NITRATO NO PERFIL DO SOLO ANTES E APÓS UMA FERTIRRIGAÇÃO COM USO DE DUAS FONTES DE NITROGENIO¹ T. P. de Andrade 2, E. F. Coelho³, V. A. Cerqueira 4, D. L. Barros 5, J. V. da Silva 6 Resumo: A fertirrigação associada ao regime de elevadas irrigações pode causar lixiviação de sais dissolvidos na solução do solo para os lençóis subterrâneos, dentre eles o nitrato. O objetivo deste trabalho foi avaliar a concentração do nitrato no perfil do solo pela aplicação de duas fontes de nitrogênio via água de irrigação na cultura da bananeira. O delineamento experimental ocorreu em blocos casualizados num esquema fatorial de 3 x 5 x 2, sendo três períodos de amostragem (antes, 1 dia após e 3 dias após a fertirrigação) na parcela e duas fontes de nitrogênio (Ureia e Nitrato de Potássio) na sub parcela e cinco profundidades na sub sub-parcela, com seis repetições. A área foi explorada com a cultura da bananeira, utilizando o método de irrigação por gotejamento. Foram abertas trincheiras de 1,30 m de profundidade instalando extratores de solução do solo nas profundidades 0,2 m; 0,4 m; 0,6 m; 0,8 m; e 1,2 m. A concentração utilizada para a realização da fertirrigação foi de 7 g L -1. Para monitoramentos dos íons foram coletadas amostras de solução do solo com extratores também usados como tensiômetro de punção e levadas para laboratório para leitura do nitrato por meio do Card Horiba. Os resultados indicaram que as interações fonte de nitrogênio x período de coleta, período de coleta x profundidade e fonte de nitrogênio x profundidade influenciaram a concentração de nitrato no perfil do solo. A concentração de nitrato na solução do solo quando aplicado nitrato de potássio foi superior à fonte ureia para apenas um dia após a fertirrigação, mas não diferiu nos demais. A concentração de nitrato na solução do solo decresceu com a profundidade estabilizando a 0,6 m para a uréia e decresceu linearmente para a aplicação do nitrato de potássio. Palavras-chave: Fertirrigação, nitrato, lixiviação. INTRODUÇÃO A fertirrigação, associada ao regime regular das chuvas e elevadas irrigações pode causar lixiviação de sais dissolvidos na água para as águas subterrâneas. Dessa forma, o manejo da fertirrigação é fundamental para amenizar ou reduzir perda por lixiviação para os lençóis subterrâneos evitando aumento das concentrações de nitrato nesses lençóis e consequentemente nos poços e rios que conduzem água ao consumo humano. Os íons de nitrato não são adsorvidos pelos componentes das frações do solo, razão pela qual se deslocam facilmente na solução do solo, podendo ser 1 Trabalho extraído de dissertação. 1 Estudante de pós-graduação em gestão ambiental, UNOPAR, Cruz das Almas Bahia. E- mail: tacisio9@yahoo.com.br. 2 Doutor, Pesquisador da EMBRAPA Mandioca e Fruticultura, Cruz das Almas Bahia. E- mail: eugenio.coelho@embrapa.br. 3 Mestrando em engenharia agrícola, UFRB, Cruz das Almas Bahia. E-mail: vit_ac@hotmail.com. 4 Doutoranda em engenharia agrícola, UFRB, Cruz das Almas Bahia. E-mail: damibarros@hotmail.com. 5 Tecnólogo em cooperativismo, UFRB, Cruz das Almas Bahia. E-mail: jorge.vieira@embrapa.br.
