UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO PERGENTINO LUIZ DE BORTOLI NETO POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA BIOMASSA RESIDUAL DE CULTIVARES DE TRIGO SUBMETIDOS A DOSES DE NITROGÊNIO CURITIBA 2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO PERGENTINO LUIZ DE BORTOLI NETO POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA BIOMASSA RESIDUAL DE CULTIVARES DE TRIGO SUBMETIDOS A DOSES DE NITROGÊNIO Dissertção presentd o Progrm de Pós- Grdução em Ciênci do Solo, Áre de Concentrção Solo e Amiente, do Setor de Ciêncis Agráris, Universidde Federl do Prná, como requisito prcil à otenção do título de Mestre em Ciênci do Solo. Orientdor: Prof. Dr. Volnei Puletti Co-orientdor: Dr. Griel Brth Co-orientdor: Prof. Dr. Milton Ferreir de Mores CURITIBA 2014 ii
P A R E C E R A Bnc Exmindor designd pr vlir defes d Dissertção de Mestrdo de PERGENTINO LUIZ DE BORTOLI NETO, intituld: Potencil de produção de energi prtir d iomss residul de cultivres de trigo sumetidos doses de nitrogênio, do Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo do Setor de Ciêncis Agráris d Universidde Federl do Prná, pós nálise do texto e rguição do cndidto, emitem precer pel APROVAÇÃO d referid Dissertção. O cndidto tende ssim um dos requisitos pr otenção do título de Mestre em Ciênci do Solo - Áre de Concentrção Solo e Amiente. Secretri do Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo, em Curiti, 20 de mrço de 2014. Prof. Dr. Volnei Puletti, Presidente Prof. Dr. Griel Brth, Iº. Exmindor Prof. Dr. Dims Agostinho d Silv, IIº. Exmindor Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo SCA UFPR Ru dos Funcionários, 1540 - Birro Crl 80035-050 - Curiti - PR - Fone/Fx: (41) 3350-5648 pgcisolo@ufpr.r www.pgcisolo.grris.ufpr.r iii
Aos meus pis, Ondin D Fátim De Bortoli e Vilson Jose de Bortoli, meus irmãos, Cristine, Idimr, Mri Cristin e Vilson, minh nmord Cludi Slusrz, o meu orientdor Volnei Puletti, miores incentivdores d minh cminhd. DEDICO iv
AGRADECIMENTOS Agrdeço primeirmente Deus por me compnhr em tod minh cminhd. Agrdeço o meu orientdor Volnei Puletti com quem tenho prendido muito, por tod su pciênci, pelo seu dom de ensino, pel su form cortês e migável de ensinr, por todos esses nos de orientção, desde grdução té os dis de hoje. Professor Muito Origdo. Aos meus coorientdores Griel Brth e Milton Ferreir de Mores por terem me guido e muito juddo durnte todo esse período. A todo o progrm de Pós Grdção em Ciênci do Solo d Universidde Federl do Prná, pel compreensão, pciênci e pel oportunidde concedid. A CAPES pel concessão d ols fzendo ser possível conclusão deste trlho. Agrdecimento especil à Fundção ABC por tod colorção e poio n condução dos experimentos no cmpo. Ao Lortório de Energi d Biomss n pesso do Professor Dims pelo espço concedido pr relizção ds nálises de poder clorífico. Ao lortório de Biogeoquímic n pesso do Professor Rento Mrques por ter permitido que se fizessem s nálises de teores de nutrientes. Ao lortório de Nutrição Minerl de Plnts n pesso do professor Volnei Puletti por oferecer tod estrutur necessári pr o prepro, processmento e nálise do mteril utilizdo. Aos meus migos do PPGCS/UFPR, Muricio Zgtto, Cludinei, Rodrigo Amrósio, Reinldo, Joyce, Letíci, João Pscolino, Tigo Jrek, Gilson, Giovn, Brun, Murilo, Mico, Thigo Rnzn, Rose, Rul, Julierme, Rngel, Steve e Wilson.por cd convers, conselho, jud, orientção, informção e poio Agrdeço tod minh fmíli, minh mãe Ondin, meu pi Vilson, meus irmãos Cristine, Idimr, Mri Cristin e Vilson Filho, e minh nmord Cludi, pelo poio, incentivo e compreensão durnte esse período. A todos meus mis sinceros grdecimentos. v
SUMÁRIO RESUMO... vii ABSTRACT... viii LISTA DE FIGURAS... ix LISTA DE TABELAS... x 1 INTRODUÇÃO... 1 2 MATERIAL E MÉTODOS... 3 2.1 Áre de estudo e instlção... 3 2.2 Produtividde de grãos e iomss... 5 2.3 Análise de poder clorífico superior, teor de cinzs e nutrientes... 5 2.4 Análises esttístics... 7 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO... 7 3.1 Produtividde de grãos e iomss... 7 3.2 Índice de colheit... 9 3.3 Teor de cinzs e nutrientes... 11 3.4 Acúmulo de nutrientes n iomss de trigo... 16 3.5 Poder clorífico superior (PCS)... 19 3.6 Potencil energético máximo teórico... 21 4 CONCLUSÕES... 23 5 LITERATURA CITADA... 23 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS... 28 ANEXOS... 29 RESUMO BIOGRÁFICO... 33 vi
POTENCIAL DE PRODUÇÃO DE ENERGIA A PARTIR DA BIOMASSA RESIDUAL DE CULTIVARES DE TRIGO SUBMETIDOS A DOSES DE NITROGÊNIO 1 Autor: Pergentino Luiz De Bortoli Neto Orientdor: Prof. Dr. Volnei Puletti Co-Orientdor: Dr. Griel Brth Co-orientdor: Prof. Dr. Milton Ferreir de Mores RESUMO O ojetivo deste trlho foi vlir o potencil de produção de energi d iomss residul d colheit do trigo, e su vrição em função d cultivr e dose de nitrogênio utilizd. Pr isso instlou-se experimentos em Arpoti-PR e Pont Gross-PR cominndo três cultivres (Super, Mirnte e Qurtzo) com cinco doses de nitrogênio (0; 40; 80; 120 e 160 kg h -1 ). Form relizds vlições de produção de grãos e de iomss residul, teores de nutrientes e o potencil energético d iomss residul. Em Arpoti s cultivres responderm de mneir similr às doses crescentes de nitrogênio pr produtividde de grãos, com vlor máximo otido com 182 kg h -1 de N pr um produtividde médi de 4094 kg h -1. Em Pont Gross respost foi similr entre s cultivres pr s doses de nitrogênio sendo Qurtzo que presentou mior potencil produtivo. A produtividde de iomss teve créscimos lineres em Arpoti e respost qudrátic em Pont Gross com o umento ns doses de N, sendo nos dois csos cultivr Super mis produtiv, com 1665 e 2226 kg h - 1, respectivmente. O umento no potencil energético é explicdo pelo umento de produtividde d iomss. Pr máxim produtividde de iomss em Pont Gross o potencil energético foi de 2614 kwh h -1, enqunto que em Arpoti o potencil foi de 1668,93 kwh h -1. A plicção de N lterou o teor de nitrogênio, fósforo, potássio e cálcio n plnt em Arpoti, e de nitrogênio e cálcio em Pont Gross. O conteúdo dos nutrientes exportdo com colheit d iomss pr gerção de energi segue ordem K > N > C Mg > P. Plvrs-chve: Bioenergi; Energi d iomss; Triticum estevum; Adução nitrogend 1 Dissertção de Mestrdo em Ciênci do Solo. Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo, Setor de Ciêncis Agráris, Universidde Federl do Prná. Curiti. (43 p.) Mrço, 2014. vii
