ADUBAÇÃO ORGÂNICA - Dejetos

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA DEPARTAMENTO DE SOLOS DISCIPLINA DE FERTILIDADE DO SOLO ADUBAÇÃO ORGÂNICA - Dejetos Prof. Carlos Alberto Ceretta Santa Maria, 26 de maio de 2009

Adubação orgânica: Princípios e aplicações Resíduos de animais Dejetos de suínos Dejetos de bovinos Cama de aves Lodo de esgoto Resíduos vegetais Resíduos agroindustriais (tortas, etc...) Compostagem e Lodos Vermicompostagem, LET esgotos e indústrias

NPK Carne MOS Ciclagem Nutrientes

DEJETO Origem: tipo de criação

Composição: Característica Kg/m 3 Dejeto líquido de suíno ---------- kg/m 3 ---------- Dejeto líquido bovinos Esterco de aves kg/t Scherer et al. 1996* Aita et al. 1986** Barcelos 1991 Aita 1986 N- total 2,9 4,5 1,4 28,6 N- mineral 1,8 2,4 0,4 7,6 P 2 O 5 total 2,4 4,0 0,8 34,2 P 2 O 5 mineral 0,8 - - - K 2 O 1,5 1,6 1,4 26,7 Mat. seca 3,8 6,4 4,6 77,2 * Ciclo completo; ** terminação Daí porque 0,80 primeiro ano e 0,20 no segundo ano, quanto a eficiência liberação

DEJETOS DE SUÍNOS

Suínos Fezes, urina, sobra ração, água bebedouros, pêlos, água chuva

França: Como viabilizar o uso de dejetos de suínos? Aumentar matéria seca

Suinos sobre palha - França

16% SUD SUL 44% 21% NE NO 7% CO 12% Figura. Rebanho de suíno brasileiro, por regiões (ANULPEC, 2005).

Rio Grande do Sul 4,06 milhões suínos 6 L dejetos suínos por dia 8,8 milhões t/ano N P K Nutrientes dejetos Consumo fertilizante milho 1 ----------------- t/ano -------------------- 25.930 (13,8%) 188.000 8.880 (18,4%) 48.261 11.367 (17,9%) 63.333 1 Rheinheimer (2000)

Disponibilidade de dejeto Propriedade 200 suínos 1,2 a 4,5m 3 /dia = 430 a 1.600m 3 /ano de dejeto 2.400 a 3.000kg de N = 105 a 130 sc de URÉIA 1.600 a 2.000kg de P= 75 a 95 sc de SFT 1.000 a 1.400kg de K= 35 a 45 sc de KCl

França: Uma das preocupações ao introduzir gramíneas? Ciclar o N, além de produzir álcool a partir de celulose

P (%) K (%) Ca (%) Mg (%) Zn (%) Na (%) S total (%) Fe (%) Composição dejeto líquido de suínos Característica M. Seca (%) Carbono (%) Cu (mg kg -1 ) Mn (mg kg -1 ) Boro (mg kg -1 ) Valores 5,77 32 4,9 2,05 3,10 3,15 747 0,16 801 0,47 16 0,62 0,39 Nutrientes aplicado com 40m 3 ha -1 Kg ha -1 2308 738,6 113,1 47,3 71,5 72,7 1,72 3,69 1,85 10,85 0,037 14,31 9,00

DEJETOS DE AVES

Aves: Postura fezes, sobra ração, água, casca ovos

Aves: Corte cama + fezes, sobra ração,sobra bebedouros

Disponibilidade de dejeto Aviário padrão 100 a 120 t/ano de cama 155 a 190 sc de URÉIA 190 a 230 sc de SFT 100 a 120 sc de KCl

DEJETOS DE BOVINOS

Bovinos : Fezes, urina, sobra de alimentos, água.

Dejetos de bovinos Característica N-total (kg m -3 ) N-NH + 4 (% do N-total) P (kg m -3 ) K (kg m -3 ) Densidade (kg m -3 ) Mat. seca (%) ph 1 47 amostras Barcellos (1991) Variação Média 1 0,15 3,67 1,42 6,49 80,4 30,3 0,05 0,99 0,35 0,14 3,11 1,15 1001 1044 1020 0,14 10,61 4,60 6,1 7,9 7,06

Potencial fertilizante como tema? Considerar: DEJETO SOLO PLANTA HOMEM

DEJETO: Origem: tipo de criação; Quantidade gerada X capacidade de armazenamento; Freqüência de aplicação: Considerar quantidade aplicada anualmente.

