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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CÂMPUS DE BOTUCATU
ADUBAÇÃO MINERAL, ESTERCO DE CURRAL E LODO DE ESGOTO
NO DESENVOLVIMENTO INICIAL DO CAFEEIRO
CASSIANO AUGUSTO DE NADAI MOBRICCI
Orientador: Prof. Adj. Hélio Grassi Filho
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP – Câmpus de Botucatu,
para obtenção do título de Mestre em Agronomia
(Agricultura).
BOTUCATU – SP
Janeiro – 2006
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS
CÂMPUS DE BOTUCATU
ADUBAÇÃO MINERAL, ESTERCO DE CURRAL E LODO DE ESGOTO
NO DESENVOLVIMENTO INICIAL DO CAFEEIRO
CASSIANO AUGUSTO DE NADAI MOBRICCI
Orientador: Prof. Adj. Hélio Grassi Filho
Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências
Agronômicas da UNESP – Câmpus de Botucatu,
para obtenção do título de Mestre em Agronomia
(Agricultura).
BOTUCATU – SP
Janeiro – 2006
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I
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho ao meu avô Gregório de Nadai, maior responsável pela minha decisão
de fazer Agronomia. Sei que me acompanha o tempo todo, retira as maiores pedras do meu
caminho e me ilumina nas tomadas de decisões. Vovô, infelizmente o destino não permitiu
vivenciarmos juntos este tão esperado momento, mas tenho certeza que daí de onde está vibra
comigo mais uma vez.
“O verdadeiro mestre não é somente aquele que ensina, mas o que inspira.”
A minha esposa e amiga Luciana, por me ensinar que amar é dedicação e entrega. Pela
presença em todos os momentos, pela paciência e incentivo nesta longa caminhada. Por saber
me aceitar, valorizar, admirar e compreender. Simplesmente por ser minha companheira em
tudo e em todas as horas. Obrigado Lu, por me colocar sempre no rumo certo, por encher o
meu dia de alegria e amor.
Aos meus pais, inesgotável fonte de incentivo, apoio constante em todas as minhas decisões,
mesmo quando não pareciam demasiadamente compreensíveis aos vossos olhos. Se hoje tenho
alcançado meus objetivos devo tudo à educação que vocês me deram, evidenciando que a
humildade está acima de todas as virtudes e a verdadeira grandeza não consiste em receber
honras, mas em merecê-las.
II
AGRADECIMENTOS ESPECIAIS
Agradeço em primeiro lugar a Deus, por me dar forças para vencer mais esta batalha e por me
fazer perceber que quanto mais acredito nele, mais Ele acredita em mim.
Agradeço especialmente ao Prof. Dr. Hélio Grassi Filho, pela orientação nas decisões
tomadas para realização deste trabalho. À esta pessoa admirável, que sabe conduzir diferentes
caminhos com segurança, seriedade, paciência e respeito. As lições aprendidas por mim com
certeza vão muito além desta Dissertação: são lições de profissionalismo e dignidade. Levarei
comigo todos os seus ensinamentos e principalmente seu exemplo de vida. Muito obrigado,
que Deus o abençoe sempre.
Ao Prof. Dr. Carlos Henrique dos Santos, pela colaboração em todos os momentos difíceis
que necessitei de seu auxílio. Pelo seu profundo conhecimento, competência, paciência,
respeito, atenção e principalmente pela presença constante durante esses últimos anos.
Agradeço à nossa grande amizade...
Ao Prof. Dr. Leandro Borges Lemos, pessoa presente desde meus primeiros passos na
graduação, grande inspirador pela opção de trabalhar com cafeicultura. Pela sua amizade de
tantos anos, pelas oportunidades cedidas, pela confiança em meu trabalho. Jamais esquecerei
os ensinamentos que me passou com seu jeito simples, honesto e igualmente grandioso de
tratar tudo e todos. Muito obrigado de coração.
“Sozinhos podemos chegar mais rápido
Mas acompanhados podemos ir muito mais longe...”
III
AGRADECIMENTOS
A todos aqueles que, em qualquer momento, colocaram-se disponíveis para que hoje, juntos e
felizes, pudéssemos participar desta conquista, a minha gratidão... A minha amizade àqueles
que me quiseram bem e me apoiaram, nos bons e nos maus momentos. O meu perdão àqueles
que, por motivos alheios à minha vontade, não me compreenderam. As minhas desculpas se
houve momentos em que não foi possível mudar. Meus sinceros agradecimentos àqueles que
confiaram na honestidade deste trabalho.
“Talvez não tenhamos conseguido fazer o melhor, mas lutamos para que o melhor fosse feito”.
(Madre Teresa de Calcutá)
Ao CNPq pelo auxílio financeiro que foi concedido, possibilitando a realização deste projeto
(Processo 130348/2004-0).
À Faculdade de Ciências Agronômicas – UNESP/Botucatu e ao Programa de Pós-Graduação
em Agricultura, pela oportunidade oferecida para a concretização deste trabalho.
Ao Prof. Dr. Sílvio José Bicudo, na ocasião, Supervisor das Fazendas de Ensino Pesquisa e
Produção (FEPP) pela oportunidade dada junto ao Programa de Residência, a qual me abriu a
portas para o mestrado e ao mercado de trabalho.
Aos funcionários das Fazendas de Ensino Pesquisa e Produção por toda dedicação e amizade
desprendida na época da residência.
A todos os meus familiares, que direta ou indiretamente colaboraram com essa conquista,
orando e torcendo por mim, incentivando cada passo dado.
Aos meus amigos, especialmente Rodrigo Barbosa (Tuvira) e Juliany Quitzan, por toda ajuda
nos momentos em que mais necessitei.
Aos professores das disciplinas cursadas ao longo do período, por contribuir para o
enriquecimento profissional e pessoal.
IV
Aos funcionários do Departamento de Recursos Naturais – Área de Ciência do Solo,
especialmente, dos laboratórios de análise de solo e planta, por toda dedicação e eficiência nas
análises solicitadas.
Aos funcionários Jair e Noel, pela dedicação e auxílio na condução do experimento.
Aos funcionários do Departamento de Produção Vegetal – Área de Agricultura, especialmente
ao Dorival, técnico do Laboratório de Relação Solo-Planta, por colaborar, e muito, na
realização das análises de metais pesados.
V
SUMÁRIO
Página
1. RESUMO .................................................................................................
1
2. SUMMARY .............................................................................................
3
3. INTRODUÇÃO........................................................................................
5
4. REVISÃO DE LITERATURA...............................................................
9
4.1. A importância econômica....................................................................... 9
4.2. Crescimento e influência do clima no desenvolvimento do cafeeiro .... 10
4.3. Características Vegetativas e Nutrição do cafeeiro ............................... 10
4.4. Adubação do cafeeiro com lodo de esgoto. ........................................... 12
4.5. Recomendação para lodo de esgoto e mineralização do nitrogênio ...... 13
4.6. Resposta de culturas à fertilização com lodo de esgoto ......................... 15
4.7. Comparação entre o lodo de esgoto doméstico e o lodo de esgoto
industrial .......................................................................................................
16
4.8. Elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas .......................... 17
4.9. A contaminação do solo com metais pesados ........................................ 18
4.9.1. Retenção de metais na superfície orgânica ................................... 20
4.9.2. Solubilização de metais pela formação de complexos .................. 22
4.9.3. Fitodisponibilidade, acúmulo e movimentação de metais
pesados ....................................................................................................
22
5. MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................
25
5.1. Instalação e condução do experimento .................................................. 25
5.1.1. Cálculo para aplicação de calcário, fertilizantes minerais e
VI
fertilizantes orgânicos........................................................................... 27
5.2 Análise estatística .................................................................................. 31
5.3. Características avaliadas ........................................................................ 31
5.3.1 Análise da química do solo ............................................................ 31
5.3.2 Análise da química do tecido vegetal ............................................ 32
5.3.3 Determinação dos parâmetros biométricos .................................... 32
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................
33
6.1. Química do solo ..................................................................................... 33
6.2. Diagnose foliar ....................................................................................... 43
6.3. Parâmetros biométricos .......................................................................... 48
6.4. Considerações finais .............................................................................. 53
7. CONCLUSÕES .......................................................................................
54
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................
55
VII
LISTAS DE FIGURAS E TABELAS
Página
FIGURA 1
Altura das plantas submetidas aos tratamentos e avaliadas a
cada 60 dias ..........................................................................
49
FIGURA 2
Diâmetro de copa plantas submetidas aos diferentes
tratamentos e avaliadas a cada 60 dias .................................
51
TABELA 1
Concentrações limites no solo de metais no lodo e taxa de
aplicação anual máxima (CETESB,1999) ............................
14
TABELA 2
Características químicas de amostras de solo do
experimento em túnel plástico, antes da aplicação dos
tratamentos ............................................................................
25
TABELA 3
Análise química de folhas de cafeeiro, antes da aplicação
dos tratamentos .....................................................................
26
TABELA 4
Análise química dos resíduos orgânicos, antes da aplicação
dos tratamentos......................................................................
27
TABELA 5
Tratamentos utilizados na implantação do experimento em
túnel plástico..........................................................................
29
TABELA 6
Resultados de pH, MO, SB, CTC e V%, aos 12 meses de
aplicação dos tratamentos, em Botucatu, SP ........................
33
TABELA 7
Resultados de N, P, K, Ca, Mg, Al
3+
, H+Al e S no solo, aos
12 meses de aplicação dos tratamentos ................................
36
TABELA 8
Resultados de B, Cu, Fe, Mn e Zn no solo, aos 12 meses de
aplicação dos tratamentos .....................................
39
TABELA 9
Resultados dos metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Ni e Pb no
solo, aos 12 meses de aplicação dos
tratamentos............................................................................
41
VIII
TABELA 10
Resultados dos teores de N, P, K, Ca, Mg e S em folhas de
cafeeiro aos 12 meses de idade ............................................
43
TABELA 11
Resultados dos teores de B, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn em
folhas de cafeeiro aos 12 meses de idade .............................
45
TABELA 12
Resultados dos teores de metais pesados As, Cd, Cr, Hg,
Ni, Pb e Se em folhas de cafeeiro aos 12 meses de idade
...............................................................................................
47
1
1 RESUMO
O lodo de esgoto (LE) é um resíduo do tratamento das águas servidas,
sejam domésticas, industriais ou agroindustriais, contendo níveis de matéria orgânica, macro e
micronutrientes fundamentais para a fertilidade do solo. O presente trabalho teve como
objetivo estudar o comportamento de plantas de café, comparando a utilização de lodo de
esgoto, esterco de curral curtido (EC) e adubação mineral, avaliando-se o desenvolvimento das
plantas, alterações na fertilidade do solo e o estado nutricional das plantas, bem como o
acúmulo de metais pesados que pudessem atingir concentrações fitotóxicas para o solo e às
plantas manejadas com as diferentes doses de lodo de esgoto. O experimento foi instalado em
vasos de 20 litros preenchidos com LATOSSOLO VERMELHO. Foi utilizado o cultivar de
café Tupi, linhagem IAC 1669-33 como planta indicadora. Constituiu de nove tratamentos e
oito repetições, totalizando 72 plantas. Foram avaliados a cada dois meses os parâmetros de
altura das plantas e diâmetro da copa. Depois de 12 meses foi avaliada a composição química
das folhas fisiologicamente maduras, visando determinar N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn e
Mo e os metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Pb, Ni e Se. No mesmo período foram retiradas
amostras de solo das parcelas, onde quatro amostras simples foram homogeneizadas, secas ao
ar e peneiradas para posteriormente ser retirada uma amostragem composta para se determinar
os nutrientes. As médias das características foram avaliadas pelo quadro de análise de
variância (ANAVA) e regressão linear múltipla e comparadas pelo Teste de Tukey a um nível
de 5% de significância. Os resultados comprovam a eficiência do lodo de esgoto no
fornecimento de nutrientes às plantas de café, principalmente, N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn e na
redução da acidez ativa e potencial dos solos. A elevação do pH e o aumento dos teores de
2
matéria orgânica proporcionado pelos tratamentos com LE e EC contribuíram para a menor
mobilidade dos metais pesados no solo e nas folhas, não atingindo níveis considerados críticos
para o meio ambiente ou para as plantas de café.
3
EVALUATION OF SEWAGE SLUDGE AND CORRAL MANURE USAGE ON
COFFEE PLANTATION (Coffea Arabica, L.), Botucatu, 2006. 64p. Dissertação (Mestrado
em Agronomia/Agricultura) – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual
Paulista.
Author: CASSIANO AUGUSTO DE NADAI MOBRICCI
Adviser: HÉLIO GRASSI FILHO
2. SUMMARY
The sewage sludge is a residue of served water treatment (domestic,
industrial or agoindustrial water), with organic material levels and basic macro and
micronutrients for the soil fertility. This work had the aim of studying the behavior of coffee
plants, comparing the sewage sludge, corral manure and mineral fertilization usage,
evaluating the plants development, soil fertility alterations and plants nutritional state, as well
the accumulation of heavy metal which could reach biotoxic concentrations for the soil and
plants treated with the different doses of sewage sludge. The experiment had been installed in
20 liters vases filled with RED LATOSSOIL. It had been used Tupi Coffee, ancestry IAC
1669-33 as indicator plant. The experiment had been constituted of 9 treatments and 8
replications, totaling 72 plants. The biometrics parameters of plants had been evaluated in
each 2 months, as plants height, cop diameter. After 12 months, the chemical compound of
physiological mature leaves had been evaluated, aiming to determine N, P, Ca, Mg, S, Cu, Fe,
Mn Zn, Mo and the heavy metals As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb and Se. In the same period, soil
samples had been removed from the plots, in which 4 simple samples had been homogenized,
dried in air and sifted, and later, compound samples had been removed to determine the
nutrients. The averages of the characteristics had been evaluated by the variation analysis
chart (ANAVA) and multiple linear regression and compared by the Tukey Test, with 5%
significance level. The results prove the efficiency of sewage sludge to provide nutrients to
coffee plants, mainly N, P, Ca, Mg, Mo, Cu, Zn and reduce the active and potential acidity of
soils. The pH elevation and organic material tenors increase provided by the sewage sludge
and corral manure treatments conduced a smaller mobility of heavy metals in soils and leaves,
4
not reaching critical levels to the environment or to the coffee plants.