ENERGY POTENTIAL PRODUCTION OF RESIDUAL BIOMASS OF WHEAT CULTIVARS TO NITROGEN LEVELS SUBMITTED 2 Author: Pergentino Luiz De Bortoli Neto Advisor: Prof. Dr. Volnei Puletti Co- Advisor: Dr. Griel Brth Co- Advisor: Prof. Dr. Milton Ferreir de Mores ABSTRACT The ojective of this study ws to evlute the potentil for energy production from wste iomss of whet hrvest, nd its vrition depending on the cultivr nd nitrogen rte used. For this settled experiments in Arpoti-PR nd Pont Gross-PR mtching three cultivrs (Super, Mirnte nd Qurtzo) with five nitrogen rtes (0, 40, 80, 120, 160 kg h -1 ). Reviews of grin production nd residul iomss production, nutrient content nd residul iomss energy potentil were performed. In Arpoti cultivrs responded similrly to incresing doses of nitrogen for grin yield mnner, with mximum vlue otined with 182 kg h -1. In Pont Gross cultivrs responded similrly to incresing rtes of nitrogen for grin yield, the Qurtzo cultivr ws presented highest yield potentil. The iomss productivity increses in Arpoti hd, liner nd qudrtic in Pont Gross, eing in two cses to cultivr Super the most productive, with 1665 nd 2226 kg h -1, respectively. Nitrogen ppliction influences positively the potentil energy differently ccording to the culture environement. The increse en potentil energy is explined y the increse productivity of iomss. The mximum of energy otined in Arpoti ws 1668 kwh h -1, nd in Pont Gross ws 2614 kwh h -1, with mximum iomss productivity. The N ppliction lter the levels of nitrogen, phosphorous, clcium nd potssium, nd nitrogen nd clcium in Pont Gross. The content of nutrients exported with the hrvest of iomss for power genertion tht follows the order K > N > C Mg > P. Key-Words: Bioenergy; Energy of the iomss; Triticum estivum; nitrogen fertiliztion. 2 Soil Science Mster Disserttion. Progrm de Pós-Grdução em Ciênci do Solo, Setor de Ciêncis Agráris, Universidde Federl do Prná. Curiti. (43 p.) Mrch, 2014. viii
FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURA 3 FIGURA 4 FIGURA 5 FIGURA 6 FIGURA 7 FIGURA 8 LISTA DE FIGURAS Loclizção do município de Pont Gross (A), e do município de Arpoti (B), no estdo do Prná, sul do Brsil....4 Produtividde de grãos (kg h -1 ) de três cultivres de trigo sumetids diferentes doses de nitrogênio em Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B)...8 Produção de iomss de três cultivres de trigo nos municípios de Arpoti- PR (A) e Pont Gross-PR (B) em função de doses crescentes de nitrogênio....9 Índice de colheit de três cultivres de trigo sumetids doses crescentes de nitrogênio em Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B)....11 Teor de cinzs (A e B), fósforo (C e D), potássio (E e F), cálcio (G e H), mgnésio (I e J), nitrogênio (K e L) e crono (M e N) em Arpoti e em Pont Gross, respectivmente, de três cultivres de trigo sumetids à doses de nitrogênio....14 Conteúdo de fósforo (A e B), potássio (C e D), cálcio (E e F), mgnésio (G e H), nitrogênio (I e J) e crono (K e L) em Arpoti e em Pont Gross, respectivmente, de três cultivres de trigo sumetids à doses de nitrogênio....18 Poder clorífico superior (PCS) de três cultivres de trigo em respost diferentes níveis de dução nitrogend em Arpoti-PR (A) e Pont Gross (B),...20 Potencil energético (kwh h -1 ) de três cultivres de trigo, sumetids diferentes níveis de dução nitrogend em Arpoti-PR (A) e Pont Gross- PR (B),...22 ix
TABELA 1 LISTA DE TABELAS Produtividde de grãos, iomss sec e Índice de Colheit (IC), médi entre s doses plicds em Arpoti e Pont Gross...08 TABELA 2 Conteúdo de nutrientes n usênci de plicção de nitrogênio, médi entre s doses plicds e porcentgem médi de respost entre s três cultivres e s qutro doses de plicção em Arpoti e Pont Gross...19 TABELA 3 Poder clorífico superior (PCS) e potencil energético médio entre s doses de nitrogênio plicds em três cultivres de trigo em Arpoti e Pont Gross...21 x
1 1. INTRODUÇÃO O umento populcionl somdo crescente demnd per cpit de energi tem refletido num demnd energétic totl cd vez mior. E ind, mior conscientizção ds pessos sore os mles d emissão de gses de efeito estuf à tmosfer, forçm usc por fontes lterntivs de energi, que sejm mis sustentáveis. Procur-se diminuir s emissões de gses pr evitr su mior concentrção n tmosfer como tem contecido o longo ds últims décds em função d intensificção ds tividdes ntrópics e que tem repercutido em dnos mientis e no quecimento glol (Llorente & Grci, 2008; Cllesen et l., 2010). Em torno de 13% d mtriz energétic mundil é derivd de fontes renováveis. O petróleo fornece proximdmente 33% d energi consumid, o crvão minerl 27% e o gás nturl 21%. Portnto prticipção de fontes renováveis ind é reltivmente ix qundo comprd às fontes de energis fósseis. Isso é diferente no Brsil onde ofert de energi é proveniente 57,6% de fontes não renováveis (petróleo, gás nturl, crvão minerl, etc.) e 42,4% proveniente de fontes de fontes renováveis (hidráulic e eletricidde, lenh e crvão vegetl, cn e derivdos, etc.) (Ministério de Mins e Energi, 2013). Devido o grnde volume produzido nulmente e su mpl distriuição ns regiões produtors, iomss residul de cultivos grícols pode ser um fonte considerável de energi que deve ser estudd qunto su possiilidde de utilizção. A grnde vntgem d utilizção dos resíduos d produção grícol é concilição d produção de limentos com produção de iomss pr energi, (Herl et l., 2011), contornndo ssim s especulções sore competição por áre pr produção de limentos e de fontes de energi. O trigo está entre os três cereis mis produzidos no mundo. Anulmente são produzids em torno de 650 milhões de tonelds. Seu cultivo é distriuído por váris prtes do mundo, sendo os principis píses produtores Chin, Índi e os Estdos Unidos. O Brsil produz em médi seis milhões de tonelds nulmente em dois milhões de hectres (FAO, 2010). No Brsil, o trigo é cultivdo principlmente n Região Sul como um espécie de inverno, utilizdo n rotção de culturs. O estdo do Prná é o mior produtor ncionl num áre cultivd de proximdmente um milhão de hectres e com produtividde médi de 2500 kg h -1 (IBGE, 2012). Pr cd quilogrm de grão, o trigo produz proximdmente 1,2 kg de iomss (Bredemeier & Mundstock, 2001; White & Wilson, 2006 e Espindul et l., 2010) que pode ser utilizd n produção de energi.