Tabela 9.1. Concentrações médias de nutrientes e teor de matéria seca de alguns materiais orgânicos. Material orgânico Cama de frango (3-4 lotes) (3) Cama de frango (5-6 lotes) Cama de frango (7-8 lotes) Cama de peru (2 lotes) Cama de poedeiras Cama sobreposta de suínos Esterco sólido de suínos Esterco sólido de bovinos Vermicomposto Lodo de esgoto Composto de lixo urbano Cinza de casca de arroz Esterco líquido de suínos C-org. 30 28 25 23 30 18 20 30 17 30 12 10 9 N (2) 3,2 3,5 3,8 5,0 1,6 1,5 2,1 1,5 1,5 3,2 1,2 0,3 --------------------------------kg/m 3 --------------------------- 2,8 P 2 O 5 3,5 3,8 4,0 4,0 4,9 2,6 2,8 1,4 1,3 3,7 0,6 0,5 2,4 K 2 O 2,5 3,0 3,5 4,0 1,9 1,8 2,9 1,5 1,7 0,5 0,4 0,7 1,5 Ca 4,0 4,2 4,5 3,7 14,4 3,6 2,8 0,8 1,4 3,2 2,1 0,3 2,0 Mg ---------------------------------% (m/m)------------------- 0,8 0,9 1,0 0,8 0,9 0,8 0,8 0,5 0,5 1,2 0,2 0,1 0,8 Matéria seca 75 75 75 75 72 4,0 25 20 50 5 70 70 3 Esterco líquido de bovinos 13 1,4 0,8 1,4 1,2 0,4 4 CQFS-RS/SC (2004) Pg. 102

Potencial Fertilizante Devemos conhecer a composição química dos dejetos. E Análise laboratorial (UFRGS) Custo Dificuldades operacionais Heterogeneidade (amostragem) Procedimento analítico Tempo E Método alternativo Baseado na densidade dos dejetos

Tabela 9.3. Tabela entre a densidade e os valores de matéria seca (MS) e teores de nutrientes de estercos líquidos de bovinos e suínos. Densidade Esterco líquido de bovinos Esterco líquido de suínos MS N P 2 O 5 K 2 O MS N P 2 O 5 K 2 O % (m/v) -------Kg/m 3 ------- % (m/v) -------Kg/m 3 ------- 1000 0,00 0,06 0,05 0,06 0,00 0,37 0,00 0,38 1005 0,81 0,40 0,24 0,38 0,50 1,13 0,67 0,81 1010 1,99 0,74 0,43 0,71 1,63 1,91 1,45 1,13 1015 3,16 1,09 0,61 1,03 2,76 2,67 2,21 1,44 1020 4,34 1,43 0,80 1,36 3,91 3,44 2,99 1,75 1025 5,51 1,77 0,99 1,67 5,05 4,21 3,75 2,06 1030 6,69 2,11 1,18 2,0 6,19 4,98 4,53 2,38 Continua CQFS RS/SC (2004) Pgs. 104, 105 e 106.

12 Relação entre densidade x nitrogênio N= -153,22+0,1536 Dens R 2 =0,84 Nitrogênio (kg m -3 ) 10 8 6 4 2 0 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060 1070 Densidade (kg m -3 ) Schereret al. (1996)

Tabela 9.5. Índices de eficiência dos nutrientes em cultivos sucessivos (valores médios para cada fonte). Resíduo Cama de frango Esterco sólido de suínos Esterco sólido de bovinos Dejeto de suínos Dejeto de bovinos Nutriente N P K N P K N P K N P K N P K 1º. Cultivo 0,5 0,8 1,0 0,6 0,8 1,0 0,3 0,8 1,0 0,8 0,9 1,0 0,5 0,8 1,0 Índice de eficiência 2º. Cultivo 0,2 0,2-0,2 0,2-0,2 0,2 - - 0,1-0,2 0,2 - Fonte: CQFS-RS/SC, 2004 Pg. 107