__________________
Keywords: sewage sludge, Coffea arabica, organic material, heavy metals.
5
3 INTRODUÇÃO
A espécie Coffea arabica, oriunda da Etiópia, é largamente plantada no
Continente Americano, sendo o Brasil o país que tem a mais extensa área de cultivo, onde se
adaptou a diferentes condições de clima e solo. A cultura do café é bastante exigente em
nutrientes, extraindo e exportando quantidades variáveis no solo de um ano para outro, em
decorrência da sua bienalidade de produção.
Atualmente o Brasil ocupa a posição de maior produtor e exportador de
café do mundo, entretanto, sabe-se que sua participação no mercado internacional tem sido
decrescente, de maneira que na década de 60, o Brasil chegou a deter mais de 40% do total da
produção mundial de café, ao passo que nos anos 90 sua participação caiu para
aproximadamente 20%. No entanto, observa-se nos principais mercados importadores de café
do Brasil, redução do consumo de café comodtie em relação aos cafés especiais.
A retomada dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento é reputada
como decisiva para conquistar vantagens competitivas para o café brasileiro. Os efeitos da
atuação interrupção das pesquisas cafeeiras serão, possivelmente, notados de maneira mais
clara pelos componentes do agronegócio no futuro.
A safra nacional 2005 está estimada em 35,80 milhões de sacas de 60 kg
(2.149.965 t). Os seis maiores estados produtores são, em ordem decrescente, Minas Gerais,
Espírito Santo, São Paulo, Bahia, Rondônia e Paraná.
6
No mercado externo, destaca-se a crescente exportação de cafés torrados e
moídos de alta qualidade (gourmet), fruto do esforço de entidades e produtores empenhados
em achar destinos mais lucrativos para o café brasileiro, em oposição ao tradicional mercado
de comodities, que tanto desvaloriza nossos cafés. Deve-se também destacar os leilões de
cafés especiais (bebida mole), que apesar de serem vendidos verdes, tem alcançado preços
muito acima de qualquer expectativa otimista, ainda que comercializados em lotes pequenos.
Mais importante que alguns negócios externos feitos por poucos cafeicultores é a crescente
mudança de postura dos produtores, que cada vez mais se conscientizam do enorme potencial
que representa o café brasileiro no mundo. A certificação do produto é outra preocupação do
setor produtivo, consciente que a qualidade do grão está diretamente ligada aos tratos ao café
ainda no campo, muito mais que o beneficiamento industrial.
A maior safra da cafeicultura nacional, colhida em 2002 e a grande oferta
mundial, contribuíram para pressionar os preços internacionais a patamares muito baixos, que
só começaram a reagir a partir de 2003, assim mesmo muito lentamente. A situação se refletiu
no campo. A erradicação ocorrida em tradicionais regiões produtoras foi decorrente da
depauperação das lavouras pela falta de tratos culturais, calagem, adubação e aplicação de
defensivos. Com os custos de produção em alta, preços estagnados ou em queda e excesso de
produção, o resultado não poderia ser outro senão a crise, que persistiu até o final de 2003,
reverteu-se durante 2004 e finalmente apresenta um quadro favorável em 2005.
Com a reação dos preços pagos pela saca de café ao produtor, este se vê
estimulado a incrementar os tratos culturais visando uma maior produtividade de sua lavoura.
É o momento de se buscar alternativas que possam ir de encontro a essas necessidades,
proporcionando um resultado satisfatório.
O lodo de esgoto (LE) por ser um resíduo do tratamento das águas servidas,
sejam domésticas, industriais ou agroindustriais, contém níveis de matéria orgânica, macro e
micronutrientes fundamentais para a fertilidade do solo.
As possibilidades de aplicação desses resíduos sólidos com fins agrícolas,
como forma de compatibilizar adequadamente as necessidades de uso de fertilizantes em
alguns cultivos e a destinação final destes rejeitos vêm sendo consideradas muito promissoras,
sendo, nos últimos anos, realizadas inúmeras pesquisas a respeito. Porém, mesmo sendo uma
das práticas mais antigas de tratamento e disposição final de esgotos sanitários, o
7
desenvolvimento da microbiologia sanitária e as crescentes preocupações de saúde pública
fizeram com que esta alternativa se tornasse praticamente desaconselhada em meados do
século passado. Por outro lado, diversos fatores contribuíram para, mais recentemente, o
interesse na reutilização destes materiais fosse renovado, como, por exemplo, o avanço do
conhecimento técnico-científico sobre o potencial e as limitações dessa reutilização agrícola e
suas inegáveis vantagens como fertilizantes, controle de poluição ambiental, reciclagem de
nutrientes e aumento da produção de diversas culturas.
Regiões agrícolas próximas aos grandes centros urbanos são caracterizadas
pelo uso intensivo dos recursos naturais, principalmente do solo. Com a adoção de políticas
públicas que incentivam a reciclagem de lixos e o tratamento de esgoto, são geradas
quantidades apreciáveis de matéria orgânica de origem urbana, disponível aos agricultores.
Esses resíduos destinam-se ao uso agrícola, devido às quantidades apreciáveis de nutrientes
minerais que fazem parte da sua composição.
A produção desses resíduos, ainda hoje incipientes na grande maioria das
cidades brasileiras, tenderá a aumentar em função do crescimento populacional, industrial e
pelo aumento da conscientização em relação à necessidade de despoluição ambiental. Os
estudos revelam uma grande aptidão para o uso agrícola, quer como condicionante das
propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, pelo seu conteúdo em matéria orgânica,
quer como fonte de nutrientes para as plantas cultivadas. Elementos como nitrogênio (N),
fósforo (P), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre (S), zinco (Zn), ferro (Fe), cobre (Cu),
manganês (Mn), entre outros, encontram-se em quantidades variáveis nesses resíduos,
dependendo da origem do processo de produção, quantidades essas, às vezes, suficientes para
atender as necessidades das plantas. Portanto, sua verdadeira composição química depende
basicamente do nível sócio-cultural da região, sendo bastante heterogênea e dependente da
origem dos resíduos, mais domésticos ou mais industriais.
Originado das estações de tratamento de esgoto, o LE apresenta cerca de 1 a
6 % de Nitrogênio (base seca) na forma orgânica e inorgânica (nitrogênios amoniacal - NH
4
+
e
nitrato + nitrito – NO
-
3
+ NO
-
2
), sendo, geralmente, um dos constituintes de maior valor desses
resíduos. Desta forma, podem ser utilizados como fator limitante para definição da dosagem
máxima de lodo a ser aplicado no solo.
8
Contudo, o constante aumento na geração desses resíduos, proporcional ao
crescimento e desenvolvimento das populações urbanas, vem se transformando em um dos
maiores problemas ambientais da atualidade.
O trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de plantas de café,
comparando a adubação mineral com a utilização de lodo de esgoto e esterco de curral curtido,
avaliando-se o desenvolvimento das plantas, alterações na fertilidade do solo e o estado
nutricional das folhas, bem como o acúmulo de metais pesados que possam vir a atingir
concentrações fitotóxicas para as plantas manejadas com as diferentes doses de lodo.
9
4 REVISÃO DE LITERATURA
4.1 Importância econômica
Não há projeto consistente de agricultura competitiva no Brasil sem que se
coloque o café em lugar de destaque, como um de seus principais segmentos. O café tem a
vantagem de ser viável em escalas menores e gerar maior renda e empregos por unidade de
área. Só no Estado de São Paulo, o agronegócio do café movimenta anualmente cerca de cinco
bilhões de reais e mantém aproximadamente quinhentas mil pessoas empregadas. No entanto,
o produto final atualmente, também denominado “Novo Café”, exige requisitos fundamentais
para ser competitivo: produtividade e qualidade, associados, obrigatoriamente, aos custos
reduzidos (VEGRO et al., 1997).
O aumento da eficiência produtiva e a melhora da qualidade tornaram os
cafés brasileiros altamente competitivos e, ao mesmo tempo, mudaram a imagem do país, ou
seja, passando de produtor de quantidade para produtor de quantidade e qualidade.
O Brasil hoje fornece grandes volumes de cafés comerciais, quantidades
substanciais de produtos com qualidade diferenciada (finos e extrafinos) e participa do seleto
grupo de produtores de cafés especiais (AGRIANUAL, 2003), entre eles o café orgânico.
Por isso, as commodities agrícolas tradicionais, como o café, nas últimas
três décadas, vem requerendo escalas de produção para compensar os custos crescentes, que
reduzem as margens de lucro. Assim sendo, os sistemas de produção orgânica e
10
organominerais podem mostrar melhor desempenho econômico, traduzido por maiores
relações custo-benefício e maiores rendas efetivas (CARMO & MAGALHÃES, 1999).
4.2 Crescimento e influência do clima no desenvolvimento do cafeeiro
O cafeeiro é cultivado em diversas regiões do Brasil, sob diversas variações
de temperatura e níveis de precipitação. No entanto, ele não permite amplas variações
térmicas, apresentando problemas de desenvolvimento sob temperaturas abaixo de 18ºC e
acima de 23ºC, sendo considerado ideal a faixa entre 19 e 21ºC (TOLEDO et al., 2002).
O rendimento do cafeeiro é sensivelmente afetado pela limitação hídrica,
que é capaz de elevar em 45% o índice de grãos malformados (chochos) quando a deficiência
coincide com a fase de granação, o que reduz significativamente o crescimento vegetativo e a
produção seguinte (CAMARGO et al., 1984).
4.3 Características vegetativas e nutrição do Cafeeiro
O cafeeiro é um arbusto com altura variando de dois a quatro metros, tronco
cilíndrico, raiz pivotante, profunda e muito ramificada, principalmente, nas proximidades da
superfície do solo. Apresenta ramos laterais primários longos e flexíveis, contendo também
ramificações secundárias e terciárias. É uma espécie tetraplóide, que se multiplica
predominantemente por autofecundação (TOLEDO et al., 2002).
Segundo Toledo et al. (2000) o cafeeiro possui uma característica
fisiológica própria em seu desenvolvimento vegetativo chamado dimorfismo de ramos, que
significa a emissão ou formação de dois tipos diferenciados de ramos a partir do tronco
principal, com funções diferentes. A maioria dos ramos que ocorrem no cafeeiro são os
11
produtivos, que se originam das gemas “cabeça de série” e são perpendiculares ao tronco
principal formando a copa do cafeeiro. Os outros ramos nascem e crescem verticalmente,
paralelos ao tronco principal do cafeeiro, são originados das gemas seriadas e são chamados
de ortotrópicos.
Esta cultura é altamente sensível a desequilíbrios nutricionais, necessitando
de atenção especial quanto a sua nutrição. Em razão disso, a produtividade do café no Brasil,
tem sido muito baixa ao longo dos anos, mesmo sendo colocadas à disposição do produtor
variedades altamente produtivas, sugerindo, desse modo, que algumas práticas, necessárias
para que os cafeeiros manifestem o seu potencial produtivo, não vêm sendo adequadamente
utilizadas e, certamente, a adubação e calagem são algumas delas (CHAVES, 1986).
Os elementos minerais exigidos são: nitrogênio (N), fósforo (P), potássio
(K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), enxofre (S), boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), manganês
(Mn), ferro (Fe), molibdênio (Mo) e zinco (Zn). Segundo o Boletim 100 do IAC (Raij et al.,
1997) os teores totais de macronutrientes e micronutrientes considerados adequados para o
cafeeiro, de acordo com a análise foliar são: 26-32 g kg
-1
de N; 1,2-2,0 g kg
-1
de P; 18-25 g kg
-
1
de K; 10-15 g kg
-1
de Ca; 3,0-5,0 g kg
-1
de Mg e 1,5-2,0 g kg
-1
de S, 50-80 g kg
-1
de B, 10-20
mg kg
-1
de Cu, 50-200 mg kg
-1
de Fe, 50-200 mg kg
-1
de Mn, 0,10-0,20 mg kg
-1
de Mo e 10-20
mg kg
-1
de Zn.
Amaral et al. (2000) comparando a eficiência nutricional de quatro
cultivares diferentes de café, observaram que houve uma diminuição no crescimento das
plantas à medida que se aumentou o nível de adubação, sendo possível que no nível mais
elevado de adubação possa ter ocorrido maior acidificação da rizosfera, prejudicando assim o
desenvolvimento delas.
Santinato & Silva (2000) estudando o efeito dos macro e micronutrientes
(N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, B, Cu e Mn) na formação e produção do cafeeiro concluíram que a
ausência da adubação com K, Mg, P, Zn, B, N, S, Cu e Mn reduz a produtividade em
respectivamente 56%, 51%, 50%, 40%, 37%, 33%, 27%, 24%, 23% e 9%.
12
4.4 Adubação do cafeeiro com lodo de esgoto
A adubação orgânica no cafeeiro tem grande importância na medida em que
promove o fornecimento de nutrientes e melhora as propriedades físicas, químicas e biológicas
do solo. Existem diversos materiais que podem ser utilizados como adubos orgânicos, sendo
que a composição química e o valor nutricional destes produtos dependem do tipo e da origem
do material (CAIXETA & PEDINI, 2002).
O LE tem sido objeto de estudo por pesquisadores de diversas áreas. Este
material constitui hoje um sério problema com o aumento da população urbana, que traz como
conseqüência o crescimento do volume de esgoto sanitário coletado pelas redes de captação
das cidades. A sua destinação final inadequada pode ocasionar sérios problemas de poluição
ao meio ambiente, pois pode causar a disseminação de doenças e a contaminação do lençol
freático e das águas superficiais por metais pesados, nitrato e fosfato (TSUTIYA et al., 2002).
Como fertilizante orgânico na agricultura, o LE promove o fornecimento de
nutrientes para as plantas e atua como condicionador das propriedades químicas, físicas e
biológicas do solo. Entretanto, seu uso necessita de estudos amplos e cuidadosos para se
evitarem conseqüências indesejáveis ao meio ambiente e à saúde humana (TSUTIYA et al.,
2002).