2 A produtividde do trigo ssim como s outrs culturs está diretmente relciond com o mnejo dotdo pelos produtores. Entre s técnics de mnejo que exercem influênci diret sore produtividde de grãos está dução nitrogend e escolh de cultivres mis dequds à região de cultivo. Segundo Brz et l. (2006), cultur do trigo pode responder qudrticmente ou linermente à dução nitrogend. Por se trtr de um poáce s exigêncis em nitrogênio são elevds, diferencindo-se ds leguminoss como soj que se enefici d fixção iológic do nitrogênio contido no r. Pinnow et l. (2013) e Shi et l. (2010) encontrrm resposts crescentes n produtividde de grãos com o umento ds doses plicds, em como mior produtividde de iomss podendo fcilmente dorr produtividde em miores doses. Além d quntidde produzid, composição do mteril utilizdo pr otenção de energi tem influênci sore o seu potencil energético. Podem existir vrições n composição d iomss em função d espécie utilizd e tmém em função ds vrieddes d mesm espécie. Nik et l. (2010), o nlisrem diferentes iomsss residuis, concluírm que iomss residul do trigo presentou teores de crono miores e teores de cinzs menores qundo comprdos os d cevd, presentndo poder clorífico equivlente o d mdeir de pinheiro e d plh de linho e superior à iomss residul de grmínes. Lindedm et l. (2012) oservrm diferençs entre os genótipos de trigo qunto os teores de çúcres pr etnol prtir d plh. Os utores concluírm ind, que seleção de cultivres de trigo pr um mtéri-prim melhord voltd à produção de iocomustíveis é possível, pois herdilidde d crcterístic foi de 57%, e houve poucs relções dverss sore outrs crcterístics gronômics em relção à produtividde de grãos. O teor de crono e hidrogênio é importnte pr qulquer iocomustível sólido. No momento d comustão o C e o H são oxiddos formndo CO 2 e H 2 O. Qunto mior for teor de C e H nos tecidos vegetis utilizdos como iocomustíveis mior será o seu poder clorífico superior (PCS). O PCS é quntidde de energi n form de clor lierd por um unidde de mss (Crroll & Finnn, 2012; Brine & Dot, 1985; Quirino et l., 2005). Gerlmente, os teores de C são superiores em mdeirs do que em resíduos de plnts heráces, conferindo à mdeir miores PCSs (Crroll & Finnn, 2012). Aind segundo os mesmos utores o teor de cinzs produzido por comustíveis provenientes de plnts heráces é mior do que queles provenientes de mdeir de árvores, como consequênci disso o conhecimento do tipo de mteril ser utilizdo pr queim é importnte pr escolh corret do tipo de cldeir ser utilizd pr queim. Cso o
3 mteril sej incomptível com s crcterístics d cldeir poderá hver um menor proveitmento do potencil energético, umento ds emissões de gses, formção de cmds de cinzs que desfvorecerão comustão do mteril, lém de um mior frequênci de limpez e mnutenção. O teor de nutrientes encontrdos n iomss deve ser determindo um vez que retird desse mteril d áre pode emporecer o solo locl devido não reposição dos nutrientes exportdos. O presente trlho teve por ojetivos vlir o potencil energético d iomss residul do trigo, influênci do mteril genético e doses de nitrogênio sore esse potencil em como determinr exportção de nutrientes em função de cultivres e doses de nitrogênio pel retird d iomss pr produção de energi. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 ÁREA DE ESTUDO E INSTALAÇÃO Form desenvolvidos dois experimentos ns Estções Experimentis (EE) pertencentes à Fundção ABC nos municípios de Arpoti-PR e Pont Gross-PR loclizdos nos Cmpos Geris do Prná, no no sfr 2011. As coordends dos locis dos experimentos form -24 o 11 48 S, -49 o 52 36 O em Arpoti e -25 o 0 49,86 S, -50 o 9 0,54 O em Pont Gross (Figur 1). O clim predominnte n EE de Arpoti segundo clssificção de Koppen é o Cf sutropicl úmido com verão quente. O solo do locl do experimento é clssificdo como um Ltossolo mrelo (Emrp/FABC, 2001), presentndo s seguintes crcterístics químics n cmd de 0 20 cm: P (resin) = 24 mg dm³; mtéri orgânic (MO) = 26 g dm³. ph (CCl 2 ) = 5,1; sturção por ses (V) = 45%; em mmol c dm³ H+Al (SMP) = 34; Al = 0,0; K = 1,1; C = 19; Mg = 8; som de ses (SB) = 28,1 e (Cpcidde de Troc Ctiônic) = 62,1. Em Pont Gross o clim é clssificdo como Cf clim temperdo úmido com verão temperdo. O solo do locl do experimento é clssificdo como um Ltossolo Vermelho-Amrelo de textur frnco-rgilo-renos (Emrp/FABC, 2001), presentndo s seguintes crcterístics químics n cmd de 0 20 cm: P (resin) = 49 mg dm³; mtéri orgânic (MO) = 39 g dm³; ph (CCl 2 ) = 5,6; sturção por ses (V) = 49%; em mmol c dm³ H+Al (SMP) = 32; Al = <0,1; K = 2,1; C = 30; Mg =14; som de ses (SB) = 46,01e Cpcidde de Troc Ctiônic = 78,1.
4 A) B) Figur 1. Loclizção do município de Pont Gross (A) e do município de Arpoti (B), no estdo do Prná. Nos dois locis implntção do experimento foi feit em junho de 2011 em sucessão à cultur do milho. Pr semedur foi utilizd um semedor dudor SHM 1715, com espçmento entre s linhs de 0,17 m, ojetivndo um populção finl de 300 plnts por metro qudrdo. No momento d semedur foi relizd dução com 30 kg h -1 de nitrogênio n form de nitrto de mônio, e 300 kg h -1 do formuldo 0-20-20 (N-P 2 O 5 -K 2 O). O restnte do nitrogênio correspondente cd dose foi plicdo em coertur, lnço e sem incorporção, no perfilhmento do trigo. Foi utilizd plicção de reguldor de crescimento fim de evitr prolems com cmmento d cultur. As prcels experimentis tiverm 5 metros de comprimento e 3 metros de lrgur compreendendo um áre de 15 m². Foi considerd como orddur 0,5 m em cd ldo d prcel, restndo como áre útil 4 metros de comprimento por 2,0 metros de lrgur, totlizndo 8,0 m². O delinemento experimentl erimentl utilizdo foi o de locos o cso com os trtmentos distriuídos em esquem ftoril, cominndo-se cinco doses de nitrogênio (0, 40, 80, 120 e 160 kg h -1 ) com três cultivres de trigo (Super, Mirnte e Qurtzo) utilizndo-se de qutro repetições.