Para os materiais listados na tabela 9.1, à exceção dos estercos líquidos, as quantidades disponíveis (QD) de N, P 2 O 5 e K 2 O podem ser calculadas pela equação : em que: QD = A x B/100 x C/100 x D A é a quantidade do material aplicado, em kg/ha; B é a porcentagem de matéria seca do material; C é a porcentagem do nutriente na matéria seca*; e, D é o índice de eficiência de cada nutriente, indicado na tabela 9.5, aplicável conforme o cultivo (1 ou 2 ). *Os valores das concentrações de nutrientes apresentados na tabela 9.1 são indicados como referência, caso não se disponha da análise do material.

Para os estercos líquidos, as quantidades disponíveis (QD) de N, P 2 O 5 e K 2 O podem ser calculadas pela equação: QD = A x B x D em que: A é a quantidade do material aplicado, em m 3 /ha; B é a concentração do nutriente no produto, em kg/m 3 ; e, D é o índice de eficiência de cada nutriente indicado na tabela 9.5, aplicável conforme o cultivo (1º ou 2º).

QUANTIDADE DE ADUBO ORGÂNICO?

Tabela. Como exemplo, considerando-se a recomendação de adubação apresentada abaixo, consistindo das culturas de milheto (1º cultivo) e de azevém (2º cultivo) Gramíneas de estação quente e fria, respectiv. Cultura Nutrientes supridos pela adubação Mineral Orgânica N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O -----------------------kg/ha----------------------------- Milheto (1º cultivo) 30 80 60??? Azevém (2º cultivo) 13 80 40???

Para calcular a quantidade de adubo orgânico necessário para o suprimento de nutrientes para as culturas de milheto e de azevém, podese fixar, por exemplo, a recomendação de potássio (a que será atingido com a menor dose), a ser totalmente suprido pela cama de frango. O cálculo da quantidade de adubo que deverá ser utilizado será: Primeiro cultivo (milheto): K 2 O necessário = A x B/100 x C/100 x D 60 kg de K 2 O/ha = A x 75/100 x 3,0/100 x 1,0 A = 2,7 t/ha de cama de frangos. Essa quantidade de adubo orgânico fornece no primeiro cultivo 35 kg de N e 62 kg de P 2 O 5, ainda, 14 kg de N e 15 kg de P 2 O 5 no segundo cultivo (azevém), porque deve-se considerar os índices de eficiência do N e P.

Cultura Cama de frango Nutrientes supridos pela adubação Mineral Orgânica N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O t/ha --------------------------------------kg/ha----------------------------- milheto (1º cultivo) 2,7 30 80 60 35 62 60 azevém (2º cultivo) 1,8 13 80 40 14+? 15+? 0+40

SOLO: O que é o solo e como funciona? Sistema aberto, reativo e frágil; Como o solo reage à aplicação do dejeto? N é de P, que é de K, que é Zn, que é Cu... Como o tempo de aplicação influi? A cada aplicação o solo é diferente do anterior; Dejeto será aplicado em solo com baixa, média ou alta fertilidade? A probabilidade de resposta é diferente

Os dejetos são fertilizantes ou poluentes? Quais as áreas que devemos escolher para dispor esses resíduos?

Seleção de áreas para descarte ou disposição de Resíduos CONDIÇÕES: AMBIENTAIS E ECONÔMICAS PARA A DISPOSIÇÃO: Determinar o tipo de resíduo e método de descarte Identificação das propriedades do solo e seleção das áreas Estudo do solo onde vai ser aplicado

CARACTERÍSTICAS DO SOLO Posição na paisagem Declividade Presença e profundidade do lençol freático Proximidade de leitos de água Áreas habitadas Tipo de uso anterior das terras Textura

Nitrogênio por percolação + Fósforo por escoamento = EUTROFIZAÇÃO

Figura. Posição na paisagem

PLANTA: Quais as espécies vegetais que serão cultivadas? Grãos, pastagens, perenes, horticultura, fruticultura, silvicultura, floricultura; Quais as variedades/híbridos? Muda indivíduo muda resposta; Épocas de cultivo: outono/inverno é diferente de primavera/verão; Quantidade gerada X capacidade de armazenamento X freqüência de aplicação

HOMEM: Grau de interesse no manejo do dejeto: Interesse em usar como fertilizante ou necessidade de descarte, o que pesa mais no envolvimento com o dejeto? Nível de tecnologia empregada: tecnologia de produção, assistência técnica e recursos financeiros; Como o momento (mercado, lucratividade) afeta a relação do homem com o dejeto? Como a estrutura familiar irá afetar? Demanda de mão-de-obra e idade média, por exemplo.