A cultura do café possui algumas características promissoras para a
reciclagem do LE, como a sua alta exigência em nutrientes, o espaçamento entre covas que
facilita a aplicação mecanizada do lodo. Segundo Martins (2003), para os frutos, os estudos
demonstram que, não há uma translocação significativa de metais pesados em comparação
com as folhas. Dessa forma, torna-se necessário definir as quantidades máximas anuais e
acumuladas a serem aplicadas de LE de forma a otimizar o desenvolvimento e a produção do
cafeeiro, evitar o acúmulo de metais pesados no solo a níveis tóxicos e manter a concentração
desses elementos nas folhas abaixo do estabelecido por Kabatta Pendias & Pendias (1986), e
no fruto abaixo do limite máximo exigido pelo Ministério da Saúde para a comercialização do
produto.
13
A matéria orgânica, embora represente geralmente menos que 5% dos
componentes sólidos, é responsável por cerca de 30 a 65% da capacidade de troca catiônica
(CTC) dos solos minerais e mais de 50% da de solos arenosos e orgânicos. Portanto, desde que
utilizada de forma equilibrada e balanceada, observando-se o conteúdo de nutrientes e o seu
preço final, a matéria orgânica pode substituir a adubação química (FERNANDES et al.,
2000).
A possibilidade de substituição parcial das adubações NPK por adubos
orgânicos é evidenciada em outros estudos, desde que se mantenha o equilíbrio das adubações
com estes nutrientes para o cafeeiro (BASTOS, 1999).
4.5 Recomendação para lodo de esgoto e mineralização do nitrogênio
As doses de LE aplicadas ao solo são balizadas por uma série de
parâmetros, que podem restringir a dose, ou até mesmo o uso de determinado LE. Dentre esses
parâmetros citam-se: concentração de metais pesados, patógenos, compostos orgânicos tóxicos
e nutrientes. A Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental – CETESB através da
norma P 4230 (CETESB, 1999), adaptada da legislação americana, USEPA (1993), estabelece
os níveis máximos permissíveis de cada um desses parâmetros. Na Tabela 1, estão
relacionados os valores de dois importantes parâmetros quanto a metais pesados, e que devem
ser obedecidos por qualquer profissional que venha a trabalhar na “Gestão do lodo de esgoto”.
14
Tabela 1. Concentrações limites no solo de metais pesados contidos no lodo e taxa de
aplicação anual máxima (CETESB, 1999).
Metal
Concentração
máxima
permitida no
lodo (base seca)
mg kg
-1
Taxa de aplicação
anual máxima (kg
ha
-1
por período de
365 dias)
Arsênio 75 2,0
Cádmio 85 1,9
Cobre 4300 75
Chumbo 840 15
Mercúrio 57 0,85
Molibdênio 75 -
Níquel 420 21
Selênio 100 5
Zinco 7500 140
Desse modo, quando não há restrições, a quantidade de N – disponível no
lodo de esgoto tem sido utilizada como principal critério de recomendação no seu uso na
agricultura. No entanto, qualquer fator que venha a ser restritivo deve obrigatoriamente
diminuir a dose de lodo até atingir valores adequados e não restritivos (TSUTIYA et al.,
2002).
Nesse sentido, a mineralização de N orgânico é uma consideração
importante na determinação da dose apropriada de aplicação de lodo às culturas (PARKER &
SOMMERS, 1983). Portanto, o entendimento da taxa de transformação de N e seu destino em
solos fertilizados com lodo, são importantes para garantir que a quantidade aplicada de lodo
proporcione N – disponível suficiente para o crescimento de plantas, porém não libere
quantidades de NO
3
-
que excedam a necessidade da cultura (TERRY et al., 1981).
De acordo com Tisdale et al. (1984), a mineralização de compostos
orgânicos que contêm nitrogênio ocorre essencialmente a partir de três reações: aminização,
15
amonificação e nitrificação. As duas primeiras são efetuadas por microrganismos
heterotróficos e a terceira por bactérias autotróficas do solo. Essas três importantes
transformações do nitrogênio no solo, resumidamente, ocorrem assim:
Aminização: N-orgânico→ R-NH
2
+ CO
2
+ OC (outros compostos) + E (energia)
Amonificação: R-NH
2
+ H
2
O ↔ NH
3
+ R- OH
-
+ E
NH
3
+ H
2
O ↔ NH
4
+
+ OH
-
Nitrificação: 2NH
4
+
+ 3O
2
↔ 2NO
2
+ 2H
2
O + 4H
+
2NO
2
+ O
2
→ 2NO
3
-
Fresquez (1990) observou incrementos nos teores de N no solo e aumento
da produtividade de pastagem degradada de uma região semi-árida com a adição de LE.
Segundo Benckiser & Simarmata (1994) é necessário o conhecimento sobre os teores de
nutrientes disponíveis no LE para uma adubação adequada. Concentrações totais de N, P, K,
Ca e Mg da ordem de 0-30; 0-4,5; 0-2; 0-17,7 e 0-3 g kg
-1
, respectivamente, na matéria seca
do LE são consideradas baixas, enquanto que concentrações de 70-100; 6,8-17,5; 36,4-71,5 e
6,1-9 g kg
-1
desses elementos são classificadas como altas.
4.6 Resposta de culturas à fertilização com lodo de esgoto
O uso exclusivo de LE como fertilizante pode causar deficiência nutricional
para maioria das culturas, em virtude do desequilíbrio dos teores de nutrientes presentes no
lodo. De modo geral, a complementação com potássio nas culturas adubadas com lodo, faz-se
necessária, pois esse nutriente é perdido durante o processo de tratamento de esgotos, devido à
sua elevada solubilidade (BERTON, 2003).
16
A adição de LE proporcionou aumento significativo no rendimento da
matéria seca e na absorção de N, P e K, contudo Ros et al. (1993) concluíram que deve ser
feita a suplementação mineral.
Vega et al. (2003) avaliando a fitomassa radicular de plantas de pupunha
que receberam aplicação de LE verificaram que nas doses equivalentes a 0 e 100 kg de
nitrogênio disponível por hectare, as raízes se limitaram à camada de 0 a 20 cm de
profundidade, enquanto que nas doses 200 e 400 kg de nitrogênio disponível por hectare,
foram encontradas raízes nas camadas de 20 a 40 cm de profundidade.
Estudos sobre os efeitos da aplicação do LE especificamente na cultura do
cafeeiro são escassos na literatura. Ferreira et al. (2001) avaliaram o efeito do lodo urbano
tratado com cal virgem associado com outros materiais orgânicos no crescimento de mudas de
cafeeiro, e constataram que a dose para neutralizar metade da acidez potencial foi superior no
desenvolvimento das plantas, no que diz respeito a parâmetros como área foliar, massa seca da
parte aérea e volume de raízes, sendo esse efeito potencializado com a associação de palha de
café ao lodo. Avaliando o efeito do lodo na nutrição mineral de cafeeiros em produção,
Martins (2003), verificou que os teores de nutrientes nas folhas e frutos e de metais pesados
nos frutos, estiveram dentro de níveis normalmente encontrados para a cultura, independente
da dose de lodo utilizada, confirmando a possibilidade desse produto para a cafeicultura.
4.7 Comparação entre o lodo de esgoto doméstico e o lodo de esgoto industrial
No LE com predominância de esgoto doméstico sobre o industrial, os níveis
de Cd, Cu, Ni, Zn, Pb, Cr, Al, Mo, Mn e Hg, entre outros menos freqüentes, permanecem
dentro das faixas aceitáveis para o uso agronômico. A concentração desses elementos é 28 mg
kg
-1
; 784 mg kg
-1
; 239 mg kg
-1
;
1569 mg kg
-1
; 153 mg kg
-1
; 784 mg kg
-1
, respectivamente.
Sendo que a concentração de Al, Mo, Mn e Hg não foram mencionadas (OLIVEIRA &
MATTIAZZO, 2001).
Quando a situação é inversa, predominância do esgoto industrial, a
concentração de metais pesados inviabiliza seu uso agrícola, pois a disponibilidade dos metais
17
pesados e sua conseqüente entrada na cadeia alimentar do homem é a principal preocupação
em sua utilização (BETTIOL et al., 1983).
Já para N, P, K, Mg, Zn, Cu e Mn, em ambos os casos, o LE fornece às
plantas quantidades satisfatórias. Segundo Oliveira & Mattiazzo (2001), a concentração desses
nutrientes no LE é, respectivamente, 26 g kg
-1
; 11,2 g kg
-1
; 170,3 g kg
-1
; 10,6 g kg
-1
; 1569 mg
kg
-1
; 789 mg kg
-1
; sendo que a concentração de magnésio não foi fornecida.
4.8 Elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas
Entre os elementos essenciais ao desenvolvimento das plantas, o nitrogênio
ocupa uma posição de destaque. Apesar de apresentar-se na camada arável do solo, em alguns
casos, em quantidades relativamente elevadas, sua baixa disponibilidade, somada à grande
necessidade pelos vegetais, faz com que seja um dos nutrientes mais limitantes à
produtividade na maioria das culturas. Esta baixa disponibilidade é decorrente de que 95% ou
mais do nitrogênio do solo encontra-se complexado na forma orgânica, sendo somente uma
pequena parte mineralizada durante o ciclo da cultura (CAMARGO et al., 1999).
A mineralização é resultante da degradação das formas orgânicas do
nitrogênio exercido pela atividade microbiana, disponibilizando-o às plantas. As
transformações que determinarão as relações de equilíbrio entre N-orgânico e mineral, estão
em função do comportamento do NO
3
-
e NH
4
+
como íons do solo e das necessidades de
plantas e microorganismos (CERETTA & FRIES, 1998).
Fahl et al. (2001) estudando a relação N/K no crescimento e produção de
cafeeiro Obatã IAC 1669-20, demonstraram que as doses crescentes de nitrogênio aumentaram
linearmente o número de frutos e o comprimento dos internódios dos ramos plagiotrópicos,
além do diâmetro da copa onde foi observado o valor máximo na dose 303 kg N ha
-1
. Para o
número de flores houve interação entre a aplicação de doses de N e K, verificando-se que com
o aumento do nível de potássio ocorreu aumento linear na dose de 25 kg N ha
-1
e decréscimo
na dose de 100 kg N ha
-1
. Na dose de 25 kg N ha
-1
, o comprimento do internódio decresceu
com o aumento da dose de potássio, ocorrendo o inverso quando se aplicou 200 kg N ha
-1
.
18
4.9 A contaminação do solo com metais pesados
Os metais pesados são conjuntos de elementos químicos e suas formas
iônicas possuem densidade elevada (maior que 6,0 kg dm
-3
) e pertencem aos grupos de
transição e não-transição da tabela periódica de elementos químicos (OLIVEIRA &
MATTIAZZO, 2001).
Os riscos de contaminação do sistema solo-planta fizeram com que vários
países limitassem o acúmulo de metais pesados no solo, controlando a quantidade e a
freqüência de aplicação de lodo de esgoto. No Estado de São Paulo, a CETESB regulamentou
a aplicação de metais pesados presentes no LE por meio da norma técnica P 4.230 (CETESB,
1999), a qual permite um máximo de aplicação anual e um máximo acumulado no solo. Os
valores limites adotados por essa norma foram retirados da regulamentação proposta pelo
órgão de controle ambiental norte americano (USEPA, 1993) denominada CRF 530, porque
esta norma conta com metodologia de análise bem desenvolvida e com mais de trinta anos de
pesquisa em aplicação de LE em solo agrícola (TSUTIYA et al, 2002).
Sendo assim, os estudos devem incluir obrigatoriamente, a preocupação
com o potencial de contaminação da água subterrânea e toxicidade dos poluentes à cadeia
alimentar (MATTOS et al., 1996).
O solo possui uma grande capacidade de retenção de metais pesados, porém
se essa capacidade for ultrapassada, os metais em disponibilidade no meio, tanto podem
penetrar na cadeia alimentar dos organismos vivos, como ser lixiviados, colocando em risco a
qualidade dos sistemas subjacentes de água subterrânea. Dessa forma, o conhecimento das
características de retenção dos metais pesados na matriz do solo torna-se necessário e serve
como um indicativo da mobilidade potencial dos poluentes no mesmo (MATTOS et al., 1996).
De acordo com Hue (1995) o movimento de metais pesados, como
resultado de aplicações de lodo de esgoto, é limitado e somente observado em solos arenosos e
ácidos, com baixo teor de matéria orgânica e que receberam elevadas aplicações do resíduo,
associadas à elevada precipitação ou irrigação.
19
Os metais podem ser retidos de diferentes formas. Os solos argilominerais
possuem sítios negativos de adsorção onde os metais são adsorvidos por forças eletrostáticas.
Além disso, os metais podem ser complexados com compostos orgânicos, adsorvidos ou
oclusos em carbonatos ou óxidos de Fe, Al e Mn (MATTOS et al., 1996).
O pH possui também reconhecidamente, forte adsorção de metais pesados,
já que, em conjunção de condições óxido redutoras do meio, determina o equilíbrio entre as
formas mais móveis, de menores valências, e menos móveis, de maiores valências. Em geral,
o pH deve exceder 6,5, a fim de minimizar a mobilidade e toxicidade de tais elementos
(MATTOS et al., 1996).
Devido à importância que a matéria orgânica exerce sobre a CTC dos solos,
a formação de complexos orgânicos com metais, mediante a quelação é também mecanismo
de ligação em solos. Aos óxidos de Fe e Al (designação genérica de óxidos, hidróxidos e oxi-
hidróxidos) importantes constituintes de solos de região de clima tropical, têm sido atribuídos
fortes interações com os metais, notadamente na forma de adsorção específica (MATTOS et
al., 1996).
No entanto, mesmo com diversos trabalhos demonstrando que a aplicação
de LE promove o aumento da concentração de metais no solo, o comportamento desses
elementos, ainda gera muitas dúvidas no que diz respeito à absorção desses metais pesados
pelas plantas e a possibilidade desses elementos alcançarem concentrações fitotóxicas nos
solos ou nas plantas (SIMONETE & KIEHL, 2002).
A contaminação causada por metais pesados nos solos tratados com LE tem
sido avaliada pela concentração total desses metais. No entanto, o fato do metal pesado estar
presente no solo não significa que esteja numa forma prontamente assimilável pelas plantas,
podendo permanecer por longos períodos sem ser absorvido em quantidades tóxicas. Estudos
têm demonstrado não haver correlação entre o teor total de metais pesados no solo e sua
fitotoxicidade. Portanto, para realmente se conhecer a contaminação, em termos dos efeitos
sobre as plantas e à cadeia alimentar, é necessário determinar as concentrações fitodisponíveis
desses metais (SIMONETE & KIEHL, 2002).
