Plantio Direto

Microbiologia e emissões em solos com DEJETOS SUÍNOS

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Eng. Agr. Vilmar Müller Júnior, doutorando em Eng. Sanitária e Ambiental, UFSC; Engenheiro Sanitarista e Ambiental Paulo Belli Filho, Dr. em Química Industrial e Ambiental, UFSC; Eng. Agr. Cledimar Rogério Lourenzi, Dr. em Ciência do Solo, UFSC; Eng. Agr. Guilherme Wilbert Ferreira, doutorando em Agroecossistemas, UFSC; graduando em Agronomia Luiz Knoth, UFSC; Eng. Agr. Jucinei José Comin, Dr. em Agronomia, UFSC

O uso dos dejetos suínos (DS) na agricultura é uma alternativa ao descarte inadequado desses resíduos, contribuindo para a ciclagem de nutrientes e a redução do uso de fertilizantes minerais. Comumente, os DS são utilizados na forma líquida (DL), resultado da junção da água da lavação das instalações com urina, fezes e restos de ração, que são destinados a esterqueiras anaeróbias ou lagoas de armazenamento. Entre os elementos que compõem os DL, destacam-se nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) para atender à necessidade nutricional das plantas; o carbono (C) pelo seu potencial condicionante do solo; e metais pesados como cobre (Cu+2) e zinco (Zn+2), que apresentam potencial contaminante do solo.

Com a realização da 15ª Conferência das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas (COP15), em 2009, na Dinamarca, o governo brasileiro assumiu o compromisso de fomentar alternativas para o manejo dos dejetos, com foco principal na redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE), caso do dióxido de carbono (CO2). Dessa forma, outras tecnologias para o tratamento dos dejetos estão sendo desenvolvidas e aprimoradas, como a compostagem, que reduz o potencial poluente dos DL. Nesse sistema, os DL são aplicados sobre material rico em C, como a maravalha, serragem ou casca de arroz. Esse processo visa à produção de composto de dejetos suínos (CS) com reduzidos teores de umidade, elevada relação C/N, além de reduzir o volume inicial, facilitando sua disposição final ao solo e o transporte para maiores distâncias de onde o resíduo é gerado.

Outra contribuição para a redução dos impactos da destinação inadequada dos DS ocorreu com a atualização da Instrução Normativa nº 11 (IN 11), em outubro de 2014, da Fundação do Meio Ambiente do Estado de Santa Catarina, atual Instituto de Meio Ambiente de Santa Catarina. Nesse documento, são apresentadas diretrizes para o licenciamento das granjas produtoras de suínos no estado. Entre as atividades normatizadas está a disposição dos dejetos no solo, que é definida em função da análise de solo, a necessidade nutricional da cultura, a concentração de nutrientes dos dejetos e o índice de eficiência agronômica dos nutrientes para cada tipo de fertilizante orgânico. Entretanto pouco se sabe sobre os impactos do uso do CS nos atributos microbiológicos do solo e nas emissões de CO2.

Com o auxílio financeiro da Fundação Agrisus, conduzimos um experimento de campo para avaliar o efeito dos DL e CS sobre os atributos microbiológicos do solo, emissões de CO2 e produtividade de culturas (PA 2.533/18: Atributos microbiológicos em solo sob aplicação de dejetos de suínos).

Uma das câmaras estáticas utilizadas para coleta de amostras de ar e de amostras coletadas para posterior quantificação dos fluxos de CO2

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Em cultivo mínimo

O experimento foi realizado em uma propriedade suinícola situada no município de Braço do Norte, Sul de Santa Catarina. O solo é um Argissolo Vermelho-Amarelo com textura média na camada de 0 cm a 20 cm. O experimento foi instalado em 2013 e conduzido em sistema de cultivo mínimo com sucessão de aveia e milho (Figura 1) sob delineamento em blocos casualizados (três tratamentos e quatro repetições), com parcelas com dimensões de 6,5 m por 8,0 m. Os tratamentos foram os seguintes: testemunha sem adubação; composto de dejeto líquido de suínos + adubação mineral (CSlim); e dejeto líquido de suínos + adubação mineral (DLlim).

A quantidade de CS e DL aplicada nos tratamentos CSlim e DLlim foi calculada de acordo com o elemento mais limitante, a partir da recomendação de um elemento (N, P e K) em que os teores adicionados não excedam os requerimentos nutricionais das plantas. O suprimento dos demais nutrientes foi realizado por meio da adubação química.