O que fica evidente da análise dos fatores, dejeto, solo, planta e homem? DEJETO é apenas um dos fatores de produção Como os fatores dejeto/solo/planta/homem podem estar associados? O dejeto aplicado é algo que o solo pode tolerar? O que está sendo aplicado tem relação com as necessidades das plantas? DEJETO é como um remédio, pois também tem contra indicações, mas se usado em condições adequadas, sua utilização é benéfica.

Como tornar o uso dos dejetos mais benéfica? a) Maior produtividade por volume ou massa aplicada de dejeto e menor relação custo/benefício Produtividade Mg ha -1 12 10 8 6 4 2 y = -0,0011x 2 + 0,198x + 2,2066 R 2 = 0,9969 y = -0,0005x 2 + 0,1189x + 1,766 R 2 = 0,9996 2003/04 2004/05 0 0 20 40 60 80 Doses de dejeto m 3 ha -1 Ceretta et al. (2004) Acréscimo na produtividade em relação à testemunha (%) Ano\Doses (m 3 ha -1 ) 20 40 80 2003/04 136 271 374 2004/05 117 225 362

b) Maior relação entre a quantidade de nutrientes aplicada via dejetos e acumulada nas plantas 0,8 0,7 a 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 0 N P K Ca Mg Nutrientes Eficiência de aquisição de nutrientes (kg de nutriente absorvido por kg de nutriente aplicado) em pastagem natural com aplicação de esterco líquido de suínos.

ENTÃO... Se as plantas não absorvem todos os nutrientes aplicados... Como aumentar a capacidade do solo em reter e ciclar elementos aplicados via dejeto? PRIMEIRA ATITUDE: Utilização de técnicas de conservação do solo. Por quê? Éfundamental diminuir as perdas. Onde estão as maiores perdas? Escoamento superficial

ESCOAMENTO SUPERFICIAL DE NITROGÊNIO Matéria seca total Mg ha -1 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Matéria seca total % de perda de água 0 20 40 60 80 60 50 40 30 20 % de escoamento Doses de esterco líquido de suínos - m 3 ha -1 Figura 5 - Relação entre a porcentagem de escoamento superficial e a produção total de matéria seca na sucessão aveia preta/milho. UFSM, Santa Maria, RS. Basso et al., 2003

Volatilização N-Dejeto Liquido N-orgânico 40% NH 3 Nitrificação Denitrificação N 2 O, N 2?? Planta N-amoniacal 60% NH 4 + NO 2 - NO 3 - Escoamento superficial Microrganismos Imobilização Lixiviação

Transformação: N-NH 4+ para N-NO 3 - N-NH 4 + e N-NO 3 - - mg L -1 100 80 60 40 20 0 N-NH4 + N-NO3 - MS do esterco = 9,94% N = 602 kg/ha P = 167 kg/ha 1217 2938 57 70 93103 116 Dias após aplicação do esterco O que isso significa? Aita et al. (2004)

Transferências de nitrogênio por percolação, durante cultivo de milho em 2000/01, em 40 sucessão a aveia. Santa Maria N-NO3 - - mg L -1 35 30 25 20 15 10 Sem esterco 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 80 m 3 ha -1 MS esterco = 9,94 5 0 12 21 29 35 57 70 93 103 116 Dias após aplicação do esterco Basso et al, 2005

Dejeto líquido de suínos em campo natural após 28 aplicações durante 4 anos- Paraíso do Sul, RS. Condomínio suinocultores Fósforo mg kg -1 de solo 1600 1400 1200 1000 800 600 400 0 m³ ha¹ 20 m³ ha¹ 40 m³ ha¹ 200 0 Fósforo extraído por Mehlich-1 0-2,5 2,5-5 5-10 10-20 20-40 Profundidade de solo - cm Durigon, 2003

MS (kg ha -1 dia -1 ) 60 50 40 30 20 10 0 0 m 3 ha -1 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 Verão Outono Inverno Primavera Estações do ano Produção de matéria seca em pastagem natural com aplicação de esterco líquido de suínos em função da estação do ano. Predomínio de grama forquilha- Paspalum notatum edesmodium-desmodium sp.)