20
4.9.1 Retenção de metais na superfície orgânica
A disposição adequada de lodos de boa qualidade em solos agrícolas, a
princípio, não representa ameaça ao meio ambiente graças à capacidade de adsorção da
matéria orgânica no lodo, que funciona como um dreno aos metais pesados, reduzindo seu
potencial de contaminar o meio ambiente (TSUTIYA, et al., 2002).
A matéria orgânica (MO) é um componente do solo muito eficaz na
retenção de metais. Sua capacidade de adsorção pode se manifestar por meio de interações
metais – MO, tanto em solos com considerável porção litogênica de metais, como em solos
originados de rochas serpentinas e solos que sofreram intervenção humana por aplicações de
resíduos industriais ou urbanos. A adsorção de metais da fase sólida pela matéria orgânica é
um mecanismo muito importante do ponto de vista ambiental, pois diminui a
fitodisponibilidade e a mobilidade dos metais no perfil do solo (TSUTIYA et al., 2002).
O lodo difere da maioria de outros potenciais poluidores de metais pesados,
no que diz respeito à sua importante fonte de materiais adsorventes (matéria orgânica, Fe e
Mn). Desse modo, o comportamento dos metais pesados em solos que receberam adição de
metais via lodo é totalmente diferente que via sais de metais (ALLOWAY & JACKSON,
1991).
O termo “carbono orgânico dissolvido (COD)” compreende uma variedade
de moléculas orgânicas de baixo peso molecular, dissolvidas na solução do solo. Esses
compostos bioquímicos formam compostos solúveis em água com os metais, aumentando a
mobilidade deles (MCLEAN & BLADSOE, 1992). Entretanto, o COD também engloba
moléculas de alto peso molecular, suspensas como colóides em meio aquoso, resultantes da
atividade bioquímica de organismos vivos, incluindo exsudatos das plantas, e dos produtos da
decomposição microbiana da matéria orgânica. Essas moléculas de elevado peso molecular
constituem as substâncias húmicas (humina, ácidos húmicos e ácidos fúlvicos) que também
apresentam alta complexidade química e estrutural, por isso sua fórmula molecular ainda não é
bem definida. Esses compostos, em razão da sua grande reatividade, são as frações envolvidas
21
na maioria das reações químicas do solo, como a troca iônica e a complexação iônica. O papel
da matéria orgânica na retenção de íons é significante mesmo em solos onde o seu conteúdo é
baixo. Tem sido estimado que mais de 80 % da CTC dos solos é devido à matéria orgânica
(RAIJ & QUAGGIO, 1983), pois seu ponto de carga zero é baixo, em torno de 3, e nessas
condições a matéria orgânica manifesta carga negativa em sua superfície a partir de pH acima
desse valor (SPARKS, 1995).
Os principais grupos funcionais das substâncias húmicas são os
grupamentos carboxílicos e fenólicos, pois podem apresentar desprotonação a pH comuns na
maioria dos solos. Tem sido estimado que mais de 55 % da CTC da matéria orgânica é
derivada dos grupos carboxílicos, enquanto em torno de 30 % da CTC da matéria orgânica em
pH até 7,0 é devida aos grupos quinonas, fenóis e fenóis (SPARKS, 1995).
A ação do lodo em prevenir a absorção excessiva de metais pelas culturas
por um determinado tempo, tem sido atribuída largamente à matéria orgânica adicionada com
o lodo. Desse modo, a disposição agrícola adequada de resíduos orgânicos que contenham
baixos níveis de metais pesados torna-se interessante, pois o comportamento desses metais é
totalmente diferente dos resíduos com a mesma quantidade de metais, porém de origem
inorgânica (MCBRIDE, 1995).
Alguns estudos têm mostrado que metais aplicados em solos agrícolas sob a
forma de sais metálicos como sais de sulfato, cloreto ou nitrato, mostram-se mais extraíveis
por DTPA que metais aplicados em quantidades equivalentes sob a forma de lodo de esgoto.
Isso pode estar relacionado com as diferenças nos constituintes adicionados com os metais,
pois enquanto os sais metálicos adicionam apenas o ânion ligado ao metal, o lodo adiciona
matéria orgânica, óxidos de Fe e Mn (KORCAK & FANNING, 1985).
22
4.9.2 Solubilização de metais pela formação de complexos
Como citado anteriormente, o COD também envolve alguns compostos
bioquímicos que podem promover um efeito inverso ao da retenção pelas substâncias húmicas.
De acordo com Alloway & Jackson (1991), além do efeito da matéria orgânica em seu estado
sólido, agindo como um dreno para metais em solos que receberam LE, algumas moléculas
orgânicas solúveis de baixo peso molecular produzidas durante a decomposição microbiana do
lodo no solo formam complexos solúveis com os metais pesados. Segundo McLean & Bladsoe
(1992) os compostos bioquímicos ao formarem complexos solúveis em água com os metais,
podem aumentar a sua mobilidade no perfil de solo. Os exsudatos liberados pelas plantas e
microrganismos são de extrema importância na acidez e no ciclo dos elementos traços no solo.
Os ácidos orgânicos fazem parte desses exsudatos e atualmente estão bem caracterizados.
Esses ácidos têm em sua estrutura geral a unidade molecular orgânica COOH, que é o
grupamento carboxila. O grupo carboxila pode dissociar seu próton facilmente nas faixas de
pH comuns nos solos, e atacar os minerais dos solos provocando sua decomposição. Desse
modo, o ânion carboxilato (COO-) que permanece pode formar complexos solúveis com os
metais catiônicos liberados pelo intemperismo dos minerais. Esses ácidos têm um período de
vida bastante curto (ás vezes horas), porém, são produzidos continuamente durante o ciclo de
vida dos microorganismos (SPOSITO, 1989).
4.9.3 Fitodisponibilidade, acúmulo e movimentação de metais pesados
O emprego de determinados lodos pode ser limitado pela presença de
metais pesados, como Cu, Ni, Fe, Zn, Mn, Co, Hg, Cd, Pb e Cr, em quantidades consideráveis
e sua aplicação pode levar à contaminação do solo e das plantas e suas partes com esses
metais. Oliveira (1995), em Areia Quartzoza e Nitossolo, verificaram que as adições de 0;
13,5; 29,7 e 40,5 t ha
-1
de lodo de esgoto (com base no material seco) aumentaram as
23
concentrações de Cd, Cu, Cr, Ni e Zn nos solos, sendo que o aumento da fitodisponibilidade
desses metais para a cultura do milho foi obtido com a maior dose. Em solo tratado com 0,50 e
75 t ha
-1
de LE. Logan et al. (1997), em solo franco argiloso que recebeu LE em quantidades
que variam de 0 a 300 t ha
-1
, observaram incrementos nas concentrações de Cd, Cu e Zn nas
folhas de milho.
Vários métodos têm sido usados para determinar as quantidades disponíveis
de metais pesados, para que se possa avaliar a concentração e o potencial tóxico dos
elementos. Mattiazzo-Prezotto et al. (1999) concluíram após revisão sobre a eficiência de
diferentes extratores, que ainda não existe extrator que demonstre uma boa correlação com as
quantidades fitodisponíveis de todos os metais pesados encontrados no lodo de esgoto e que há
necessidade de padronização dos métodos de análise a fim de maximizarem os resultados
obtidos em diferentes condições de solo.
O acúmulo de metais pesados, por sucessivas aplicações de LE, pode se
tornar motivo de preocupação em função da possibilidade de movimentação e conseqüente
contaminação de camadas mais profundas do solo e águas subterrâneas por esses metais
(TSUTIYA et al., 2002).
Segundo Merckx et al. (1986), os ácidos orgânicos de baixo peso
molecular, como o acético, cítrico, oxálico, fumárico e succínico, geralmente presente nos
exsudados de raízes, são os mais eficientes na solubilização dos metais presentes no solo,
portanto, a identificação da composição química dos exsudatos, assim como a verificação da
habilidade das diferentes espécies vegetais em solubilizar esses metais, é de fundamental
importância para que se possa estudar a possibilidade de formular sinteticamente esses
exsudatos, disponibilizando-os para análises laboratoriais de rotina.
Segundo Amaral et al. (1998) os estudos sobre mobilidade de metais
pesados têm demonstrado que os metais Pb, Cr e Cu apresentam baixa mobilidade,
acumulando-se na superfície dos solos contaminados, enquanto Zn, Mn, Ni e principalmente
Cd, são relativamente mais móveis, apresentando um maior risco de contaminação da água
subterrânea.
24
De acordo Bertoncini & Mattiazzo (1999) atributos do solo, tais como pH,
teor de matéria orgânica, textura e composição das argilas, potencial redox, competição entre
os metais pelos sítios de adsorção, reações de complexação, temperatura e atividade
microbiana, são responsáveis pelo controle dos processos de degradação do conteúdo orgânico
do resíduo e conseqüente solubilidade e mobilidade dos metais. Verificaram que a elevação do
pH, do teor de Fe e da MO, contribuíram para uma maior retenção dos metais: Cd, Cu, Cr e
Ni, ocasionando, desse modo, uma menor mobilidade dos mesmos.
25
5. MATERIAL E MÉTODOS
5.1 Instalação e condução do experimento
O experimento foi conduzido em túnel plástico, do Departamento de
Recursos Naturais - Área de Ciência do Solo, da Faculdade de Ciências Agronômicas -
UNESP/Campus de Botucatu, Estado de São Paulo, Brasil.
O solo utilizado pertence à descrição de perfis da Unidade Patrulha,
conforme Carvalho et al. (1983), correspondendo a um Latossolo Vermelho Escuro Álico,
textura média, atualmente denominado LATOSSOLO VERMELHO (EMBRAPA, 1999),
apresentando suas características químicas na Tabela 2, de acordo com a metodologia descrita
por Raij et al. (2001), seguindo a rotina do Laboratório de Fertilidade do Solo do
Departamento de Recursos – Área de Ciência do Solo/FCA-UNESP - Botucatu-SP.
Tabela 2. Características químicas de amostras de solo do experimento em túnel plástico, antes
da aplicação dos tratamentos.
pH MO P
resina
Al
3+
H+Al K
+
Ca
+2
Mg
+2
SB CTC V
CaCl
2
g dm
-3
mg dm
-3
-----------------------mmol
c
dm
-3
------------------- %
4,0 22 1 24 7 0,3 2 1 3 75 4
B Cu Fe Mn Zn
---------------------------------------mg dm
-3
----------------------------------------
0,10 0,8 84 1,6 0,1
26
O experimento foi conduzido no período de outubro de 2003 a janeiro de
2005. Foram utilizadas mudas de cafeeiro, cultivar Tupi, linhagem IAC 1669-33, derivado do
cruzamento de Vila Sarchi com Híbrido de Timor, que resulta em uma planta de porte baixo,
porém muito produtiva, com maturação precoce. Além da sua ótima adaptabilidade às regiões
mais altas, como Botucatu, os fatores decisivos para a escolha do material, recaem sobre sua
imunidade às raças do agente causador da doença conhecida como Ferrugem do Cafeeiro
(Hemileia vastatrix) prevalecentes no Brasil e por constituir um grande avanço técnico para a
utilização do sistema de plantio adensado. As mudas foram transplantadas em novembro,
quando apresentavam 6 pares de folhas completamente estendidas, para vasos de PVC com
capacidade para 20L, sendo que cada vaso recebeu uma muda. A Tabela 3 apresenta a
composição química (macro e micronutrientes) das folhas de café, coletadas antes da aplicação
dos tratamentos, conforme metodologia de análise proposta por Malavolta et al. (1997),
seguindo a rotina do Laboratório de Fertilidade de Solo do Departamento de Recursos
Naturais – Ciência do Solo/FCA-UNESP - Botucatu-SP.
Tabela 3. Análise química de folhas de cafeeiro antes da aplicação dos tratamentos.
N P K Ca Mg S
------------------------------------------g kg
-1
-----------------------------------------
33 0,7 9 16 5 2
B Cu Fe Mn Zn
----------------------------------mg kg
-1
--------------------------------------
121 2 407 104 7
O solo foi devidamente peneirado para se obter uma maior uniformidade de
granulometria utilizando-se a peneira de 4 mm e acondicionado nos vasos. Foi realizada uma
desinfecção do solo três dias antes da aplicação dos tratamentos, com aplicação de Brometila
(nematicida fumigante do Grupo químico brometo de metila). Esse cuidado foi tomado após a
constatação em análise de algumas raças de nematóides em quantidades consideráveis que
poderiam prejudicar o desenvolvimento das raízes do cafeeiro.
27
Foram retiradas amostras dos materiais orgânicos para determinação do
N
total
, matéria orgânica (MO), teor de umidade (U%), pH e relação C:N, segundo metodologia
descrita por Lanarv (1988).
Tabela 4. Análise química dos resíduos orgânicos, antes da aplicação dos tratamentos.
Resíduo N
total
MO U pH C:N
-------------g kg
-1
-------------
Esterco de Curral
10,5 320,0 550,0 5,3 17:1
Lodo de Esgoto
50,0 366,7 660,0 7,5 7:1
Em função dos resultados da análise química do solo, a saturação por bases
foi elevada a 50% (RAIJ et al., 1997) através da aplicação de 50g/vaso de calcário dolomítico
(CaO e MgO na relação 4:1 de Ca/Mg e PRNT de 90%), referente a uma aplicação de 5 ton
ha
-1
, com antecedência de 30 dias da instalação do experimento, simulando as condições de
campo. Cada vaso recebeu água uma vez por semana, para que o calcário pudesse reagir, até o
momento do transplante das mudas.
Em novembro de 2003 foi realizado o transplante das mudas de café para os
vasos.
5.1.1 Cálculo para aplicação de calcário, fertilizantes minerais e fertilizantes
orgânicos
Espaçamento – 0,5m x 2,0m = 1 planta/m
2
;
Profundidade de adubação de 0,2m – 1 planta/0,2m
3
ou 200L de solo (em
condições de campo);
Adaptando as condições de campo para os 20L de cada vaso, temos a
seguinte distribuição de calcário e fertilizantes:
Necessidade de 5 ton. ha
-1
de calcário em 10.000m
2
x 0,2m = 2.000m
3
ou
2.000.000L
Em 20L - 0,05kg ou 50g de calcário por vaso.