As coletas de solo para a determinação do carbono da biomassa microbiana (C-BMS) e nitrogênio da biomassa microbiana (N-BMS) foram realizadas ao longo do ciclo do milho (safra 2018/2019), em três datas. O C-BMS e N-BMS foram determinados por fumigação com clorofórmio em laboratório. Já a quantificação dos fluxos de CO2 foi realizada em cinco datas no campo com uso de câmaras estáticas (Figura 2), e a determinação das concentrações de CO2 nas amostras gasosas via cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa.

A produtividade de grãos do milho foi avaliada após a maturação fisiológica e os dados ajustados para umidade de 13%. A avaliação da produção de matéria seca (MS) foi realizada coletando- se cinco plantas por unidade experimental.

Carbono e nitrogênio da biomassa microbiana

A adição dos adubos orgânicos estimulou o incremento de C-BMS e N-BMS, com maior proporção de C-BMS no CSlim logo após sua aplicação (18/09/2018), com valores 3,2% e 145% superiores ao DLlim e Testemunha, respectivamente. Por outro lado, o tratamento DLlim apresentou a maior biomassa média ao longo do período experimental, com 207,03 μg C-BMS g-1 de solo seco, sendo os valores 14,4% e 85,7% maiores que os tratamentos CSlim e Testemunha, respectivamente. O maior valor médio de C-BMS para DLlim está associado à degradação de compostos lábeis presentes nos DL, sugerindo que as adições sucessivas desse adubo estimulam temporariamente os micro-organismos do solo.

Para o N-BMS, DLlim apresentou os maiores valores na primeira e na terceira coleta, o que resultou em valores 29,7% e 183,7% maiores quando comparado a CSlim e Testemunha, respectivamente. Esse resultado pode estar associado à maior disponibilidade de N em formas prontamente assimiláveis pela microbiota do solo, resultando em maior imobilização desse nutriente pela biomassa microbiana do solo.

Emissões de CO2

As maiores emissões de CO2 foram verificadas após as adubações, devido, principalmente, ao aporte de C e N. Após a primeira adubação, o DLlim apresentou o maior pico de emissão, tendo efeito residual que se prolongou por 26 dias. Isso está associado às formas prontamente disponíveis de C presentes no DL, que são rapidamente assimiláveis pela microbiota do solo e utilizadas como substrato pelos processos de respiração microbiana, produzindo CO2 como produto final da reação.

Com relação às emissões do tratamento CSlim, observou-se o efeito nos fluxos de CO2 mais elevado após a segunda adubação, com destaque aos 14 dias após a segunda adubação. Esse comportamento está associado à menor taxa de decomposição do CS quando comparado ao DL. O CS é um material rico em carbono em formas mais estáveis, tornando o processo de decomposição mais lento.

Em relação às emissões acumuladas, verificou-se incremento constante das emissões de CO2 para todos os tratamentos, até o dia 06/11/2018 (sete dias após a segunda adubação). Após esse período, foi verificado um pico de emissão no CSlim, o que causou incremento das emissões acumuladas. Esse aumento da taxa de respiração do solo no CSlim resultou em emissão total acumulada equivalente a 2,5 vezes o verificado nos demais tratamentos. O solo com CSlim emitiu um total de 4.028,95 kg CO2/ha, enquanto o solo com DLlim emitiu apenas 1.594,90 kg CO2/ha (Figura 3).

Produtividade de grãos e matéria seca

A produtividade de grãos no CSlim foi de 10,28 toneladas/hectare, enquanto a com adição de DLlim e Testemunha foi de 7,43 e 5,28 t/ha, respectivamente. Dessa forma, o CSlim produziu 2,85 toneladas de grãos a mais que o obtido com adição de DLlim.

Conclusões e recomendações

O uso de dejetos de suínos como fertilizante melhora a qualidade do solo, sendo uma importante fonte de nutrientes às culturas agrícolas. Entretanto a adubação deve seguir os critérios de recomendação de cada região ou estado, além de respeitar as diretrizes impostas pelo licenciamento ambiental da atividade.

O CSlim, por ter mineralização mais lenta, fornece nutrientes em momentos em que o milho tem maior demanda, refletindo em maiores produtividades. Entretanto, o uso do CS deve ser associado a uma análise dos demais impactos, como a acumulação de fósforo e metais pesados no solo, bem como o incremento das emissões de CO2 para a atmosfera. Já no caso do DLlim, apesar das baixas emissões de CO2, o seu uso pode incrementar emissões de gases de efeito estufa nitrogenados, caso do N2O, que apresenta potencial de aquecimento global 265 vezes maior que o CO2, além de favorecer as perdas de N por escoamento superficial, lixiviação e volatilização de amônia.