fazenda e fertilizante químico no conteúdo de matéria orgânica do solo em uma profundidade de 0-20 cm e cm estão demonstrados no Gráfico 4 (Table 4). A adição devida e regular de correções orgânicas (ex.: adubo de fazenda FYM, adubo vegetal, resíduos de colheitas, compostos rurais e dejetos municipais) no solo é provavelmente a prática mais importante que fazendeiros podem exercer para manter e melhorar a fertilidade, o cultivo, a produtividade e a saúde dos seus solos. A manutenção do conteúdo de matéria orgânica do solo é vital para que a sustentabilidade agricultural de longa duração seja atingida. Table 4. A influência do TCP no conteúdo de matéria orgânica do solo (percentual).

6 Os resultados apresentados no Gráfico 4 (Table 4) demonstram que o conteúdo de matéria orgânica do solo aumentou significativamente nas profundidades de 0-20 cm e cm com a aplicação de TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) e que foi significativamente maior do que qualquer um dos tratamentos com fertilizante químico ou com somente TCP, dos quais nenhum contribuiu bastante para o resíduo de matéria orgânica durante o curso do experimento. A outra combinação de tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha) também permitiu um aumento significativo no conteúdo de matéria orgânica do solo quando comparado com o tratamento somente com adubo de fazenda (FYM). Os resultados indicam fortemente que o TCP aumentou a biomassa microbial do solo pela sua rápida disponibilidade orgânica de compostos de carbono e nitrogênio no adubo de fazenda (FYM), logo estabilizando muito da matéria orgânica aplicada contra futuras decomposições. Disposição rápida de Nitrogênio, Fósforo e Potássio O efeito do TCP, adubo de fazenda (FYM), adubo de galinha e fertilizante químico na disponibilidade de conteúdo de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) no solo em profundidades de 0-20 cm e de cm no experimento estão presentes no Gráfico 5 (Table 5). O maior nível de resíduos de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) no solo disponíveis para a planta ocorreram nas duas profundidades sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (FYM, 30 t/ha). Altos níveis de resíduos desses nutrientes foram achados. O valor do conteúdo de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) no solo sujeito ao tratamento com fertilizante químico foi baixo, não surpreendentemente, devido à amostra advinda dessa colheita. O valor do conteúdo de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) no solo sujeito ao tratamento somente com TCP foi baixo, não surpreendentemente, pois o TCP sozinho não provê os nutrientes diretamente (Table 1). Os dados presentes no Gráfico 5 (Table 5) demonstram que ambas as taxas de adubo de fazenda (FYM) forneceram uma grande porção total de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P- K), o que foi utilizado pela safra com o crescimento acelerado. Também fica evidente o sucesso do crescimento e da atividade probiótica ao mineralizar as correções orgânicas, assim disponibilizando nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) da sua configuração orgânica e complexa para sua forma inorgânica disponível para a planta. A determinação da disponibilidade de nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) foi de 1 a 2 semanas após a aplicação dos tratamentos, mas antes do planteio veríamos comparações mais significativas.

7 Table 5. A Influência do TCP no Conteúdo do Solo de Hidrolise Alcalina N, Disposição Rápida P e K (ppm). Produção de Grãos de Trigo e Milho O efeito do TCP, adubo de fazenda (FYM) e fertilizante químico na produção de grãos de trigo do inverno e milho do verão durante os três anos da colheita estão disponíveis no Gráfico 6 (Table 6). As maiores produções de trigo do inverno foram obtidas com o tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) que foi 10,4%, 12,6% e 7,4% maior que o tratamento com adubo de fazenda (FYM, 30 t/ha) nos anos 1, 2 e 3 de colheita. Logicamente a chegamos a conclusão que o TCP foi o principal responsável pelo aumento da produção, possivelmente devido ao aumento da disponibilidade de nutrientes para as plantas ou efeitos benéficos diretos no crescimento vegetal, sua saúde e proteção causados pelo TCP. O tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha) produziu safras de grãos de trigos 10,9%, 6% e 9,7% maiores do que o tratamento com adubo de fazenda (FYM, 15 t/ha) em 1994, 1995 e 1996 respectivamente. Novamente os resultados mostram os efeitos benéficos do TCP até em uma taxa menor de adubo de fazenda (FYM). A produção de safras de trigo sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) foram 18,6%, 13,1% e 19,9% maiores que as safras sujeitas ao tratamento com fertilizantes químicos durante os mesmos anos.