28
P – 3g P
2
O
5
/vaso = 16,66g Superfosfato Simples (18% de P
2
O
5
),
equivalente a 150 kg ha
-1
em condições de campo;
K – 1,5g K
2
O/vaso = 2,5g Cloreto de Potássio (60% de K
2
O), equivalente a
75 kg ha
-1
em condições de campo;
B – 0,05g B/vaso = 0,31g Ácido Bórico (16% de B), equivalente a 2,5 kg
ha
-1
em condições de campo;
Zn – 0,1g Zn/vaso = 0,5g Sulfato de Zinco (20% de Zn), equivalente a 5 kg
ha
-1
em condições de campo;
Os tratamentos T
2
e T
3
receberam apenas os resíduos orgânicos, no plantio
e em cobertura. As dosagens seguiram as recomendações de Raij et al., (1997), que indica a
necessidade de 20L de material orgânico por metro de sulco.
Lodo de esgoto – 1L/vaso
Esterco de curral – 1L/vaso
Portanto, as adubações de plantio seguiram as recomendações de Raij et al.,
(1997). Em cada vaso foram adicionados 16,66g de superfosfato simples (18% de P
2
O
5
); 2,5g
de cloreto de potássio (60% de K
2
O); 0,31g de ácido bórico (16% de B) e 0,5g de sulfato de
zinco (20% de Zn), simulando a adubação normal de plantio no campo que é de 60g m
-1
de
P
2
O
5
, 30g m
-1
de K
2
O, 1g m
-1
de B e 2g m
-
1 de Zn, de acordo com os teores de elementos
apresentados na análise. Os tratamentos (T2 e T3) exclusivamente orgânicos, a partir de agora
denominados 1EC+EC e 1LE+LE, respectivamente, não receberam essa adubação mineral.
Nesses tratamentos foram adicionados 1L de EC e LE respectivamente, segundo Raij et al.
(1997). Todo processo foi realizado no dia do transplante das mudas de café para os vasos.
Como adubação em cobertura foi adotada a recomendação presente em Raij et al. (1997) para
todos os tratamentos.
Todos os fertilizantes foram muito bem misturados com a terra, para evitar
uma possível morte do sistema radicular devido a eventuais problemas de salinidade com o
cloreto de potássio e de toxicidade com o boro (RAIJ et al., 1997).
O delineamento experimental seguiu o esquema inteiramente casualizado,
com 9 tratamentos e 8 plantas por tratamento, totalizando 72 plantas. Com o intuito de adaptar
a realidade do campo às condições de cultivo em vaso, as quantidades de adubo aplicadas por
29
metro de linha foram convertidas para os 20 litros de solo contidos em cada vaso, seguindo a
recomendação do Boletim 100, de acordo com a Tabela 5.
Tabela 5. Tratamentos utilizados na implantação do experimento em túnel plástico.
Tratamentos Adubações
T
1
CONVENCIONAL (CONV.)
T
2
1 L EC + EC
T
3
1 L LE + LE
T
4
CONV. + 0,5 L EC
T
5
CONV. + 0,5 L LE
T
6
CONV. + 1 L EC
T
7
CONV. + 1 L LE
T
8
CONV. + 1,5 L EC
T
9
CONV. + 1,5 L LE
Tratamento 1 – Testemunha mineral. Foi utilizada adubação mineral no plantio e nas
adubações em cobertura, fornecendo 4g de nitrogênio (N)/vaso/mês a partir do pegamento das
mudas, segundo Raij et al. (1997). Os micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as
dosagens recomendadas pelo Boletim 100;
Tratamento 2 – Testemunha orgânica. Foi utilizada adubação com 1L de esterco de curral
curtido (EC) por vaso no plantio; 0,38L/vaso/mês nas adubações em cobertura, correspondente
ao fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas. Tratamento 3 – Testemunha
orgânica. Foi utilizada adubação com 1L de lodo de esgoto (LE) curtido no plantio;
0,08L/vaso/mês nas adubações em cobertura, correspondente ao fornecimento de 4g de N após
o pegamento das mudas. Tratamento 4 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 0,5L
de EC por vaso, quantidade igual a 10L/metro de linha, referente à metade da dose
recomendada para as condições de campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio nas adubações
em cobertura, correspondente ao fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas,
segundo Raij et al. (1997). Os micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as
dosagens recomendadas pelo Boletim 100;
Tratamento 5 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 0,5L de LE por vaso,
quantidade igual a 10 L/metro de linha, referente a metade da dose recomendada para as
condições de campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio, nas adubações em cobertura,
30
correspondente ao fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas, segundo Raij et al.
(1997). Os micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as dosagens recomendadas
pelo Boletim 100;
Tratamento 6 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 1L de EC por vaso,
quantidade igual a 20 L/metro de linha, referente à dose recomendada para as condições de
campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio, nas adubações em cobertura, correspondente ao
fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas, segundo Raij et al. (1997). Os
micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as dosagens recomendadas pelo Boletim
100;
Tratamento 7 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 1L de LE curtido por vaso,
quantidade igual a 20 L/metro de linha, referente à dose recomendada para as condições de
campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio, nas adubações em cobertura, correspondente ao
fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas, segundo Raij et al. (1997). Os
micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as dosagens recomendadas pelo Boletim
100;
Tratamento 8 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 1,5L de EC por vaso,
quantidade igual a 30 L/metro de linha, referente a uma dose e meia recomendadas para as
condições de campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio, nas adubações em cobertura,
correspondente ao fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas, segundo Raij et al.
(1997). Os micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as dosagens recomendadas
pelo Boletim 100;
Tratamento 9 – Aplicação da adubação mineral de plantio mais 1,5L de LE curtido por vaso,
quantidade igual a 30 L/metro de linha, referente a uma dose e meia, recomendadas para as
condições de campo; 19g/vaso/mês de sulfato de amônio, nas adubações em cobertura,
correspondente ao fornecimento de 4g de N após o pegamento das mudas, segundo Raij et al.
(1997). Os micronutrientes foram fornecidos via foliar, seguindo as dosagens recomendadas
pelo Boletim 100;
31
5.2 Análise estatística
O estudo estatístico das variáveis determinadas foi processado pelo
Programa SISVAR 4,6 (2003), com nível de significância a 5%, com o objetivo de realizar:
a) Análise de variância para cada elemento citado, considerando os efeitos
estudados ao longo dos 12 meses de desenvolvimento das plantas;
b) Teste de comparações múltiplas (Tukey) para cada efeito significativo da
análise de variância (em que houve efeito de interações);
c) Análise de Regressão para determinação do modelo matemático que
possa expressar a resposta dos tratamentos nas plantas.
5.3 Características avaliadas
5.3.1 Análise da química do solo
Foi coletada uma amostra de solo na camada de 0-20 cm de profundidade
para determinação das características químicas antes da implantação dos tratamentos. Aos 12
meses foram retiradas amostras de solo das parcelas, onde quatro amostras simples por vaso
foram retiradas, homogeneizadas, secas ao ar e peneiradas para retirada de uma amostragem
composta. Estas amostras foram encaminhadas para o Laboratório de Fertilidade do Solo do
Departamento de Recursos Naturais – Ciência do Solo/FCA-UNESP - Botucatu-SP, para a
determinação do pH, MO, P, H+Al, Al
+3
, Ca
+2
, Mg
+2
, K
+
, Soma de Bases (SB), Capacidade de
Troca de Cátions (CTC) e Saturação por bases (V%), segundo metodologia descrita por Raij et
al., (2001). As análises químicas para determinação de B foram realizadas em extrato de água
quente, enquanto para os nutrientes Cu, Mn e Zn em extrato de DTPA a pH 7,3. Para os
elementos As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se a determinação foi realizada por espectrometria de
emissão atômica por plasma ICP-AES, segundo Raij et al., (2001), seguindo também as
normas da CETESB (1999), no Laboratório de Relação Solo Planta do Departamento de
Produção Vegetal – Agricultura, desta instituição.
32
5.3.2 Análise da química do tecido vegetal
As amostras de folhas foram coletadas de ramos plagiotrópicos, na altura
mediana da copa. Cada parcela foi dividida em quatro quadrantes e foi retirada uma folha do
terceiro par plenamente expandido a partir da ponta do ramo, totalizando quatro sub-amostras
por parcela. A coleta foi realizada aos doze meses após a instalação do ensaio.
Após a coleta, as folhas foram lavadas com detergente e água deionizada e
colocadas para secar em estufa com circulação forçada de ar e temperatura variando entre 65 a
70
o
C, até peso constante. Após a secagem, as folhas foram moídas e encaminhadas ao
Laboratório de Fertilidade do Solo do Departamento de Recursos Naturais – Ciência do
Solo/FCA-UNESP - Botucatu-SP, para as determinações analíticas dos nutrientes N, P, K, Ca,
Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn, segundo metodologia descrita por Malavolta et al. (1997) e As,
Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se, conforme resolução da CETESB (1999), determinados por
espectrometria de emissão atômica por plasma (ICP-AES segundo Raij et al., (2001). Como
parâmetro para esta padronização será utilizado a informação descrita pela CETESB (1999), a
qual cita que quando existe a pretensão de aplicação de lodo de esgoto em áreas agrícolas,
deve-se ter atenção ao conteúdo dos elementos As, Cd, Cu, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se.
5.3.3 Determinação dos parâmetros biométricos
A cada 60 dias, a partir da implantação dos tratamentos, foram realizadas as
avaliações de parâmetros como altura de plantas e diâmetro de copa, segundo SANTOS
(2003).
A altura das plantas foi obtida, com régua graduada, a partir do colo até o
ápice das plantas, segundo SANTOS (2003). A primeira medida foi realizada no dia do
transplante e repetidas a cada 2 meses, até as mudas completarem 1 ano de idade.
A avaliação de diâmetro de copa das plantas foi obtida, com um paquímetro
de madeira graduado, retirando-se as medidas nas orientações NORTE-SUL, LESTE-OESTE,
de acordo com a disposição das plantas e, multiplicando-se para se obter os valores em cm
2
. A
primeira medida foi realizada no dia do transplante e as posteriores repetidas a cada 2 meses,
até as mudas completarem 1 ano de idade.
33
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
6.1 Química do solo
Na Tabela 6 estão apresentados os resultados da composição química do
solo, após 12 meses da aplicação dos tratamentos.
Tabela 6. Resultados de pH, MO, SB, CTC e V%, aos 12 meses de aplicação dos
tratamentos.
Observou-se um acréscimo no pH com as crescentes doses aplicadas, tanto
de esterco quanto de lodo, principalmente nos tratamentos que foram utilizadas essas fontes no
plantio e em cobertura. Com esse maior volume de material orgânico, os valores de pH desses
Tratamentos pH MO SB CTC V%
CaCl
2
g dm
-3
----mmol
c
dm
-3
----
T
1
- CONV. 3,98 c 15,25 d 10,03 f 98,38 c 9,38 d
T
2
- 1EC + EC 5,01 b 28,25 ab 28,92 b 118,88 a 73,50 a
T
3
- 1LE + LE 5,53 a 33,25 a 33,04 a 117,88 ab 59,75 b
T
4
- ½EC + PK 3,93 c 20,00 c 11,52 f 99,13 c 11,38 d
T
5
- ½LE + PK 4,09 c 19,25 cd 20,14 d 113,63 abc 24,50 c
T
6
- 1EC + PK 4,27 c 19,38 cd 13,56 e 101,50 bc 28,13 c
T
7
- 1LE + PK 4,25 c 20,38 c 22,87 c 98,75 c 30,75 c
T
8
- 1½EC+ PK 4,93 b 28,85 ab 21,42 cd 106,12 abc 29,38 c
T
9
- 1½LE + PK 4,97 b 29,00 ab 27,92 b 105,13 abc 28,13 c
Média
4,48 21,61 21,04 106,59 32,58
Dms
0,26 4,31 1,98 17,26 10,17
C.V. (%)
3,89 12,44 5,83 10,08 19,44
34
tratamentos foram os que mais se elevaram ao longo do período analisado, pois um dos efeitos
observados pela adição de matéria orgânica nos solos é diminuição da toxicidade do Al
3+
. A
elevação do pH do solo, por meio da utilização do lodo de esgoto, foi constatado em vários
trabalhos realizados por Berton et al. (1989), Collier et al. (1992), Sousa et al. (1993),
Andrade & Mattiazzo (1999), Carmo & Lambais (2000) e Corrêa (2001).
Oliveira et al. (2002) em experimento com cana-de-açúcar, verificou
aumento do pH nos dois anos estudados, em função das doses de lodo aplicadas ao solo. As
adubações com fertilizantes químicos minerais realizadas no tratamento CONV., ao contrário,
causaram acidificação no solo e, consequentemente aumentaram a solubilidade do Al
3+
. Este
resultado foi também obtido por Pavan (1993), e pode ser explicado pela liberação dos íons
H
+
na solução do solo, durante a nitrificação do fertilizante nitrogenado, liberação essa que é
mais rápida para os fertilizantes minerais.
Quando se adiciona material orgânico com alta relação C/N ao solo, até
30% se decompõem no primeiro ano (CETESB, 1999). No segundo ano agrícola outra parte
se decompõe chegando ao produto final, o húmus. Apenas no terceiro ano é que praticamente
toda a matéria orgânica (MO) bruta estará transformada (MALAVOLTA et al., 1981). De
acordo com os autores, o que se deve fazer é adicionar freqüentemente pequenas quantidades
de MO bruta para manter a atividade dos microorganismos responsáveis pela sua
decomposição.
Neste experimento, o teor de MO foi aumentando com as diferentes doses
de EC e LE. O tratamento 1LE + LE teve um maior acréscimo de MO aos demais tratamentos,
pois recebeu LE no plantio e em cobertura. Provavelmente, a diferença entre o EC e o LE
esteja no efeito diferencial entre os dois estágios de decomposição, ou seja, a maior presença
de compostos orgânicos facilmente degradáveis no LE e na menor relação C/N do mesmo, os
quais proporcionam melhores condições para a atividade microbiana, que aceleram os
processos de mineralização da MO total do solo. Esses resultados discordam de Vaz &
Gonçalves, (2002) que chegaram a observar redução dos teores de MO, com a elevação das
doses de lodo. Ao contrário, Oliveira (1998) mostrou que o lodo de esgoto é constituído de
57% de MO facilmente degradável e segundo Carvalho & Barral (1981) o lodo apresenta-se
degradado em 63 dias de incubação tanto em areia como em Latossolo. Foram constatados
altos teores de MO a partir do LE pelos autores Simonete et al. (1999), Silva et al. (1998),
35
Melo et al. (1993), Bertoncini & Mattiazzo (1999) e Fiest et al. (1999).