5 2.2 PRODUTIVIDADE DE GRÃOS E BIOMASSA A produtividde de grãos e de iomss foi determind pel colheit ds nove linhs centris d prcel com qutro metros de comprimento. A colheit foi relizd utilizndo um colhedor de prcels. Os grãos form pesdos e em seguid foi determind su umidde pr posterior correção 13% de umidde que é o pdrão ncionl pr determinção de produtividde e pr o rmzenmento, pr posterior extrpolção pr hectre. A produtividde de iomss foi otid pel pesgem de tod iomss que pssou pel colhedor, recolhid pel dptção de um ig-g no sc-plhs. Após pesgem, um sumostr d iomss foi pesd e levd à estuf pr secgem té peso constnte, otendo-se umidde dest iomss pr extrpolção em quilogrm de iomss sec por hectre. A iomss que ficou no cmpo pós pssgem d colhedor foi determind coletndo-se três linhs de 0,5 m cortds o nível do solo, levds estuf pr secgem té peso constnte e posteriormente pesds e su produção extrpold pr kg por hectre. Com os ddos de produtividde de grãos ( 13% de umidde) e de iomss (som do que pssou pel colhedor com o que ficou no cmpo), determinou-se o índice de colheit GP (IC). O IC é otido pel fórmul: IC = ( GP + BP) Onde: IC = Índice de Colheit GP = Grãos Produzidos em kg h -1 BP = Biomss Produzid em kg h -1 2.3 ANÁLISES DE PODER CALORÍFICO SUPERIOR, TEOR DE CINZAS, NUTRIENTES E UMIDADE. As sumostrs d iomss que pssou pel colhedor, mesm utilizd pr determinção d umidde, pós ser sec em estuf e pesd, foi moíd em moinho de fcs tipo Willye, rmzend em scos de polipropileno pr então serem encminhds pr s nálises. As nálises de poder clorífico form relizds no Lortório de Energi d Biomss loclizdo no Deprtmento de Engenhri Florestl d UFPR. Pr s nálises seguiu-se norm ABNT/NBR 8633/84 (ABNT, 1984), onde um líquot do mteril moído foi
6 colocd pr secr em pequens forms 60 C por 24 hors, de onde form retirds e colocds em dissecdor té tingir tempertur miente. Dess líquot um quntidde de 0,5 g proximdmente foi retird e colocd pr queimr n om clorimétric diátic IKA WERKE modelo C5000 de onde se otiverm os resultdos de PCS em kcl kg -1. PCS O potencil energético foi clculdo trvés d fórmul: E =. C2. BS onde, E - C1 Energi otid com queim d iomss (kwh h -1 ); PCS - Poder clorífico superior (Kcl kg -1 ); C1 Coeficiente pr trnsformr unidde Kcl pr kwh (1 kwh = 860 Kcl) (Ministério de Mins e Energi, 2012); C2 Eficiênci médi ds cldeirs igul 20% (Nogueir & Lor, 2003); BS Biomss sec do trigo (kg h -1 ). A eficiênci médi ds cldeirs moderns é superior presentd por Nogueir & Lor, 2003, chegndo fcilmente em 30% de eficiênci de conversão Fiorese et l. (2013). Não form utilizdos vlores de poder clorífico inferior no presente trlho, fim de se oter o potencil energético máximo teórico do mteril. O poder clorifico inferior (PCI) pode ser clculdo descrescendo 54 kcl kg -1 pr cd 1% de hidrogênio (H) encontrdo no mteril (Souz et l., 2011). A iomss do trigo present teor médio de hidrogênio de 6,1% (Friedl et l., 2005). O teor de cinzs determindo dptndo-se metodologi descrit por Mrtins & Reissmn (2007) e o teor de nutrientes foi determindo utilizndo-se mesm metodologi em su form originl. O mteril moído foi seco novmente em estuf 60 C por 24 hors, desse mteril form retirds líquots de proximdmente 1,00 g e depositds em cdinhos de porceln M34 previmente trdos. Após pesgem do mteril os cdinhos form levdos à mufl 500 C por 3 hors, pós resfridos, os cdinhos form pesdos novmente otendo-se dess mneir o teor de cinzs. Após pesgem form pingds três gots de HCl 3 mol L -1 sore s cinzs e levdos à mufl novmente pr um segund queim 500 C por 3 hors. Após este período e estndo à tempertur miente, os cdinhos com o mteril receerm 10 ml de HCl 3 mol L -1, form levdos pr chp de quecimento por 10 minutos, e posteriormente form feits s filtrgens otendo-se o extrto que foi destindo pr s leiturs do teor de nutrientes. A determinção dos teores de P foi feit em espectrofotômetro UV-VIS I. A determinção de K foi feit em fotômetro de chm, s determinções dos teores de cálcio e mgnésio form feits por espectroscopi de sorção tômic com chm. As nálises do C-totl e N-totl, form efetuds por comustão vi sec, com uxilio do prelho VARIO EL III - Elementr.
7 2.4 ANÁLISES ESTATÍSTICAS Os ddos otidos form testdos qunto su homogeneidde pelo teste de Brtlett e posteriormente sumetidos à nálise de vriânci. Em cso de significânci, s cultivres form comprds pelo teste de Tukey 5% de significânci e os efeitos ds doses de N form vlidos por regressão. Pr s nálises form utilizdos os softwres: Assistt, Microsoft Office Excel 2010 e Sigm Plot 12.1. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1. PRODUTIVIDADE DE GRÃOS E DE BIOMASSA A produtividde de grãos de trigo foi influencid pels doses de nitrogênio de mneir similr entre s cultivres pr s condições de Arpoti e em Pont Gross, não hvendo interção entre s cultivres e s doses de nitrogênio plicds. Em Arpoti (Figur 2A), dose de máxim eficiênci técnic (DMET), ou sej, quel que proporcionou mior produtividde, médi entre s três cultivres (Super, Mirnte e Qurtzo) foi de 182 kg h -1 de N, pr um produtividde máxim de 4094 kg h -1. Em Pont Gross dose de máxim eficiênci técnic encontrd foi de 123 kg h -1 pr um produtividde médi de 5256 kg h -1 (Figur 2B). A cultivr Qurtzo se destc com s miores produtividdes em Pont Gross mesmo ns menores doses plicds, exiindo, portnto, um mior potencil produtivo pr s condições locis (Tel 1). Teixeir Filho et l. (2010) otiverm DMET de 120 kg de N por h -1 pr um produtividde em torno de 3750 kg h -1, porém utilizndo cultivr E21. As diferentes resposts do trigo à plicção de nitrogênio, portnto, estão relcionds às crcterístics intrínsecs cd cultivr. Além disso, outros ftores como miente de cultivo e s condições climátics locis durnte o ciclo d cultur, exercem influênci sore produtividde ds cultivres. Algums cultivres, por exemplo, tem menor resistênci o cmmento, e com isso, lts doses de nitrogênio podem prejudicr produtividde (Espindul et l., 2010). Pr melhorr recomendção de N no trigo, lém de resultdos regionis de experimentos com doses deste nutriente, outrs técnics tem sido utilizds, como o uso de lguns sensores. A prtir d clirção dos sensores que cptm refletânci e sorânci de determindos comprimentos de ond pels folhs ds plnts, é possível determinr s doses de nitrogênio serem plicds (Povh et l., 2010).