8 Table 6. Análise da Influência do TCP na Produção de Safra e seus resultados (kg/ha). O TCP teve efeitos similares na produção das safras do milho do verão. Os grãos advindos das safras sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) foram 10,3% e 12,3% maiores que as safras sujeitas ao tratamento com somente o adubo de fazenda (FYM, 30 t/ha), respectivamente. A maior produção entre as safras veio do tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha). Os grãos advindos das safras sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha) foram 10,9% e 14,7% maiores que as safras sujeitas ao tratamento com somente o adubo de fazenda (FYM, 15 t/ha), respectivamente. Os grãos advindos das safras sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) foram 20% e 37,6% maiores que as safras sujeitas ao tratamento com fertilizantes químicos, respectivamente, enquanto safras sujeitas ao tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha) foram 4,5% e 17,6 % maiores que as safras sujeitas ao tratamento com fertilizantes químicos nos mesmos anos. Analises dos Fatores Componentes da Produção O efeito do TCP, adubo de fazenda (FYM) e fertilizante químico nos fatores da produção de grãos do milho do verão estão disponíveis no Gráfico 7 (Table 7). A produção de grãos para essa safra foi amplamente composta da performance e interação de fatores da produção (número de espigas por metro quadrado, número de grãos de milho por espigas e especialmente o peso a cada 1000 grãos de milho). Os dados indicam as diferenças entre os tratamentos, especialmente para os tratamentos com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM) e para os tratamentos com TCP e adubo de galinha comparados com tratamentos tradicionais de

9 adubo de fazenda e adubo de galinha que não foram bem em relação aos primeiros dois fatores: o número de espigas por metro quadrado e o número de grãos de milho por espigas. Logo, aparenta-se que o TCP não afeta esses componentes em uma forma significativa, ou pelo menos não afeta dentro das condições deste estudo em particular. Entretanto, o TCP aparenta influenciar consideravelmente no último fator, a medida do peso a cada 1000 grãos de milho. Tirando o tratamento com somente TCP, todos os outros tratamentos com TCP possuíam mais peso a cada 1000 grãos de milho do que os outros tratamentos. Table 7. Analises dos Fatores de Produção do Milho do Verão. Qualidade da produção do milho colhido O efeito do TCP, adubo de fazenda e fertilizantes químicos no conteúdo de proteína bruta e de gordura bruta do milho colhido estão presentes no Gráfico 8 (Table 8). Os maiores níveis de proteína bruta para o milho colhido no experimento foram obtidos com o tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 30 t/ha) e o tratamento com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM, 15 t/ha), indicando que o TCP melhorou a qualidade do adubo de fazenda (FYM), liberou nutrientes disponíveis para a vegetação e aumentou os efeitos benéficos na produção e qualidade da safra. Além disso, tratamentos com somente TCP resultaram num alto nível de proteína bruta do milho, indicando a ação benéfica direta no crescimento e produção da safra. O conteúdo de gordura bruto foi o maior para tratamentos com TCP e adubo de fazenda (CPT+FYM) e para tratamentos com TCP e adubo de galinha em ambas as taxas de aplicação de adubo. Table 8. A influência do TCP no conteúdo bruto de proteína e gordura do milho (percentual). Conclusão TCP combinado com adubo de fazenda e com adubo de galinha, fermentado e aplicado no solo mostrou um aumento significativo na biomassa microbial do solo, na diminuição da densidade de massa do solo, no aumento da capacidade de troca de cátions pelo solo, aumento no conteúdo de matéria orgânica do solo e um aumento na disponibilidade de nutrientes nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) para a planta. Os experimentos mostraram que o TCP deve ser aplicado com uma boa qualidade de matéria orgânica (adubo de fazenda) para atingir o maior efeito benéfico. TCP requer majoritariamente de compostos orgânicos de carbono e nitrogênio para seu crescimento e metabolismo. Durante o processo, o TCP libera dispõe nutrientes inorgânicos para a vegetação. Os resultados mostram que a produção de grãos do trigo do inverno e do milho do verão do tratamento com TCP e adubo de fazenda (CTP+FYM) foram consistentemente 10% a 20% maiores quando comparados aos tratamentos com fertilizantes químicos e os tratamentos com somente o adubo de fazenda dentro de um período de 3 anos. As aplicações de adubo de

10 fazenda, particularmente nas taxas de 30 t/ha/ano, suplementaram consideravelmente potássio para o solo. Entretanto, a maioria dos solos na área de pesquisa não estão limitados no seu conteúdo de potássio, uma situação que poderia mudar com uma colheita intensiva. TPC aplicado com adubo de fazenda mostrou aumentar a qualidade da colheita de milho ao aumentar a quantidade de conteúdo bruto de gordura e milho. A pesquisa mostrou que o TCP aplicado com adubo de fazenda aumentou a disponibilidade de nutrientes nitrogênio, fosforo e potássio (N-P-K) para a vegetação no solo. O aumento do crescimento e na atividade probiótica aumentou a mineralização e liberação de nitrogênio inorgânico advindo dos compostos orgânicos do nitrogênio pois o TCP aumenta a taxa de transformação do NH4+ para NO3-, assim reduzindo as perdas voláteis do nitrogênio. A pesquisa também mostrou que a s bactérias fotossintéticas introduzida com o TCP podem consertar a atmosfera de nitrogênio. Os efeitos do TCP aplicados e seus efeitos residuais no ecossistema da vegetação e do solo dependem do ambiente do solo e suas condições ecológicas, incluindo temperatura, humidade, e as propriedades físicas e químicas do solo. É muito importante perceber que a maioria dos microrganismos advindos do TCP são heterotróficos e requerem compostos orgânicos de carbono e nitrogênio para seu crescimento, nutrição e metabolismo. Por isso é importante uma boa correção orgânica do solo em conjunto com as aplicações de TCP.

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