Foi observado um incremento significativo na SB, CTC e V%,
apresentando os maiores valores para os tratamentos 2 e 3 em relação aos demais. Isso deve
ter ocorrido em função do maior fornecimento de material orgânico, melhorando a estrutura
do solo e liberando, assim, maior número de cátions trocáveis. Esses dados concordam com
Berton et al. (1997), que também notou a elevação desses teores em função da aplicação de
resíduos como o LE. Silva et al. (2001), também encontraram valores crescentes de SB, V% e
CTC com doses crescentes de LE.
O aumento da CTC, com as doses crescentes de LE e EC, deve-se ao fato
da elevação do pH, levando a diminuição drástica do H+Al, bem como ao aumento do teor de
Ca, Mg e K nesses tratamentos. Aumentos na CTC do solo através da aplicação de LE foram
constatados também por Melo et al. (1993), Simonete et al. (1999), Silva et al. (1998) e Fiest
et al. (1999).
Os aumentos nos valores de V% são originários dos teores de bases
trocáveis presentes na composição desses resíduos. Aumentos nos teores de V% no solo pelo
LE também foram observados por Simonete et al. (1999), Favaretto et al. (1997) e Fiest et al.
(1999).
Na Tabela 7 estão apresentados os resultados da composição química do
solo, após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores de
macronutrientes em decorrência da aplicação de diferentes fontes e doses de resíduos
orgânicos.
36
Tabela 7. Resultados de N, P, K, Ca, Mg, Al
3+
, H+Al e S no solo, aos 12 meses de aplicação
dos tratamentos.
Tratamentos
N P K Ca Mg Al
3+
H+Al S
g Kg
-1
mg dm
-3
-----------------------------mmol
c
dm
-3
-----------------------------
T
1
- CONV.
2,00 c 4,0 d 1,78 ab 6,75 c 1,50 a 22,25 a 94,50 a
560,37ab
T
2
- 1EC + EC
3,50 ab 7,00 abc 1,39 abc 25,12 a 2,41 a 8,12 c 69,38 b
52,88 c
T
3
- 1LE + LE
4,00 a 8,87 a 0,78 c 29,63 a 2,63 a 0,37 d 26,38 c
248,50 c
T
4
- ½EC + PK
2,00 c 6,25 bcd 1,02 bc 8,38 c 2,12 a 21,75 a 93,50 a
301,75bc
T
5
- ½LE + PK
2,13 c 7,00 abc 1,09 bc 16,88abc 2,17 a 19,00 ab 84,25 a
309,13bc
T
6
- 1EC + PK
2,09 c 4,75 d 1,05 bc 10,38 bc 2,13 a 18,87 ab 87,63 a
334,75bc
T
7
- 1LE + PK
2,38 c 8,00 ab 0,99 bc 19,63abc 2,25 a 18,12 ab 87,50 a
474,88ab
T
8
- 1½EC+ PK 2,91 b 6,50 bcd 2,02 a 17,13abc 2,27a 17,75 ab 82,13 a
573,88ab
T
9
- 1½LE + PK 3,00 b 8,12 ab 1,47 ab 24,13 ab 2,32 a 16,00 b 89,00 a
630,22 a
Médias 2,58 6,88 1,16 17,55 5,62 15,80 79,36 365,16
Dms 0,58 2,18 0,68 14,50 3,96 4,67 12,48 284,66
CV% 14,01 19,76 36,44 51,42 43,84 18,40 9,80 48,53
Com exceção do K, todos os macronutrientes tiveram seus valores
aumentados com o incremento das doses dos resíduos orgânicos, confirmando que esses
materiais orgânicos não são bons fornecedores de K.
Os tratamentos que receberam EC e LE no plantio e em cobertura
obtiveram os maiores valores de N no solo ao longo do período avaliado. Isso ocorreu devido
à mineralização mais lenta do nitrogênio desses resíduos, quando comparados aos tratamentos
que receberam N em cobertura na forma mineral. Esses dados concordam com os resultados
obtidos por Vieira & Cardoso (2003), que realizaram um ensaio em um período de seca e
constataram aumentos nas quantidades de N mineral no solo com as doses de LE que foram
aplicadas, sendo bem maiores que as obtidas nos tratamentos controle e no tratamento com
fertilização nitrogenada.
Os níveis de P aumentaram com as respectivas adubações. Os tratamentos
indicaram que o LE, por ser um material rico em P, forneceu maior quantidade deste elemento
para o solo, de acordo com suas doses crescentes, concordando com os resultados obtidos por
Ayuso et al. (1992). Mesmo assim, os teores de P ficaram abaixo dos níveis médios
37
considerados para plantas perenes, segundo Raij et al. (1997). Bertin & Bellingieri (2003)
também constataram uma disponibilidade progressiva de P no solo, com o aumento das doses
dos resíduos, assim como, Boaretto & Nakagawa (1982), Favaretto et al. (1997), Silva et al.
(1997), Fiest et al. (1997), Silva et al. (1998) e Simonete et al. (1999).
Em relação aos teores de K, como era de se esperar, apesar de apresentar
diferenças significativas entre os tratamentos, a adição de LE pouco influenciou os níveis
deste elemento. Essa diferença é creditada muito mais as adições de K em cobertura nos
tratamentos, do que a quantidade de K fornecida pelo lodo. Isso pode ter ocorrido também
porque o LE, material de composição predominantemente orgânica, apresenta ação
cimentante, formando grumos que favorecem maior percolação da água, com lixiviação de
nutrientes, principalmente os monovalentes como o K
+
(BERTIN & BELLINGIERI, 2003).
Contudo, os níveis de K, no geral, se mantiveram medianos, de acordo com Raij et al. (1997),
concordando com Rocha & Shirota (1999), de que o LE não deve ser considerado um
fertilizante orgânico substituto da adubação convencional, mas sim complementar desta,
reduzindo o uso de fertilizantes químicos e conseqüentemente o custo da adubação. Favaretto
et al. (1997), Galli et al. (1999), Simonete et al. (1999) e Fortes Neto & Cardoso (1999),
também mostraram aumento nos teores de K no solo com a aplicação de LE. No entanto, Fiest
et al. (1999) demonstraram que não houve efeito para K no solo através da aplicação deste
resíduo.
O LE forneceu mais Ca para o solo do que o EC. Os tratamentos que
continham doses crescentes de LE obtiveram os maiores teores deste nutriente. O aumento
gradual na disponibilidade de Ca, pela aplicação de LE ao solo, tem sido observado por vários
autores. Em Nitossolo, cultivado com cana-de-açúcar, Silva et al. (1998) encontraram
aumento nos teores de Ca extraível com o aumento da dose de lodo. O mesmo efeito foi
encontrado por Marques (1997) em solo LE textura média cultivado com cana-planta.
O aumento no teor de Ca pela aplicação do LE ao solo pode ser muito
elevado no caso de se fazer uso da cal no processo de desinfecção do lodo. Segundo Corrêa
(2001) alguns materiais apresentam em sua composição CaO, o qual é colocado logo após a
retirada do lodo do fundo dos tanques, tornando-se CaOH; ambos os ânions acompanhantes
do Ca possuem alto poder de correção de acidez do solo, além da presença em níveis elevados
deste elemento nos lodos em geral.
38
Martins (2003) também obteve altos níveis Ca no solo com aplicação de
doses crescentes de LE, assim como Bertin & Bellingieri (2003) que observaram aumentos
com as aplicações de doses crescentes dos resíduos, superando o valor do tratamento
testemunha nas maiores doses.
O Mg não diferiu estatisticamente entre os tratamentos, porém os valores
foram sempre maiores nos tratamentos com LE quando comparados ao demais. Contudo,
verificou-se neste experimento um aumento nas médias de Ca + Mg com as crescentes doses
tanto de LE como de EC. Berton et al. (1989) e Favaretto et al. (1997) em experimentos com a
cultura do milho, obtiveram aumentos significativos nos teores de Ca e Mg com aplicação de
LE. Ao contrário, Bertin & Bellingieri (2003) obtiveram no tratamento testemunha os maiores
teores de Mg, devido aos baixos teores deste elemento no lodo utilizado.
O maior teor de Al
3+
foi observado no tratamento CONV., que recebeu
somente adubação mineral tanto no plantio quanto em cobertura, o que ocasionou uma maior
acidificação do solo. Os tratamentos com EC e LE apresentaram um decréscimo de acidez
ativa com o aumento das doses desses resíduos. O tratamento 1LE + LE, que recebeu somente
LE tanto no plantio como em cobertura proporcionou uma elevação do pH do solo, o que
resultou numa diminuição significativa dos teores de Al trocável, comprovando a eficiência
deste material na redução da acidez ativa dos solos. Resultados semelhantes foram obtidos por
Berton et al.(1989) e Favaretto et al. (1997), com a aplicação de LE.
O aumento dos valores da acidez potencial (H+Al) foi verificado em todos
os tratamentos que receberam adubação mineral em cobertura. Tais resultados de variação de
H+Al também foram encontrados por Silva et al. (2001) e indicam que ocorreu um efeito de
acidificação do solo, causada pela adição dos fertilizantes minerais. Já para os tratamentos
1EC + EC e 1LE + LE, que não receberam adubação mineral, foi observado um decréscimo
da acidez potencial. Esses resultados concordam com aqueles encontrados por Pavan (1993), o
qual demonstrou que aplicações de EC curtido causaram aumentos no pH do solo e,
conseqüentemente, diminuíram os teores tóxicos de Al. Provavelmente, os íons H
+
na solução
do solo foram adsorvidos na superfície do material orgânico, ou associaram-se com ânions
orgânicos ou, ainda, ocorreram reações de troca entre os ânions orgânicos e hidróxidos
terminais dos óxidos de Fe e Al (MIYAZAWA et al. 1987). Silva et al. (1998), em estudo de
39
campo feito em área de soqueira de cana-de-açúcar, também verificaram que o LE diminuiu a
acidez potencial do solo e forneceu nutrientes para a cana- de-açúcar, principalmente P, S, Ca,
Cu e Zn, o que refletiu em aumentos de produtividade de colmos e de açúcar por hectare.
Todos os tratamentos em que foram realizadas adubações de coberturas
com fertilizantes na forma de sulfato de amônio obtiveram altíssimos índices de S no solo,
segundo Raij et al. (1997). Os tratamentos 1EC + EC e 1LE + LE, no entanto, onde foram
feitas adubações de cobertura na forma orgânica, obtiveram os menores índices. Aumento
gradual na disponibilidade de S tem sido observado pela aplicação de LE ao solo
(MARQUES, 1997). Em Nitossolo, cultivado com cana-de-açúcar, Silva et al. (1998)
encontraram aumento nos teores S extraível com o aumento da dose de LE.
Na Tabela 8 estão apresentados os resultados da composição química do
solo, após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores de
micronutrientes em decorrência da aplicação de fontes e doses de resíduos orgânicos.
Tabela 8. Resultados de B, Cu, Fe, Mn, e Zn no solo aos 12 meses de aplicação dos
tratamentos.
Tratamentos B Cu Fe Mn Zn
-------------------------mg kg
-1
--------------------------
T
1
- CONV.
0,01 b 0,82 c 224,00 a 8,75 a 4,25 c
T
2
- 1EC + EC
0,50 ab 2,39 c 79,12 c 1,88 d 12,13ab
T
3
- 1LE + LE
0,88 a 17,80 a 73,88 c 2,63 cd 17,50 a
T
4
- ½EC + PK
0,01 b 0,97 c 119,50 b 5,25 bc 5,63 bc
T
5
- ½LE + PK
0,01 b 3,01 c 114,50 bc 4,25 bcd 6,13 bc
T
6
- 1EC + PK
0,38 ab 0,92 c 106,00 bc 4,00 bcd 7,50 bc
T
7
- 1LE + PK
0,63 a 6,80 b 98,87 bc 4,01 bcd 16,12 a
T
8
- 1½EC+PK
0,50 ab 1,16 c 90,38 bc 3,38 cd 7,25 bc
T
9
- 1½LE+PK
0,88 a 7,49 b 82,75 bc 3,25 cd 18,37 a
Médias 0,42 4,59 109,88 4,47 10,69
Dms 0,62 2,40 35,09 2,92 6,54
CV% 93,20 32,51 20,45 40,68 38,10
Os teores de B no solo pouco se alteraram com a aplicação dos tratamentos.
Em alguns deles até diminuiu, casos do CONV., ½EC + PK e ½LE + PK. O alto coeficiente
40
de variação deste elemento se deve aos valores próximos de zero, demonstrados em alguns
tratamentos.
Os solos que receberam as diferentes dosagens com LE apresentaram os
maiores teores de Cu no solo, concordando com Oliveira (1995) e Logan et al. (1997), o que
evidencia a disponibilidade do elemento aplicado via lodo.
Os níveis de Fe e Mn no solo diminuíram com o aumento das dosagens dos
resíduos. Isso se deve ao efeito alcalino do LE que aumentou o pH dos solos com o aumento
das dosagens, deixando esses micronutrientes menos solúveis no solo. Isso também foi
observado por Pavan (1993), que avaliou a aplicação de esterco de curral natural e biodigerido
na fertilidade do solo, nutrição e produção de plantas de café e constatou a diminuição dos
teores de Mn do solo, devido ao aumento do pH dos solos tratados com esterco curtido. Esses
resultados discordam de Simonete & Kiehl (2002), que observaram aumento nos teores de Fe
e Mn no solo, com a aplicação de LE.
Mesmo utilizando-se de um aparelho moderno e muito bem calibrado com
as respectivas curvas padrões, a sensibilidade do equipamento de leitura não foi suficiente
para detectar o teor do elemento Mo no solo.
O tratamento convencional proporcionou os menores teores de Zn no solo.