8 7000 6000 Grãos y = 1931,10+23,66x-0,065x 2 R 2 =0,94* 7000 6000 Grãos y=3743,0476+24,5808x-0,0998x 2 R 2 =0,93* Grãos (kg h -1 ) A) 5000 4000 3000 2000 1000 Super Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) Grãos (kg h -1 ) B) 5000 4000 3000 2000 1000 Super Mirnte Qurtzo 0 Dose (N kg h -1 ) Figur 2. Produtividde de grãos (kg h -1 ) de três cultivres de trigo sumetids diferentes doses de nitrogênio em Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B) (*) significtivo 5% de proilidde. Tel 1. Produtividde de grãos, iomss sec e índice de colheit (IC), médi entre s doses plicds em Arpoti e Pont Gross. ARAPOTI PONTA GROSSA GRÃOS BIOMASSA SECA IC GRÃOS BIOMASSA SECA IC -1 kg h -1 kg h Super 3141 1665 0,65 4050 c 2226 0,65 Mirnte 3244 1148 0,73 4826 1651 c 0,75 Qurtzo 3222 1308 0,70 5380 1918 0,74 Mesmo com 160 kg h -1 de N plicdo, não se oteve máxim produtividde de iomss residul do trigo em Arpoti (Figur 3A), enqunto em Pont Gross, com o uso de 89 kg de N h -1 oteve-se mior produtividde de 2466 kg h -1. Considerndo estes resultdos, form necessários 36,10 kg de N h -1 pr produzir um toneld de iomss em Pont Gross. O umento n produtividde de iomss em função do umento ds doses de nitrogênio está ssocido à limitção exercid pels doses ixs e pel elevd exigênci d cultur do trigo por este nutriente (Bsso et l., 2010). A disponiilidde de águ no solo em como o teor de mtéri orgânic e tempertur podem influencir sorção do nitrogênio e ssim presentr diferentes resposts n produtividde de grãos e iomss em diferentes regimes hídricos e locis de cultivo (Rudorff et l., 2006). O solo de Pont Gross present miores teores de mtéri orgânic e dess form disponiiliz miores quntiddes de nitrogênio prtir d minerlizção, ess
9 disponiilizção de N vi mtéri orgânic permite que mesmo em trtmentos n usênci de nitrogênio s cultivres tenhm um elevd produtividde. Em Arpoti, cultivr Super presentou produtividde de iomss mior que s demis cultivres 1665 kg h -1, contr 1309 h -1 presentd pel cultivr Qurtzo e 1148 kg h -1 d cultivr Mirnte. Isso tmém foi oservdo em Pont Gross, onde cultivr Super se mostrou mis produtiv às demis, produzindo em médi 2226 kg h -1 enqunto que s cultivres Mirnte e Qurtzo tiverm produtividde de 1651 kg h -1 e 1918 kg h -1, respectivmente (Tel 1). Diferençs entre cultivres de trigo qunto produção de mtéri sec tmém form oservds por Rudorff et l. (2006) utilizndo s cultivres IAC-289 e IAC-24. 3500 3000 3500 3000 Biomss y = 1050,6144+29,9281x-0,1576x 2 R 2 =0,80* Biomss sec (kg h -1 ) A) 2500 2000 1500 1000 500 Biomss y = 1118,00+3,20x R 2 =0,82** 0 Dose N (kg h -1 ) Super Mirnte Qurtzo Biomss sec (kg h -1 ) B) 2500 2000 1500 1000 500 Super Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) Figur 3. Produção de iomss sec de três cultivres de trigo nos municípios de Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B) em função de doses crescentes de nitrogênio. (*) significtivo 10% de proilidde (**) significtivo 5% de proilidde. 3.2 ÍNDICE DE COLHEITA (IC) A cultivr Super presentou menor índice de colheit (0,65 em Arpoti e em Pont Gross) em relção às demis cultivres devido su mior produtividde de iomss ére. O IC ds cultivres Mirnte e Qurtzo form em médi de 0,73 e 0,70 em Arpoti e de 0,75 e 0,74 em Pont Gross, respectivmente (Tel 1). Em Arpoti (Figur 4A) o índice de colheit sofreu incremento ns miores doses plicds, pois produtividde de grãos umentou em mior intensidde em relção o umento d produtividde de iomss. Em Pont Gross (Figur 3) ocorreu o oposto, o índice de colheit diminuiu ns miores doses plicds, em função do umento mior n produtividde de iomss em relção à produtividde de grãos. A produtividde de grãos n usênci de plicção de nitrogênio foi
10 de proximdmente 3817 kg h -1, pssndo pr n médi ds qutro doses plicds 4985 kg h -1, um incremento de 30% proximdmente, enqunto isso produtividde de iomss pssou de 1123 kg h -1 pr 2133 kg h -1 n médi ds qutro doses de nitrogênio plicds, um incremento de 89%. Considerndo que 72% do nitrogênio sorvido pel plnt é trnslocdo pr os grãos (Puletti, 2004) e que o teor de mtéri orgânic no solo em Pont Gross é mior que em Arpoti, prte d exigênci de nitrogênio n usênci d dução foi suprid pel minerlizção do nitrogênio d mtéri orgânic do solo, fvorecendo produtividde de grãos, já qundo plicdo o nitrogênio fvoreceu principlmente produtividde de iomss. Os índices de colheit encontrdos neste experimento são miores os encontrdos por Bredemeier & Mundstock (2001), Golik et l. (2005), White & Wilson (2006), Espindul et l. (2010) e que otiverm vlores de 0,43, 0,35, 0,51 e 0,46, respectivmente. Provvelmente o método de colheit dotdo tenh influênci. Neste trlho s determinções de produtividde form feits no ponto de colheit e não no ponto de mturção fisiológic d cultur como nos demis trlhos, podendo existir perds de iomss nesse período. Outro ftor que reflete diretmente sore o IC é utilizção d produtividde de grãos 13% de umidde, pdrão ncionl pr determinção de produtividde e rmzenmento, nos demis trlhos o cálculo do IC prte d produtividde de grãos à umidde zero. A utilizção d umidde zero reduz o IC em 0,04 pontos, mntendo diferenç com os demis trlhos. Além disso, utilizção de cultivres melhords e mis produtivs fvorecem elevção do índice de colheit. Considerndo que produtividde de grãos e de iomss vrirm entre cultivres, o que fetou de form distint no índice de colheit, é possível seleção de cultivres visndo tnto produtividde de grãos pr limentção humn qunto de iomss pr gerção de energi. Entre s cultivres vlids, por exemplo, Super seri indicd pr os dois ojetivos qundo cultivd em Arpoti, pois presentou mesm produtividde que s demis, porém mior produtividde de iomss. Em Pont Gross, se o ojetivo for produção de grãos cultivr indicd seri Qurtzo e de o ojetivo for o duplo, pr produção de grãos e iomss, cultivr indicd seri Super (Tel 1).
11 1,0 IC y = 0,6453+0,0011x-0,000042x 2 R 2 =0,96* 1,0 IC y = 0,7697-0,0021+0,00001256x 2 R 2 =0,93* 0,8 0,8 Índice de Colheit A) 0,6 0,4 0,2 Super Mirnte Qurtzo 0,0 Dose N (kg h -1 ) Índice de Colheit B) 0,6 0,4 0,2 Super Mirnte Qurtzo 0,0 Dose N (kg h -1 ) Figur 4. Índice de colheit de três cultivres de trigo sumetids doses crescentes de nitrogênio em Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B), (*) significtivo proilidde. 5% de 3.3 TEOR DE NUTRIENTES E DE CINZAS E NUTRIENTES Em Arpoti o teor de cinzs d iomss do trigo vriou de 1,19 5,13 %, sendo que cultivr Super presentou os miores teores, em qulquer dose de N plicd (Figur 5A). Apesr de não significtiv, est cultivr tmém tende presentr miores teores de cinz que s demis cultivres qundo cultivd em Pont Gross (Figur 5B). Os teores de cinzs otidos pr iomss do trigo tnto em Arpoti qunto em Pont Gross pr tods s cultivres e em todos os níveis de dução nitrogend são menores os 6,49% presentdos pr iomss do trigo por Crrol & Finnn (2012), e 9,4% presentdos por Puly & Keegstr (2008). Comprndo com os vlores presentdos por Crrol & Finnn (2012) os teores de cinzs encontrdos n iomss do trigo são próximos os encontrdos pr cevd (4,05%) e menores os encontrdos n cnol (5,83%), porém miores os vlores médios encontrdos n mdeir (0,31%). Considerndo os teores de cinzs encontrdos em resíduos d produção de grãos os teores de cinzs encontrdos n iomss residul do trigo são considerdos stisftórios. O teor de cinzs encontrdo nos mteriis comustíveis é um ftor importnte n crcterizção dos mteriis utilizdos pr otenção de energi (Blnder & Pelton, 1997; Allic et l., 2001), procurndo-se oter energi prtir de mteriis com os menores teores de cinzs fim de se reduzir frequênci de limpez e mnutenção ds cldeirs.