absorvidos pelas raízes e transloucados às folhas, onde se acumulam pela transpiração, ou serem lixiviados aos mananciais subterrâneos. Segundo Hoeft (2003) a dose, a época e o método de aplicação de fertilizantes nitrogenados tem efeito marcante tanto sobre a produtividade das culturas como sobre o potencial de contaminação dos mananciais de água subterrânea pelos nutrientes. Íons de nitratos por não serem retidos na fase sólida do solo, geralmente ficam dissolvidos em sua solução, e podem ser lixiviados em maior ou menor grau, em função da percolação da água ao longo do perfil do solo (BARTON et al., 2006; RODRIGUES et al., 2007). Segundo Sidnei et al. (2010) a lixiviação do NO 3 em áreas agrícolas é potencializada pelas propriedades físicas dos solos, pelas práticas agrícolas intensivas como adubação acima da requerida pela cultura e elevada dotação de água empregada na irrigação. OBJETIVO GERAL Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do manejo de fertirrigação e a lixiviação do nitrato ao longo dos perfis dos solos, satisfazendo a necessidade da cultura com o menor risco ao meio ambiente e seus impactos nas águas subterrâneas do distrito irrigado. MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi conduzido, sob condições de campo, na área experimental da Embrapa Mandioca e Fruticultura Tropical, Cruz das Almas BA. O solo da área é um solo distrocoeso de Tabuleiros Costeiros. A cultura plantada no experimento foi à bananeira cultivar Galio18 no espaçamento 2.0 x 2.5m, O sistema de irrigação foi por gotejamento, com três emissores tipo on-line por planta com vazão de 9,5 L h -1 cada. A avaliação ocorreu aos 300, 302 e 304 dias após o plantio (DAP) e a irrigação foi realizada a cada dois dias com lâmina de água aplicada de 6,75 mm (300 DAP), 4,5 mm (302 DAP) e 5,0 mm (304 DAP) determinada pela evapotranspiração de referência (ETo), em milímetros, estimada pela equação de Penman-Monteith FAO 56 (ALLEN et al. 1998), com dados de uma estação agrometeorológica automática. Foram instaladas sondas TDR a 0,30 m de profundidade para o monitoramento da umidade do solo, as irrigações foram realizadas três vezes por semana, tendo as leituras de TDR como indicadores do momento da irrigação. As fertirrigações foram feitas por meio de bomba hidráulica do tipo pistão com vazão de 45 L h -1 que injetava a solução a partir de um tanque de fertilizante com capacidade de 60 L para o sistema de irrigação. A fertirrigação vinha sendo feita a cada sete dias. O delineamento experimental ocorreu em blocos casualizados num esquema fatorial de 3 x 5 x 2, sendo três períodos de tempo na parcela (antes, 1 dia após e 3 dias após a fertirrigação), duas fontes de nitrogênio (Ureia e
Nitrato de Potássio) na sub parcela e cinco profundidades na sub sub-parcela, com seis repetições. Foram abertas trincheiras de 1,30 m de profundidade para instalação dos extratores. Os extratores foram instalados nas profundidades de 0,2 m, 0,4 m, 0,6 m, 0,8 m e 1,2 m. Para monitoramento dos íons foram coletadas amostras de solução do solo com extratores do tipo tensiômetros de punção. A solução era retirada fazendo-se vácuo por meio de uma bomba manual. O vácuo foi mantido fechandose o tubo de conexão entre o extrator e a bomba de vácuo e, após 14 horas, em função do conteúdo de água no solo a solução foi retirada e encaminhada para o laboratório onde as amostra das soluções foram analisadas com um equipamento portátil de estimativa rápida do nitrato (card Horiba). A coleta de solução do solo foi feita 300 DAP, 302 DAP e 304 DAP na fase de início de crescimento dos frutos. Os dados de solução do solo coletados nas parcelas experimentais foram submetidos a análise de variância, com avaliação da influência das fontes de variação na concentração de nitrato, seguido de comparação de médias referentes a variáveis independentes qualitativas ou regressão com variáveis quantitativas. RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de variância detectou efeito do período de aplicação da fertirrigação (DAP) e da interação entre o período da aplicação e a fonte de nitrogênio. A fertirrigação ocasionou significativa alteração do nitrato no perfil do solo que se reduziu dois dias após a fertirrigação a níveis que não diferiram dos anteriores a fertirrigação (Tabela 1). O efeito da fonte foi detectado um dia após a fertirrigação onde o nitrato de potássio resultou em maior concentração de nitrato no perfil em relação à aplicação da ureia. As diferenças entre as fontes são esperadas, uma vez que a fonte de ureia não sofre transformações rápidas no solo para chegar ao nitrato em curto tempo, uma vez que precisa resultar em amônio e esse pode levar duas semanas em condições de temperaturas favoráveis (HAYNES, 1986) enquanto que o nitrato de potássio disponibiliza o nitrato na solução do solo de imediato. Entretanto, a elevação significativa do nitrato um dia após a fertirrigação em relação condição antes da fertirrigação discorda do autor acenando que o processo de entrada da ureia no perfil do solo pela fertirrigação pode acelerar a nitrificação. O acréscimo do nitrato no perfil na aplicação da ureia também se deve ao acréscimo de nitrato resultante do processo de nitrificação continuo que ocorre no solo (HAYNES, 1986). Tabela 1. Teste de comparação das médias de nitrato na solução do solo (mg L -1 ) pelo uso de duas fontes nitrogenadas (ureia e nitrato de potássio) Período (Dias após plantio) Ureia Nitrato de potássio