Com aumento das doses de LE, o teor de Zn também aumentou. Isso se deve ao fornecimento
deste elemento contido no lodo e, provavelmente, à formação de quelatos com alguns metais e
matéria orgânica, que, de certa forma, dificultam a formação de hidróxidos insolúveis,
principalmente em valores de pH corrigidos (BERTIN & BELLINGIERI, 2003). Aumento da
disponibilidade de Zn no solo proporcionado pela aplicação de LE também foi observado por
Berton et al. (1989). Segundo Kiekens (1995), os ácidos fúlvicos formam quelatos com os
íons Zn em uma ampla faixa de pH, desta forma aumentando a solubilidade e,
consequentemente, a mobilidade deste elemento. Marques (1997) e Simonete et al. (1999),
também mostraram efeito positivo para Zn no solo tratado com LE.
Na Tabela 9 estão apresentados os resultados da composição química do solo,
após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores de metais pesados
em decorrência da aplicação de fontes e doses de resíduos orgânicos.
41
Tabela 9 Resultados dos metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb e Se no solo, aos 12 meses
de aplicação dos tratamentos.
Tratamentos As Cr Ni Pb
-------------------------mg Kg
-1
--------------------------
T
1
- CONV. 0,75 abc 0,417 a 0,79 a 0,12 c
T
2
- 1EC + EC 1,00 ab 0,412 a 0,74 a 2,73 a
T
3
- 1LE + LE 1,00 ab 0,412 a 0,77 a 2,81 a
T
4
- ½EC + PK 0,88 abc 0,407 a 0,73 a 1,05 bc
T
5
- ½LE + PK 0,75 abc 0,408 a 0,75 a 1,10 bc
T
6
- 1EC + PK 0,38 abc 0,410 a 0,67 a 1,49 abc
T
7
- 1LE + PK 0,25 c 0,410 a 0,68 a 1,70 abc
T
8
- 1½EC+PK 1,25 a 0,410 a 0,72 a 2,15 ab
T
9
- 1½LE+PK 1,13 a 0,412 a 0,75 a 2,21 ab
Médias
0,82 0,411 0,73 1,38
Dms
0,75 0,017 0,17 1,73
CV%
56,75 2,71 14,31 78,23
Todos os metais avaliados obtiveram valores abaixo dos níveis
considerados críticos para o solo, de acordo com a tabela 1 da USEPA, (1993).
Os teores de As variaram com as diferentes doses dos tratamentos. O EC
apresentou teores mais elevados que o LE em todos os tratamentos.
O Cd apresenta os maiores riscos de contaminação (GOMES et al., 1997),
por permanecerem em formas trocáveis e solúveis em horizontes onde há maior número de
cargas negativas, podendo tornar-se um elemento problema, pelo fato de ter maior mobilidade
no ambiente. Porém após 12 meses de aplicação, a sensibilidade do equipamento de leitura
não foi suficiente para detectar os baixos níveis de seu teor no solo, em função da aplicação
dos tratamentos. Considerando que o LE consiste em um material rico em compostos
orgânicos e com alto teor de ácido fúlvico solúvel, parte do Cd pode estar complexada, em
solução, por ácidos orgânicos (OLIVEIRA, 1998). Bertoncini & Mattiazzo (1999) citam a
competição que ocorre entre Cd, Zn e Cu por sítios ativos de ácidos húmicos, respeitando a
ordem de compatibilidade e intensidade de adsorção a seguir: Cu > Zn > Cd.
42
Os resultados do elemento Cr acompanharam a elevação das doses dos
resíduos, concordando com os resultados obtidos por Bertin & Bellingieri (2003) que testaram
diferentes dosagens de LE nas propriedades químicas de um solo cultivado com milho. Não
houve diferenças significativas entre os tratamentos, mostrando que os valores foram
semelhantes aos observados pela testemunha (CONV.), indicando não haver restrição ao uso
deste resíduo no solo quanto a problemas com Cr, já que tais teores estão muito longe de
alcançar os níveis de toxicidade, segundo a tabela 1. Esses resultados concordam também com
Konrad & Castilhos (2002), em experimento realizado na cultura do milho, onde foram
avaliados os teores de Cr, as alterações químicas do solo e crescimento das plantas decorrentes
da adição de lodos de curtume.
A sensibilidade do equipamento de leitura não foi suficiente para detectar
os teores dos elementos Hg e Se no solo, demonstrando que a dosagem utilizada para o
período avaliado não ofereceu problemas de contaminação do solo com relação a esses
elementos.
Apesar de não diferir estatisticamente, o maior teor de Ni foi encontrado no
tratamento CONV. Isso também pôde ser observado nos tratamentos onde foram aplicadas as
crescentes doses de LE em relação aos tratamentos que receberam as crescentes doses de EC,
mostrando que o LE é um material que possui um maior teor deste elemento em sua
composição. Porém, tais valores não chegam a atingir o nível de dano para o solo, segundo a
tabela 1. Esses resultados concordam com Silva et al. (1998), que avaliaram um solo adubado
com LE na cultura da cana-de-açúcar e constataram que, mesmo o LE contendo um teor de Ni
bem próximo do limite máximo permitido pela CETESB (1999), o seu teor extraído do solo
não ultrapassou 1,2 mg dm
-3
, teor que não representa contaminação, pois está dentro da faixa
de variação dos teores médios encontrados nos solos (ROVERS, et al., 1983).
Com o aumento das doses de EC e LE, os teores de Pb também
aumentaram, porém, não chegaram a atingir níveis fitotóxicos ou que causassem danos à
cadeia trófica. Esses dados concordam com Silva et al (1999), que analisaram o
comportamento do Pb em solo argiloso tratado com lodo de esgoto contaminado e sua
absorção pelas plantas.
É muito importante salientar que esse solo foi analisado apenas 1 vez aos
12 meses da implantação dos tratamentos. A aplicação anual prolongada de LE ao solo pode
43
se tornar restritiva ao sistema de produção agrícola pelo enriquecimento de metais pesados ao
ambiente, como foi discutido por Bell et al., (1991). Warkentin (1992) reforçou a necessidade
de realização de pesquisas de contaminação ambiental, considerando um maior intervalo de
tempo, acima de 50 a 100 anos.
6.2 Diagnose foliar
Na Tabela 10 estão apresentados os resultados da composição química das
folhas de café, após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores
de macronutrientes em decorrência da aplicação de diferentes fontes e doses de resíduos
orgânicos no solo.
Tabela 10. Resultados dos teores de N, P, K, Ca, Mg e S em folhas de cafeeiro aos 12 meses
de idade.
Tratamentos N P K Ca Mg S
-----------------------------g kg
-1
------------------------------
T
1
- CONV.
45,13 ab 0,72 c 19,88 a 11,38 a 4,25 b 2,62 a
T
2
- 1EC + EC
47,00 a 1,13 ab 19,62 a 10,13 bc 3,50 b 1,62 a
T
3
- 1LE + LE
47,12 a 1,37 a 16,13 a 12,37 a 6,62 a 1,87 a
T
4
- ½EC + PK
38,00 b 0,75 c 19,38 a 11,25 bc 4,25 b 2,25 a
T
5
- ½LE + PK
46,00 ab 0,76 c 18,63 a 8,13 bc 4,38 b 2,28 a
T
6
- 1EC + PK
43,38 ab 0,74 c 21,00 a 10,75 ab 4,63 b 2,12 a
T
7
- 1LE + PK
47,29 a 0,85 c 21,00 a 6,28 c 4,00 b 2,17 a
T
8
- 1½EC +PK
47,25 a 0,75 c 21,50 a 12,16 a 4,83 ab 2,00 a
T
9
- 1½LE +PK
47,33 a 0,91 bc 19,87 a 5,75 c 4,87 ab 2,16 a
Médias 45,42 0,89 19,13 9,78 4,59 2,12
Dms 8,68 0,24 8,68 3,15 1,81 1,46
CV% 11,58 16,54 27,48 19,5 23,9 40,88
Apesar de não diferir estatisticamente, os resultados da análise de N nas
folhas indicam uma maior tendência de acúmulo deste elemento para os tratamentos que
receberam as maiores doses de LE e EC, suplementados com N mineral. Isso também foi
observado por Pavan (1993), com um experimento em plantas de café, onde o enriquecimento
44
do esterco biodigerido com fertilizante nitrogenado causou a maior elevação de N foliar em
nível próximo ao da adubação mineral exclusiva. Porém, segundo o autor, não houve
diferença significativa comparando com os tratamentos que receberam somente adubação
orgânica, demonstrando que o suprimento de nitrogênio mineral não foi um fator limitante na
nutrição de N das plantas. Com isso podemos evidenciar o grande potencial de fornecimento
de N via LE.
O elemento P também se apresentou disponível para as plantas de café. Isso
foi constatado pelas maiores quantidades absorvidas nos tratamentos que receberam o resíduo
em comparação com a testemunha. Os tratamentos 1LE+LE e 1EC+EC se destacaram com os
teores mais elevados de P na folha, demonstrando o potencial desses resíduos no fornecimento
deste elemento para as plantas de café. Esses resultados coincidem com os aumentos dos
teores de P no solo através da aplicação destes tratamentos e também foram constatados por
Silva et al, (1998) na cultura da cana-de-açúcar adubada com LE e Berton et al. (1989), em
trabalho realizado na cultura do milho. A pronta disponibilidade do P deve-se ao fato de o
lodo conter uma baixa relação C/P e de o fósforo contido neste tipo de resíduo digerido
anaerobicamente estar, na sua maior parte, na forma inorgânica (SOMMERS, 1977).
As plantas submetidas aos tratamentos com EC demonstraram uma
tendência maior de absorção de K, concordando com os trabalhos que mostram o pequeno
fornecimento deste elemento para as culturas em geral, por parte do LE. Concordando com
esses resultados, Pavan (1993), demonstrou que, apesar do esterco curtido não promover altos
teores de K no solo, o teor obtido nas folhas de café foram equivalentes ao tratamento NPK.
Os teores de Ca e Mg nas folhas foram maiores no tratamento 1LE+LE,
com aplicação de LE no plantio e em cobertura, comprovando que este resíduo tem um grande
potencial de fornecimento desses elementos para a cultura do café. Esses dados concordam
com os resultados obtidos por Berton et al. (1989), que encontraram as maiores quantidades
de Ca e Mg absorvidas pelo milho nos tratamentos que receberam LE, o que vem a confirmar
os maiores valores obtidos para esses dois elementos no solo.
A absorção de S pelas folhas não obteve uma diferença significativa entre
os tratamentos, porém, demonstrou uma tendência de diminuição dos teores com aumento das
doses de LE, devido ao aumento de pH proporcionado pelo maior fornecimento de MO nesses
tratamentos. Esses resultados concordam com Corrêa (2001), que observou os valores
45
decrescentes de S absorvidos pelas mudas de café, em função da aplicação de fontes e doses
de resíduos industriais e urbanos.
Na Tabela 11 estão apresentados os resultados da composição química das
folhas de café, após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores
de micronutrientes em decorrência da aplicação de diferentes fontes e doses de resíduos
orgânicos no solo.
Tabela 11. Resultados dos teores de B, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn em folhas de cafeeiro aos 12
meses de idade.
Tratamentos
B Cu Fe Mn Zn
---------------------------mg Kg
-1
---------------------------
T
1
- CONV.
82 ab 3 bc 91 a 289 a 12 a
T
2
- 1EC + EC
54 c 5 abc 45 b 61 e 11 a
T
3
- 1LE + LE
78 b 7 abc 43 b 135 d 11 a
T
4
- ½EC + PK
88 ab 4 abc 62 b 246 ab 2 e
T
5
- ½LE + PK
80 b 3 bc 55 b 219 bc 3 de
T
6
- 1EC + PK
86 ab 3 c 50 b 194 bcd 4 cd
T
7
- 1LE + PK
106 a 7 abc 52 b 194 bcd 5 cd
T
8
- 1½EC+PK
84 ab 4 bc 45 b 190 bc 7 bc
T
9
- 1½LE+PK
99 ab 8 a 48 b 152 cd 7 bc
Médias = 84,11 4,88 54,55 186,66 6,88
Dms = 24,08 4,34 24,41 69,78 2,35
CV% = 17,31 48,85 24,16 22,82 21,56
Para o B, os tratamentos 1EC+EC e 1LE+LE com aplicação orgânica,
obtiveram os menores resultados para este elemento, pois não receberam as pulverizações
foliares que foram aplicadas nos outros tratamentos. Porém, os tratamentos com as maiores
doses de LE apresentaram os melhores resultados, provenientes a menor parte pela
concentração deste elemento no LE e a maior parte pelo fornecimento de B via foliar. Devido
a essas pulverizações, alguns tratamentos excederam os limites adequados para a cultura,
avaliados por Raij et al, (1997), que variam de 50 a 80 mg kg
-1
. Outro fator que explica a
menor concentração de B nas folhas dos tratamentos 1EC+EC e 1LE+LE é o maior valor de
pH dos solos onde foram aplicados esses desses tratamentos, assim como o teor de MO.
46
Em relação ao elemento Cu, os tratamentos com LE forneceram os maiores
teores nas folhas de café. Porém, esses valores encontram-se bem abaixo do intervalo
considerado adequado de 10 a 20 mg kg
-1
, relatado por Raij et al. (1997). Tal comportamento
também foi observado por Anjos & Mattiazzo (2000), em experimento com plantas de milho,
o que evidencia a disponibilidade deste elemento via LE. Berton et al. (1989), também
observou a baixa absorção de Cu pelas plantas e creditou tal resultado a forte quelação que
esse elemento sofre pela MO e pelo antagonismo que ocorre entre Cu e Zn na solução do solo.
As reduções nas concentrações foliares de Fe e Mn com a adição de LE e
EC podem ser explicadas, em parte, pelo efeito neutralizante de acidez proporcionado por
esses resíduos, provocando aumento do pH do solo e consequentemente redução na
disponibilidade desses micronutrientes no solo. As aplicações foliares nos demais tratamentos
aumentaram os teores de Mn nas folhas, chegando a extrapolar, em alguns casos, os níveis
considerados adequados para a cultura do café, que varia de 50 a 200 mg kg
-1
, segundo Raij et
al. (1997). Resultados semelhantes foram obtidos por Martins (2003) em um experimento com
milho, onde foram avaliados a produção de grãos e absorção de Cu, Fe, Mn e Zn por esta
cultura, pela adição de LE com e sem calcário, e foram observadas as reduções nos teores de
Fe e Mn com o aumento das doses de lodo.