12 10 10 Cinzs (%) A) 8 6 4 2 Super y = 4,11 ns Mirnte y = 1,63 ns Qurtzo y = 2,12 ns 0 Dose N (kg h -1 ) c Cinzs (%) B) 8 6 4 2 Super Mirnte Qurtzo Cinzs y = 3,42 ns 0 Dose N (kg h -1 ) 0,20 0,20 0,15 P y = 0,1270-0,0008x+0,00003904x 2 R 2 =0,93* 0,15 P y = 0,050 ns P (g kg -1 ) 0,10 P (g kg -1 ) 0,10 Super Mirnte Qurtzo 0,05 Super Mirnte Qurtzo 0,00 0,05 0,00 C) Dose N (kg h -1 ) D) Dose N (kg h -1 ) 70 70 K (g kg -1 ) 60 50 40 30 20 K y = 50,4813-0,3036x+0,0011x 2 R 2 =0,99** Super Mirnte Qurtzo k (g kg -1 ) 60 50 40 30 20 Super y = 50,31 ns Mirnte y = 26,73 ns Qurtzo y = 32,01 ns E) 10 Dose N (kg h -1 ) F) 10 Dose N (kg h -1 )
13 C (g kg -1 ) G) 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 C y = 0,4060+0,0011x R 2 =0,82* Super Mirnte Qurtzo 0,0 Dose N (kg h -1 ) C (g kg -1 ) H) 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 Super y = 0,5124+0,0021x R 2 =0,83* Mirnte y = 0,60 ns Qurtzo y = 1,045 ns 0,0 Dose N (kg h -1 ) 1,0 1,0 0,8 0,8 Mg (g kg -1 ) I) 0,6 0,4 0,2 Super y = 0,49 ns Mirnte y = 0,39 ns Qurtzo y = 0,39 ns 0,0 Dose N (kg h -1 ) Mg (g kg -1 ) J) 0,6 0,4 0,2 Mg y = 0,68 ns Super Mirnte Qurtzo 0,0 Dose N (kg h -1 ) 12 10 N y = 7,8382-0,0395+0,0002x 2 R 2 =0,92* 12 10 N y = 4,4610+0,0132x R 2 = 0,93** N (g kg -1 ) 8 6 N (g kg -1 ) 8 6 4 2 Super Mirnte Qurtzo 4 2 Super Mirnte Qurtzo Dose N (kg h -1 ) Dose N (kg h -1 ) K) L)
14 450 450 440 440 C (g kg -1 ) 430 420 C y=437,3675+0,0732x R 2 =0,91** C (g kg -1 ) 430 420 C y = 434,1648-0,0318x R 2 =0,71* M) 410 Super Mirnte Qurtzo 400 Dose N (kg h -1 ) N) 410 Super Mirnte Qurtzo 400 Dose N (kg h -1 ) Figur 5. Teor de cinzs (A e B), fósforo (C e D), potássio (E e F), cálcio (G e H), mgnésio (I e J), nitrogênio (K e L) e crono (M e N) em Arpoti e em Pont Gross, respectivmente, n iomss de três cultivres de trigo sumetids à doses de nitrogênio. (*) significtivo 5% de proilidde, (**) significtivo 1% de proilidde, ( ns ) não significtivo. Os teores de fósforo n iomss residul do trigo diminuírm à medid que s doses de nitrogênio umentrm, ms somente em Arpoti (Figur 5C), pois em Pont Gross (Figur 5D) este efeito não ocorreu. Isso evidenci que mior produção de iomss ns miores doses de nitrogênio plicds (Figur 3A) promoveu um efeito de diluição no teor deste nutriente, que se dá qundo quntidde de fósforo sorvid pel plnt é distriuíd em um mior volume de iomss. Vin (2007) não oservou relção significtiv entre s doses de nitrogênio plicds e os teores de fósforo n iomss do trigo. Os teores de potássio form influencidos pels doses crescentes de nitrogênio d mesm form que os teores de fósforo, s miores doses plicds induzirm plnt concentrr menos potássio em Arpoti (Figur 5C). A concentrção máxim otid foi de 50,49 g kg -1 sem plicção de nitrogênio, dose máxim de N plicd proporcionou teores de K em torno de 30 g kg -1, um redução de proximdmente 40% no teor, considerndo plicção médi recomendd de 80 kg de N h -1 (EMBRAPA, 2009) redução foi ind mior em torno de 47%, reduzindo de 50,49 g kg -1 pr proximdmente 26,9 g kg -1, teores esses próximos o encontrdo por Vin (2007) e cim do encontrdo por Cstro e l. (2007). Em Pont Gross (Figur 5D) houve interção entre s doses de nitrogênio e s cultivres estudds, porém, respost ds cultivres à dução nitrogend pr os teores de K não form esttisticmente significtivs.
15 A diminuição nos teores de potássio ns miores doses de N plicds são explicds pelo efeito diluição que ocorre devido o incremento em produtividde de iomss sem promover o umento em mesm proporção n sorção de potássio pel plnt, o mesmo efeito foi oservdo por Vin & Kihel (2010). Em Pont Gross não foi possível oservr este efeito um vez que s cultivres não presentm resposts n produtividde de iomss. O cálcio presentou umento nos teores ns miores doses de nitrogênio plicds em Arpoti (Figur 5G). O fornecimento de nitrogênio pode ter potencilizdo sorção desse nutriente pels rízes fvorecendo su concentrção nos tecidos d plnt. Já em Pont Gross únic cultivr que presentou respost significtiv à plicção de nitrogênio sore os teores de C foi Mirnte, chegndo teores de proximdmente 1,3 g kg -1. Os teores máximos oservdos estão próximos os encontrdos por Figueiró & Grciolli (2011) e Cstro et l. (2007) Houve interção entre s doses de nitrogênio e s cultivres vlids, porém, não houve respost significtiv ds cultivres ns diferentes doses de nitrogênio sore os teores de mgnésio n iomss em Arpoti (Figur 5I). Em Pont Gross (Figur 5J) não houve interção entre s doses e cultivres estudds, em como não houve respost significtiv ds doses de nitrogênio sore os teores de mgnésio. Os teores de mgnésio são equivlentes os encontrdos por Cstro et l. (2007) e inferiores o encontrdo por Figueiró & Grciolli (2011). Dependendo o miente de cultivo, plicção de nitrogênio influenciou o teor deste nutriente n iomss de form distint. Em Arpoti plicção promoveu diminuição dos teores por efeito de diluição cusdo pelo umento d iomss produzid (Figur 5K). O teor máximo e mínimo encontrdos são 7,71 g kg -1 e 5,46 g kg -1 ns doses 0 e 120 kg h -1, respectivmente. Em Pont Gross o teor de nitrogênio umentou à medid que se elevou dose do N plicd (Figur 5L). Os teores máximo e mínimo de nitrogênio neste cso form 6,46 g kg -1 e 4,57 g kg -1 ns doses 160 e 0 kg h -1, respectivmente. Os teores de N encontrdos n iomss do trigo são equivlentes o encontrdo por Cstro et l. (2007) e Figueiró et l. (2011) que form de 4,5 e 9,0 g kg -1, respectivmente. A dução nitrogend influenciou de form liner crescente os teores de C n iomss de trigo em Arpoti (Figur 5M) e promoveu diminuição nos teores de crono em Pont Gross. A diferenç n concentrção de crono pode estr ssocid mior produção de lignin ou de celulose dependendo do miente de cultivo e ds condições