Antes da fertirrigação (300) 56,7 A a 49,4 A a Um dia após a fertirrigação (302) 107,0 A b 147,7 B b Dois dias após a fertirrigação (304) 69,3 A a 53,7 A a A profundidade também influenciou a concentração do nitrato, o que é esperado devido ao efeito do potencial gravitacional e a predominância do movimento do nitrato por ser um íon de carga negativa. A interação do período de aplicação e a profundidade do solo também influenciou a concentração do nitrato na solução do solo, sendo que prevaleceu até a profundidade de 0,80 m a maior concentração do nitrato um dia após a fertirrigação, cujas medias foram superiores às verificadas nos outros dois períodos avaliados. Na profundidade 1,20 m a diferença ocorre entre a concentração do dia 300 DAP e do dia 304 DAP, o que não se deve a fertirrigação (Tabela 2). Tabela 2. Comparação das médias da concentração de nitrato na solução do solo para cada profundidade do perfil em três períodos (antes, um dia após e dois dias após a fertirrigação). Período Profundidade do solo (DAP) 0,20 m 0,40 m 0,60 m 0,80 m 1,20 m 300 95,3 a 75,9 a 34,5 a 32,0 a 27,5 a 302 172,5 b 137,5 b 102,5 b 152,5 b 56,7 b 304 64,5 a 80,8 a 60,8 a 33,5 a 68,2 b A taxa de redução da concentração do nitrato na solução do solo com a profundidade do solo foi maior para a aplicação da ureia até 0,60 m de profundidade, a partir de onde tendeu a nulidade, isto é, a concentração de nitrato na solução do solo tende a estabilizar-se abaixo dessa profundidade (Figura 1A). A taxa de redução da concentração do nitrato com a aplicação do nitrato de potássio foi constante até 1,20 m de profundidade (Figura 1B). Esse resultado é devido à mobilidade do nitrato no solo que entra de imediato na solução do solo e por fluxo de massa condicionado pelos gradientes de potenciais gravitacionais principalmente e por fluxos difusivos dispersivos sendo que sua carga favorece a não retenção do mesmo nas micelas do solo. A ureia diluída na água de irrigação movimenta-se inicialmente por fluxo de massa e dispersivo no solo uma vez que é inerte enquanto não ocorrem os processos químicos nos quais resulta o amônio que pela carga positiva do íon fica sujeito também à retenção nas micelas do solo. A partir daí que ocorrem reações com presença de nitro bactérias que resultam no nitrato. A aplicação semanal de 6 g de ureia por planta (12 kg ha -1 semana -1 ) bem como a aplicação semanal de 10 g de nitrato de por planta (20 kg ha -1 semana -1 ) resulta para o solo em questão níveis de nitrato entre 60 e 120 mg L -1 para a camada do solo até 0,60 m de profundidade. Nas profundidades entre 0,60 m e 1,20 esses valores entre 40 e 60 mg L -1, com uma diferença que na aplicação de nitrato de potássio o movimento descendente do nitrato continua, embora com um decréscimo linear da concentração em profundidade,
podendo oferecer riscos de contaminação do lençol freático para profundidades desse rasas, isto é, dentro da faixa estudada, o que não é o caso do solo da área experimental. A maior movimentação do nitrato no solo devida a aplicação do nitrato de potássio é concordante com Araújo et al. (2004) que avaliou o nitrato em coluna de solo aplicado com e sem uso de ureia. Figura 1- Comportamento da concentração de nitrato na solução do solo em função da profundidade do mesmo para a aplicação de (A) ureia e (B) nitrato de potássio como fontes de nitrogênio via fertirrigação. CONCLUSÃO A aplicação de nitrogênio por fertirrigação com uso do nitrato de potássio não ocasionou maiores concentrações na solução do solo desse íon que a aplicação ureia, exceto um dia após a fertirrigação. A aplicação do nitrato de potássio como fonte nitrogenada favorece o movimento do nitrato a profundidades iguais ou maiores que 1,20 m enquanto que o mesmo tende a reduzir a movimentação abaixo de 0,60 m com a aplicação de ureia via fertirrigação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, A. R de.; CARVALHO, J. L. N.; GUILHERME, L. R. G.; CURI, N.; MARQUES, J. J. Movimentação de nitrato e amônio em colunas de solo. Ciênc. agrotec., Lavras, v. 28, n. 3, p. 537-541, maio/jun., 2004. BARTON, L.; WAN, G.G.Y.; COLMER, T. D. Turfgrass (Cynodon dactylon L.) sod production on sandy soils: II. Effects of irrigation and fertilizer regimes on N leaching. Plant and Soil, v.284, p.147-164, 2006.
CARVALHO, G. C.; COELHO, E. F.; COSTA, F. S.; BARBOSA, R. P. ; Santana Junior, E. B.; AZEVEDO, N. F. ph do solo no primeiro ciclo da bananeira da terra fertirrigada com diferentes concentrações de ureia e nitrato de potássio na água de irrigação. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - o solo e a produção de bioenergia: perspectivas e desafios. Fortaleza-CE., 2009. HAYNES, R.J. 1986. Nitrification, p. 127-165. In: R.J. Haynes (ed.). Mineral nitrogen in the plantsoil system. Academic, Florida. HOEFT, R.G. Desafios para a obtenção de altas produtividades de milho e de soja nos EUA. Piracicaba: Potafos, 2003. p.1-4. (Informações Agronômicas, 104). JADOSKI, S. O.; SAITO, L. R.; PRADO, C.; LOPES, E. C.; SALES, L. L. S. R. Características da lixiviação de nitrato em áreas de agricultura intensiva. Pesquisa Aplicada & Agrotecnologia, v. 3, n.1, p. 193-200, 2010. RODRIGUES, J.O., ANDRADE, E. M.; CRISÓSTOMO, L. A.; TEIXEIRA, A. dos S. Modelos da concentração iônica em águas subterrâneas no Distrito de Irrigação Baixo Acaraú, Revista Ciência Agronômica, v.38, n.4, p.360-365, 2007.