A sensibilidade do equipamento de leitura não foi suficiente para detectar o
teor de Mo nas folhas de café, mostrando a baixa disponibilidade deste elemento para
absorção pelas plantas.
O tratamento CONV. forneceu mais Zn às folhas do que os demais. Os
tratamentos 1EC+EC e 1LE+LE mesmo não recebendo as aplicações foliares, obtiveram um
valor elevado nas folhas, comprovando que tanto o EC quanto o LE são bons fornecedores
deste nutriente para as plantas. Isso também foi observado por Anjos & Mattiazzo (2000), que
encontraram os maiores teores de Zn, em todas as partes das plantas de milho, nos tratamentos
com LE, evidenciando a maior disponibilidade deste elemento pela adição do resíduo.
Na Tabela 12 estão apresentados os resultados da composição química das
folhas de café, após 12 meses da aplicação dos tratamentos, mostrando a variação dos teores
de metais pesados em decorrência da aplicação de fontes e doses de resíduos orgânicos no
solo.
47
Tabela 12. Resultados dos teores de metais pesados As, Cd, Cr, Hg, Ni, Pb e Se em folhas de
cafeeiro aos 12 meses de idade.
Tratamentos As Cd Cr Hg Ni Pb
---------------------------------mg Kg
-1
-----------------------
T
1
- CONV. 0,36 a 0,10 a 0,042 a 0,000 a 0,09 a 0,08ab
T
2
- 1EC + EC 0,32 a 0,04 a 0,041 a 0,000 a 0,09 a 0,11 a
T
3
- 1LE + LE 0,41 a 0,03 a 0,041 a 0,002 a 0,09 a 0,02 b
T
4
- ½EC + PK 0,37 a 0,09 a 0,042 a 0,000 a 0,09 a 0,09 a
T
5
- ½LE + PK 0,41 a 0,08 a 0,042 a 0,000 a 0,08 b 0,07ab
T
6
- 1EC + PK 0,36 a 0,08 a 0,042 a 0,000 a 0,09 a 0,08ab
T
7
- 1LE + PK 0,42 a 0,07 a 0,042 a 0,000 a 0,08 b 0,02 b
T
8
- 1½EC+PK 0,41 a 0,06 a 0,041 a 0,000 a 0,09 a 0,12 a
T
9
- 1½LE+PK 0,51 a 0,05 a 0,041 a 0,001 a 0,07 c 0,07ab
Médias 0,39 0,06 0,041
0,0004
0,09 0,78
Dms 0,21 0,07 0,002
0,004
0,02 0,11
CV% 32,59 73,57 3,6
621,07
4,75 45,3
Todos os metais pesados avaliados não apresentaram teores considerados
fitotóxicos para as plantas de café, encontrando-se em uma faixa bem abaixo do limite
máximo permitido pela CETESB (1999), que fornece especificações de resíduos que podem
ser usados na agricultura. Segundo Corrêa (2001) isso se deve ao fato da maioria dos resíduos
orgânicos estudados apresentarem considerável quantidade de matéria orgânica e os metais
pesados apresentarem afinidade pela mesma, através de adsorção aos quelatos, contribuindo
para redução da solubilidade desses metais.
Mesmo os tratamentos não diferindo estatisticamente, os resultados
demonstram que o LE é um material que fornece um maior volume de As quando comparado
ao EC. Foi observado que o EC possui pouco As em sua composição. Os teores se elevaram
com as crescentes doses de LE.
Mesmo não diferindo significativamente, foi observado que, a utilização de
fertilizantes minerais resultou nos maiores valores de Cd e Cr nas folhas, demonstrando o
grande fornecimento destes metais pesados para as plantas. Tanto o LE quanto o EC, também
48
demonstraram grande potencial de fornecimento de Cr se equiparando ao tratamento
convencional, porém, com o aumento dos níveis de matéria orgânica e pH dos tratamentos, os
teores de Cd e Cr obtiveram um decréscimo progressivo. Resultados semelhantes também
foram constatados por Corrêa (2001).
Para o Hg, apenas as maiores dosagens de lodo aplicadas ao solo refletiram
em irrisórios teores nas folhas, porém estão muito distante de atingir os limites críticos
estipulados para este metal, segundo a USEPA (1993). Esses dados concordam com os
resultados obtidos por Corrêa (2001), onde mesmo não apresentando diferença significativa,
os maiores teores de Hg estiveram nos tratamentos com as maiores dosagens de LE.
A adubação mineral proporcionou os maiores valores de Ni nas folhas.
Depois dele, o destaque foi para os tratamentos com EC, mostrando uma tendência de maior
fornecimento deste metal quando comparado ao LE.
O Pb foi um elemento muito mais presente nas folhas onde as plantas foram
tratadas com resíduos orgânicos. Os resultados mostraram que a adubação mineral foi a que
menos forneceu Pb para as plantas. Esses resultados concordam com Silva et al. (1999), que
estudaram o comportamento do Pb em solo argiloso tratado com LE contaminado e sua
absorção pelas plantas.
Assim como no solo, não foram encontrados teores de Se nas folhas,
demonstrando a baixa concentração deste elemento nos fertilizantes aplicados às plantas.
6.3 Parâmetros biométricos
Na Figura 1 estão apresentados os resultados de crescimento das plantas em
altura, com avaliações a cada 60 dias, sendo essas finalizadas após 12 meses da aplicação dos
tratamentos.
49
Figura 1. Altura das plantas submetidas aos tratamentos e avaliadas a cada 60 dias.
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 60 120 180 240 300 360
Dias após o transplante
Altura de plantas (cm)
T1 - CONVENCIONAL
T2 - 1EC + EC
T3 - 1LE + LE
T4 - CONV. + 0,5L EC
T5 - CONV. + 0,5L LE
T6 - CONV. + 1L EC
T7 - CONV. + 1L LE
T8 - CONV. + 1,5L EC
T9 - CONV. + 1,5L LE
Houve diferença entre os tratamentos a 5% de significância, em decorrência
da aplicação de fontes e doses de resíduos orgânicos no solo.
Para todos os tratamentos foi utilizada a Regressão Polinomial Quadrática,
pois dentre as quatro regressões testadas para cada tratamento, essa foi a que melhor
representou o crescimento das plantas em altura, com aproximadamente 95% de
probabilidade.
As funções, para cada tratamento, seguem abaixo:
T
1
– A= 14,798214 + 0,103668d - 0,000090d
2
R
2
= 0,96
T
2
– A= 14,489583 + 0,062374d + 0,000080d
2
R
2
= 0,95
T
3
– A= 15,067560 + 0,057768d + 0,000092d
2
R
2
= 095
50
Os resultados demonstram uma considerável tendência de maior
crescimento em altura, no T
3
(1LE + LE). Isso pode ser explicado pelos melhores resultados,
obtidos por esse tratamento, em relação á absorção da maioria dos nutrientes, tanto macro
como micronutrientes (Tabelas 10 e 11).
Inicialmente, houve um maior crescimento das plantas em altura no T
1
,
exclusivamente convencional, em função da disponibilidade mais rápida dos nutrientes para as
raízes. Essa tendência se estendeu até os 240 dias, quando os tratamentos orgânicos
ultrapassaram essa taxa de crescimento, devido ao fornecimento gradual, porém contínuo dos
nutrientes, principalmente, N e P (Figura 1).
As plantas submetidas ao manejo 3 (1LE + LE), obtiveram os maiores
índices de absorção de P e Ca (Tabela 10), principais nutrientes responsáveis pela formação de
raízes. Saggin-Júnior et al. (1994), realizaram um experimento de interação de fungos
micorrízicos versus superfosfatos testando os efeitos dessa interação no crescimento e teores
de nutrientes do cafeeiro. Constataram um incremento em altura nos tratamentos em que as
plantas absorveram mais P.
Esse manejo (1LE + LE) também forneceu os maiores volumes de matéria
orgânica para o solo. As raízes puderam se desenvolver nos teores de pH mais próximos ao
ideal, favorecidos pela aplicação deste resíduo. Essas constatações podem explicar esse
crescimento em altura mais acentuado nas plantas submetidas a esse tratamento.
Resultados semelhantes foram obtidos por Favaretto et al. (1997), em
plantas de milho, onde foram observados aumentos gradativos de altura, da testemunha até o
tratamento com máxima dosagem de LE. Christodoulakis & Margaris (1996), constataram um
incremento em altura nas plantas de girassol, submetidas às doses crescentes de LE.
T
4
– A= 12,846458 + 0,107103d - 0,000115d
2
R
2
= 0,93
T
5
– A= 11,258036 + 0,106860d - 0,000147d
2
R
2
= 0,97
T
6
– A= 13,352976 + 0,096637d - 0,000088d
2
R
2
= 0,95
T
7
– A= 13,711012 + 0,105372d - 0,000116d
2
R
2
= 0,96
T
8
– A= 13,914881 + 0,099256d - 0,000122d
2
R
2
= 0,96
T
9
– A= 13,668750 + 0,109449d - 0,000157d
2
R
2
= 0,97
51
Na Figura 2 são apresentados os resultados de crescimento da copa das
plantas em diâmetro, com avaliações a cada 60 dias, sendo essas finalizadas após 12 meses da
aplicação dos tratamentos.
Figura 2. Diâmetro de copa das plantas submetidas aos tratamentos e avaliadas a cada 60
dias.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 60 120 180 240 300 360
Dias após o transplante
Diametro de copa (cm
2
)
T1-CONVENCIONAL
T2-1EC+EC
T3-1LE+LE
T4-CONV.+0,5L EC
T5-CONV.+0,5L LE
T6-CONV.+1L EC
T7-CONV.+1L LE
T8-CONV.+1,5L EC
T9-CONV.+1,5L LE
Houve diferença entre os tratamentos a 5% de significância, em
decorrência da aplicação de diferentes fontes e doses de resíduos orgânicos no solo..
Foi utilizada a Regressão Linear Polinomial Quadrática para se determinar
as funções de cada tratamento. Dentre as quatro regressões testadas para cada tratamento, essa
foi a que melhor representou o crescimento das plantas em diâmetro de copa, com
aproximadamente 95% de probabilidade.
As funções, para cada tratamento, seguem abaixo:
T
1
- DC= 309,889881 + 6,439881d + 0,000323d
2
R
2
= 86,86
52
T
2
- DC= 326,690476 + 6,635789d – 0,000344d
2
R
2
= 93,71
T
3
- DC= 373,696429 + 7,124107d + 0,003988d
2
R
2
= 94,46
T
4
- DC= 222,389881 + 7,971205d – 0,002850d
2
R
2
= 91,44
T
5
- DC= 147,232143 + 9,411905d – 0,015481d
2
R
2
= 97,26
T
6
- DC= 313,401786 + 7,607813d – 0,004753d
2
R
2
= 87,30
T
7
- DC= 69,648810 + 11,525223d – 0,015841d
2
R
2
= 94,26
T
8
- DC= 235,925595 + 9,788393d – 0,008298d
2
R
2
= 91,74
T
9
- DC= 187,238095 + 9,664435d – 0,013417d
2
R
2
= 92,26
Assim como para o crescimento em altura, os resultados demonstram uma
considerável tendência de maior crescimento em diâmetro de copa, nas plantas submetidas ao
T
3
(1LE + LE). Isso pode ser explicado pelos melhores resultados, obtidos por esse
tratamento, em relação á absorção da maioria dos nutrientes, tanto macro como
micronutrientes (Tabelas 10 e 11).
Desde as primeiras avaliações, as plantas submetidas ao T
3,
obtiveram um
destaque para o parâmetro diâmetro de copa. Essa tendência se estendeu até os 360 dias, ou
seja, ao longo de toda fase de avaliação, demonstrando o melhor fornecimento de nutrientes
para as plantas, obtidos por esse tratamento.
Assim como para altura de plantas, os mesmos motivos evidenciam o
favorecimento de um maior desenvolvimento da parte aérea em plantas tratadas com LE no
plantio e em cobertura.
Concordando com esses resultados, Saggin-Júnior et al. (1994), notaram
uma interação entre o crescimento da parte aérea e as crescentes dosagens de P extraídas pelas
plantas de café, evidenciando esta correlação positiva e demonstrando a alta exigência do
cafeeiro ao nutriente P (Tabela 10).
53
6.4. Considerações finais
Trabalhar com lodo de esgoto é um desafio muito grande, mas que deve ser
enfrentado, pois os bons resultados demonstrados em diferentes culturas, não deixam dúvidas
sobre o potencial do material.
Acredito que as maiores dificuldades encontradas ao longo desta jornada
foram as escassas ofertas de literatura sobre este tema na cultura do café, pois as pesquisas
sobre lodo de esgoto estão mais focadas nas culturas do milho e cana-de-açúcar.
Neste trabalho, não foram constatados teores de metais pesados em
concentrações que pudessem causar algum dano para o solo. Porém, é muito importante
salientar que esse solo foi analisado apenas 1 vez aos 12 meses da implantação dos
tratamentos. A aplicação anual prolongada de LE ao solo pode se tornar restritiva ao sistema
de produção agrícola pelo enriquecimento de metais pesados ao ambiente.
Deve-se considerar a necessidade de realização de pesquisas de
contaminação ambiental, considerando um maior intervalo de tempo.
54
7. CONCLUSÕES
O lodo de esgoto forneceu uma quantidade de nutrientes satisfatória para o
desenvolvimento inicial das plantas de café, entre eles, N, P, Ca, S, Cu e Zn.
A adubação mineral proporcionou um desenvolvimento, nos primeiros
meses, maior quando comparado às fontes orgânicas.
Porém aos 12 meses, foram observados, no tratamento com aplicação de LE
no plantio e em cobertura, os melhores resultados em relação à altura das plantas e diâmetro
de copa.
Com isso, pode-se concluir que, para as plantas de café, o lodo de esgoto
não deve ser considerado um substituto total da adubação convencional, mas sim
complementar desta, reduzindo o uso de fertilizantes químicos e conseqüentemente o custo da
adubação, além de melhorar quimicamente a estrutura deste solo.
Depois de 12 meses, não foram detectados teores de metais pesados que
pudessem atingir o nível de dano para o solo.
55
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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