16 exposts. O mior teor de crono confere o mteril mior poder clorifico superior (Sntos et l., 2013). 3.4 ACÚMULO DE NUTRIENTES NA BIOMASSA DE TRIGO O cúmulo de nutrientes n iomss do trigo segue ordem decrescente de K > N > C Mg > P, com médi de 56,61; 8,77; 0,93; 0,85 e 0,11 respectivmente. O conteúdo de nitrogênio n iomss do trigo não foi fetdo pels doses de nitrogênio tnto em Arpoti como em Pont Gross (Figur 6A e 6B), considerndo que 72% do nitrogênio sorvido pelo trigo é trnslocdo pr os grãos (Puletti, 2004) o conteúdo n iomss foi menos fetdo. Já o conteúdo de fósforo diminuiu com o umento ds doses de N ns cultivres Super e Qurtzo qundo cultivds em Arpoti (Figur 6C), mesmo com o umento d iomss proporciondo pel dução nitrogend (Figur 3A). Já em Pont Gross o conteúdo de fósforo foi influencido positivmente pels doses de nitrogênio (Figur 6D). 25 25 20 N y = 8,2335 ns 20 N y = 11,0499 ns N (kg h -1 ) 15 10 N (kg h -1 ) 15 10 5 Super Mirnte Qurtzo 5 Super Mirnte Qurtzo A) Dose N (kg h -1 ) B) Dose N (kg h -1 ) 0,20 0,15 0,20 0,15 P y = 0,0443+0,0013x-0,000005890x 2 R2=0,86* Super Mirnte Qurtzo P (kg h -1 ) 0,10 P (kg h -1 ) 0,10 0,05 Super y = 0,1298-0,0002x R 2 = 0,58* Mirnte 0,0976 ns Qurtzo y = 0,1837-0,0011x+0,0000051x2 R2=0,99** 0,05 C) 0,00 Dose N (kg h -1 ) D) 0,00 Dose N (kg h -1 )
17 K (kg h -1 ) E) 140 120 100 80 60 40 K y = 50,1229 ns Super 20 Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) k (kg h -1 ) F) 140 120 100 80 60 40 20 0 Dose N (kg h -1 ) Super y = 84,70 ns Mirnte y = 48,18 ns Qurtzo y = 75,69 ns 3,0 3,0 C (g kg -1 ) G) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 C y = 0,4735+0,0027x R 2 =0,74* Super Mirnte Qurtzo 0,0 Dose N (kg h -1 ) C (kg h -1 ) H) 2,5 2,0 1,5 1,0 Super y = 1,5668 ns 0,5 Mirnte y = 1,1396 ns Qurtzo y = 0,7393+0,0453x-0,0002x 2 R 2 =0,89* 0,0 Dose N (kg h -1 ) 2,5 2,0 Mg y = 0,4769+0,0014x R 2 =0,67* 2,5 2,0 Mg y = 0,7101+0,0204x-0,0001x 2 R 2 =0,85* Mg (kg h -1 ) 1,5 1,0 Super Mirnte Qurtzo Mg (kg h -1 ) 1,5 1,0 0,5 0,5 Super Mirnte Qurtzo 0,0 0,0 I) Dose N (kg h -1 ) J) Dose N (kg h -1 )
18 1400 1400 C y = 463,6878+13,4038x-0,0722x 2 R 2 =0,82* 1200 C y = 503,9233+1,3152x R2=0,69* 1200 C (kg h -1 ) K) 1000 800 600 400 200 Super Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) C (kg h -1 ) L) 1000 800 600 400 200 Super Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) Figur 6. Conteúdo de fósforo (A e B), potássio (C e D), cálcio (E e F), mgnésio (G e H), nitrogênio (I e J) e crono (K e L) em Arpoti e em Pont Gross, respectivmente, de três cultivres de trigo sumetids à doses de nitrogênio. (*) significtivo 10% de proilidde, (**) significtivo 5% de proilidde, (***) significtivo 1% de proilidde, ( ns ) não significtivo. O conteúdo de potássio não foi influencido pels doses de nitrogênio plicds tnto em Arpoti (Figur 6E), qunto em Pont Gross (Figur 6F). Entre s cultivres Super present o mior cúmulo de potássio em qulquer dose de N plicd. s cultivres presentm diferenç qunto o conteúdo de potássio n iomss, sendo que cultivr Super present mior extrção de potássio em qulquer doses plicd. O mior conteúdo de potássio oservdo n cultivr Super é resultdo d su mior produtividde de iomss, portnto, cso ess cultivr sej escolhid pr produção de iomss exportção de potássio será mior. O conteúdo de cálcio em Arpoti é elevdo à medid que s doses de nitrogênio são umentds (Figur 6G). O mior conteúdo está relciondo com o umento n produção de iomss (Figur 3A) e tmém dos teores de cálcio nos tecidos (Figur 5G). Em Pont Gross há interção entre s doses plicds e s cultivres pr o conteúdo de cálcio (Figur 6H). A cultivr qurtzo responde de form qudrátic à dução nitrogend, enqunto que s demis cultivres não presentm est respost mesmo tendo o umento médio no conteúdo de cálcio de 204% (Tel 2). O conteúdo de mgnésio ument em função ds doses de nitrogênio em Arpoti (Figur 6I) e Pont gross (Figur 6J). O mesmo ocorrendo com o conteúdo de crono
19 (Figur 6K e 6L). Tl efeito é explicdo principlmente pelo umento n produção de iomss. Em Arpoti o conteúdo de fósforo e potássio é reduzido n médi entre s doses de nitrogênio plicds qundo comprd usênci de plicção (Tel 2), já os conteúdos de C e Mg são umentdos em 80% e 34%, respectivmente. Em Pont Gross o conteúdo de todos os nutrientes é umentdo em mis de 100% qundo se tem plicção de nitrogênio (Tel 2). Tel 2. Conteúdo de nutrientes n usênci de plicção de nitrogênio, médi entre s doses plicds e (%) médi de respost entre s três cultivres e s qutro doses de plicção em Arpoti e Pont Gross. CONTEÚDO DE NUTRIENTES Arpoti Pont Gross Nutriente Sem N Com N Sem N Com N kg h -1 % kg h -1 % N 8,02 8,29 3,39 5,17 13,08 152,77 P 0,14 0,12-14,25 0,05 0,12 131,96 K 52,04 51,5-1,03 37,35 85,57 129,14 C 0,41 0,74 80,75 0,64 1,94 204,62 Mg 0,46 0,62 34,71 0,77 1,57 102,5 De todos os nutrientes vlidos o potássio present-se como o mis impctnte cso se extri iomss residul do trigo pr otenção de energi, seguido pelo nitrogênio, posteriormente pelo mgnésio e cálcio, e por ultimo o fósforo. Se fzendo necessári utilizção de estrtégis de dução que visem mnter os níveis destes nutrientes no locl de extrção d iomss. 3.5 PODER CALORÍFICO SUPERIOR (PCS) O poder clorífico superior (PCS) medido n iomss do trigo pr s condições de Arpoti foi influencido pens pels cultivres (Figur 7B), não sofrendo influênci significtiv dos níveis de dução nitrogend, porém existindo interção entre os dois ftores. A cultivr Mirnte presentou mior PCS em relção às demis cultivres exceto n dose de 80 kg h -1, onde tods s cultivres presentrm PCS similres. Os vlores médios otidos (Tel 3) mostrm superioridde do PCS d cultivr mirnte 4454,90 kcl kg -1 em relção s cultivres Super e Qurtzo 4366,52 kcl kg -1 e 4389,65 kcl kg -1 respectivmente.