Condomínio de suinocultores-paraíso do Sul,RS Uso de dejeto líquido de suínos em campo natural Esterqueiras Experimento

C orgânico (g kg 1 ) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 m 3 ha -1 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 0-2,5 2,5-5 5-10 10-20 20-40 Profundidade de solo (cm) Carbono orgânico em solo com pastagem natural após 48 meses de aplicação de esterco suíno.

7.000 N total (mg kg 1 ) 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 0 m 3 ha -1 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 1.000 0 0-2,5 2,5-5 5-10 10-20 20-40 Profundidade de solo (cm) Nitrogênio total em solo com pastagem natural após 48 meses de aplicação de esterco suíno.

Formas de aplicação

F Aplicação do dejeto no campo

Uso de dejetos de animais em plantio direto

Uso de dejetos de suínos após colheita do milho 0 m 3 ha -1 80 m 3 ha -1 Aveia - 0 m 3 de dejetos Aveia - 80 m 3 de dejetos

Dejeto líquido de suínos aplicado antes de cada cultivo, representando 3 aplicações por ano. Santa Maria. Percolado Escoado

Para coleta da solução solo Abertura trincheira Trincheira lateral Lisímetros instalados Coleta solução do solo

Milho, safra 2000/01, UFSM 20 80 40 0

Tabela. Quantidades aplicadas de N, P e K na forma total, nas 17 aplicações de dejeto líquido de suínos, no período entre maio de 2000 e maio de 2007. Quantidade Dose de dejeto líquido de suíno, m 3 ha -1 total aplicada -1 kg ha 20 40 80 Nitrogênio (N) 855 1710 3420 Fósforo (P) 564 (1291) 1 1128 (2582) 2256 (5165) Potássio (K) 331 (397) 2 662 (794) 1324 (1589) 1- Números entre parênteses representam a quantidade equivalente em P 2 O 5 aplicada, em kg ha -1. 2 - Números entre parênteses representam a quantidade equivalente em K 2 O aplicada, em kg ha -1.

MO, g kg -1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Profundidade, cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 Sem aplicação 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 80 m 3 ha -1 50 60 Figura. Teor de MO, em profundidade no solo após 17 aplicações de dejeto líquido de suínos.

Profundidade, cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 P mehlich 1, mg kg -1 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Sem aplicação 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 80 m 3 ha -1 50 60 Figura. Teor de P mehlich 1, em profundidade no solo após 17 aplicações de dejeto líquido de suínos.

Profundidade, cm 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35 40 K mehlich 1, mg kg -1 0 50 100 150 200 250 Sem aplicação 20 m 3 ha -1 40 m 3 ha -1 80 m 3 ha -1 50 60 Figura. Teor de K mehlich 1, em profundidade no solo após 17 aplicações de dejeto líquido de suínos.

HOMEM e AMBIENTE = HARMONIA Qualidade do Solo água elementos químicos FONTE: VEZZANI, 2001

Considerações finais F É viável economicamente para o produtor utilizar dejetos na propriedade? Normalmente não quando líquidos F Porque não? Porque a distribuição dos dejetos geralmente traz mais despesas do que lucro. F Resíduos orgânicos serão cada vez mais poluentes que fertilizantes

F Resíduos orgânicos como objetos de pesquisa exigem interdisciplinaridade. F A sociedade terá que aceitar que ao adquirir um produto é também responsável pelos resíduos gerados. F Deve haver um trabalho conjunto entre empresas, prefeituras a fim de reduzir custos da distribuição do esterco para o produtor.

LEITURA: Capítulo 14 -Adubos orgânicos... Livro: Bissani et al. Fertilidade dos solos e Manejo da adubação de culturas (UFRGS, 2008)