20 Este mior poder clorífico médio d cultivr Mirnte se deve mior estilidde do PCS em função ds doses de nitrogênio plicds. Em doses ixo de 40 kg h -1 ou cim de 120 kg h -1 est cultivr teve PCS superior às demis (Figur 7B). PCS (kcl kg -1 ) 4600 4500 4400 4300 4200 4100 Super y = 4368,52 ns Mirnte y = 4454,90 ns Qurtzo y = 4389,65 ns 4000 Dose N (kg h -1 ) PCS kcl kg -1 4600 4500 4400 4300 4200 4100 Super y=4300,59+2,62x-0,016x 2 R=0,98** Mirnte y = 4467,90 ns Qurtzo y = 4440,60 ns 4000 Dose N kg h -1 A) B) Figur 7. Poder clorífico superior (PCS) de três cultivres de trigo em respost diferentes níveis de dução nitrogend em Arpoti-PR (A) e Pont Gross (B), (**) significtivo 1% de proilidde ( ns ) não significtivo. Ns condições de Pont Gross dução nitrogend teve influênci sore PCS pens d cultivr Super (Figur 7B), que presentou os menores vlores ns doses mínims e máxims plicds. O teor de cinzs (Figur 5B) e o poder clorífico superior (Figur 7B) presentm relção invers, por su vez o teor de cinzs está diretmente correlciondo com o teor de potássio. Dess form o teor de potássio encontrdo n iomss residul tem efeito negtivo sore o PCS d iomss. Em Arpoti cultivr Mirnte presentou os menores teores de potássio e cinzs, esses menores teores conferem ess iomss um mior poder clorífico superior. D mesm form que em Arpoti, em Pont Gross o teor de potássio confere mior teor de cinzs que por su vez se correlcion negtivmente com o poder clorífico superior. Tendo-se em vist estes resultdos o melhor mteril pr fins energéticos é quele que present os menores teores de potássio, corroorndo com Allic et l. (2001).
21 Tel 3. Poder clorífico superior (PCS) e potencil energético médio entre s doses de nitrogênio plicds em três cultivres de trigo em Arpoti e Pont Gross. Arpoti Pont Gross Cultivr PCS Potencil Energético PCS Potencil Energético k cl kg -1 kw h h -1 k cl kg -1 kw h h -1 Super 4366,52 1692,04 4356,85 c 2261,27 Mirnte 4454,90 1190,09 4467,90 1717,47 c Qurtzo 4389,65 1335,06 4440,60 1979,02 Os vlores de PCS encontrdos pr iomss do trigo são similres o descrito por Crrol & Finnn (2012) pr o trigo. Comprndo com o PCS encontrdo n mdeir em torno de 4800 kcl kg -1 o trigo tem um pequen desvntgem n produção de energi por kg de mteril utilizdo Crrol & Finnn (2012) e Quirino et l.(2005). Prikh et l. (2005) oteve vlores de PCS pr gço de cn de çúcr de 4368 kcl kg -1, em csc de rroz de 3585 kcl kg -1, em csc de euclipto de 3645 kcl kg -1 e em mdeir de euclipto 4474 kcl kg -1. Considerndo estes ddos os otidos pr o trigo oserv-se que est iomss tem elevdo potencil de utilizção pr gerção de energi. 3.6 POTENCIAL ENERGÉTICO MÁXIMO TEÓRICO O potencil energético mis que dorou com plicção de N em mos os locis (Figur 8). O umento foi proporciondo pels miores produtividdes de iomss (Figur 3), um vez que o poder clorífico não foi influencido pels doses de nitrogênio (Figur 5) Tendo-se em vist que DMET de nitrogênio pr produtividde de grãos em Arpoti foi de 182 kg h -1 (Figur 2A), o potencil energético do trigo poderi ser umentdo té 1742,32 kwh h -1 plicndo-se est dose, não tendo ssim incrementos n dução nitrogend pr produção de iomss e potencil energético. Em Pont Gross considerndo DMET pr produtividde de iomss (89 kg N h -1 ) onde serim produzidos 2466 kg h -1 de iomss, o potencil energético máximo seri de 2614 kwh h -1. Nest dose (89 kg N h -1 ) não há diferenç n produtividde de grãos entre s cultivres.
22 Potencil Energético (kwh h -1 ) A) 5000 4000 3000 2000 1000 y=1142,5209+3,2901x R 2 =0,82* Super Mirnte Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) Potencil Energético (kwh h -1 ) B) 5000 4000 3000 2000 1000 Super Mirnte y = 1112,71 ns Qurtzo 0 Dose N (kg h -1 ) Figur 8. Potencil energético (kwh h -1 ) de três cultivres de trigo, sumetids diferentes níveis de dução nitrogend em Arpoti-PR (A) e Pont Gross-PR (B), (*) significtivo 5% de proilidde ( ns ) não significtivo. O potencil energético foi distinto entre s cultivres estudds, sendo que cultivr Super teve mior potencil energético em comprção às demis, independente do locl de cultivo, com 1692 kwh h -1 e 2261 kwh h -1 em Arpoti e Pont Gross, respectivmente (Tel 3). O potencil energético diferencido entre s cultivres é explicdo principlmente pel diferenç n produtividde de iomss de cd cultivr. A cultivr Super pesr de presentr PCS inferior, tem mior potencil energético do que s cultivres Qurtzo e Mirnte em virtude d su mior produtividde de iomss. A cultivr Mirnte que presentou os miores PCS tem o menor potencil energético por ter um menor produtividde de iomss. O potencil energético d iomss do trigo cim de 1100 kwh h -1 é comprdo o potencil energético d plh de rroz (1190 kwh h -1 ), e quém do potencil do gço d cn de çúcr (18200 kwh h -1 ), csc de euclipto (6300 kwh h -1 ) e mdeir de euclipto (65300 kwh h -1 ) (Prikh et l., 2005; IBGE, 2012 e EMBRAPA, 2002), devido à menor produtividde de iomss. Deve-se, no entnto considerr que este potencil energético d iomss do trigo é otido num período de qutro cinco meses. Por outro ldo prte d iomss produzid ficou no cmpo pós colheit vrindo de cordo com ltur de corte, o que diminui o potencil energético. A plh do trigo pode produzir 1,06 kwh por kg de iomss em médi em Pont Gross, e em Arpoti o potencil energético é de 1,1486 kwh kg -1. Este potencil é mior o
23 pulicdo por Mourd et l. (2004) onde pr cd 3 kg de iomss 1 kwh de energi seri gerdo. A iomss residul do trigo pode ser utilizd como fonte de energi em pequens centris termoelétrics (PCT) tendo como vntgem em relção outros resíduos utilizdos su ix umidde. No momento d colheit plnt do trigo entr em senescênci totl e plh present ixo teor de umidde diferente de outrs culturs que tendem ter plh cd vez mis verde no período de colheit. A iomss do trigo colhid presentou umidde médi de pens 10,52%, menor que própri umidde dos grãos. Outr vntgem é que utilizção d iomss residul do trigo como sustrto energético não compete com produção de limentos, podendo ser um destino nore pr este mteril lém de ter produtividde de iomss umentd o mesmo tempo em que se ument produtividde de grãos. Dess form, cso o produtor optsse pel vend d plh pr produção de energi, o investimento em dução nitrogend tmém seri pgo pelo umento n produtividde de grãos. 4. CONCLUSÕES A dução nitrogend umentou produtividde de grãos, iomss e o potencil energético do trigo; Os mteriis genéticos (cultivr) de trigo vrim qunto o potencil energético d iomss residul, devido diferenç n produção de iomss e no poder clorífico; O potássio é o nutriente mis cumuldo pel iomss do trigo, o que deve ser considerdo n nálise econômic do uso desse mteril pr produção de energi. A exportção de nutrientes pel colheit de iomss residul do trigo pr produção de energi segue ordem K > N > C Mg > P, e foi mis influencid pel dução nitrogend do que pel cultivr. 5 LITERATURA CITADA ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 8633 Crvão vegetl - Determinção do poder clorífico. São Pulo, 1984, 13 p. ALI, S.S.; KHAN, M.; MULLINS, E. & DOOHAN, F. The effect of whet genotype on ethnol production from strw nd the implictions for multifunctionl crop reeding. Biomss nd Bioenergy, v. 42, p.1-9, 2012. ALLICA, J.H.; MITRE, A.J.; BUSTAMANTE, J.A.G.; ITOIZ, C.; BLANCO, F.;