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universidade federal do rio grande do sul

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Academic year: 2023

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Avaliação do transporte superficial de duas formas de fósforo reativo sob diferentes tipos de cobertura vegetal e manejo em dois solos. É possível estabelecer valores ou modelos que descrevam satisfatoriamente esses processos de entrada de fósforo reativo dissolvido para as condições brasileiras, principalmente para o Rio Grande do Sul.

O FÓSFORO NO AMBIENTE E SEUS POSSÍVEIS IMPACTOS

  • INTRODUÇÃO
  • FOSFORO NOS DEPÓSITOS BIOGEOQUÍMICOS
  • TRANSFERÊNCIA DO FÓSFORO ENTRE OS COMPARTIMENTOS DO SOLO
  • IMPACTOS AMBIENTAIS ESPERADOS PELO EXCESSO DE FÓSFORO

Essas condições são bastante comuns nos Latossolos, que representam o principal grupo de solos brasileiros (Embrapa, 2002; Kämpf, 2003; Gebler et al., 2005). Este é um dos mais importantes tipos de impacto ambiental resultante da poluição dos recursos hídricos com formas de fósforo em pequenas bacias hidrográficas rurais - PBHR (Sharpley et al., 1994; Santos et al., 2010).

Figura 1: Esquema de ciclagem do fósforo no solo adaptado de Pavan &
Figura 1: Esquema de ciclagem do fósforo no solo adaptado de Pavan &

FORMAS QUÍMICAS DE FÓSFORO E PROCESSOS ENVOLVENDO

  • IONIZAÇÃO DO FÓSFORO NO FLUXO D´ÁGUA
  • FORMAS IONIZADAS DE FÓSFORO DE INTERESSE AMBIENTAL
  • FONTES ANTRÓPICAS DE FÓSFORO EM ÁREAS AGRÍCOLAS NO BRASIL
  • MANEJO DE SOLO AGRÍCOLA NA BACIA E O POTENCIAL DE EMISSÃO DE
  • EROSÃO E ARRASTE SUPERFICIAL DE FÓSFORO REATIVO

Em alguns casos, a única solução possível é a análise específica do local do processo de arrastamento (Davis et al., 2005). O escoamento superficial deve ser entendido como parte do ciclo hidrológico relacionado ao movimento da água sobre a superfície terrestre (Pruski et al., 2004).

Figura 2: Nomenclatura das formas de fósforo segundo a metodologia de  obtenção adaptado de Phosphorous (1998)
Figura 2: Nomenclatura das formas de fósforo segundo a metodologia de obtenção adaptado de Phosphorous (1998)

CARACTERIZAÇÃO DE DEMANDAS DE ATIVIDADES COM

  • A simulação de chuvas intensas e o arraste de fósforo reativo
  • Movimentação do fósforo do solo para a água
  • O uso das ferramentas matemáticas para o cálculo do arraste de fósforo
  • PLANEJAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ATIVIDADES COM POTENCIAL
  • O CONCEITO DO CÁLCULO DE CARGAS CONTAMINANTES POTENCIAIS E

Isto deve ser implementado tendo em conta questões que envolvem solo e precipitação, que diferem muito daquelas encontradas em climas temperados (McDowell et al. 2002). Além disso, Lopes et al. 2007) também aplicou o índice P em uma análise ambiental em uma pequena lagoa no município de São Francisco de Paula. Atualmente, no cálculo das cargas poluentes, a contribuição de fósforo proveniente de fontes difusas, como a agricultura, é determinada através de um valor anual tabulado por área (Rast & Lee, 1983; Deus et al., 1997).

Alternativas ao modelo de cálculo de carga direta já em uso nos EUA e na Europa têm sido consideradas, como a solução proposta por Sharpley et al. 1994) e recomenda que o foco mude para o planeamento da bacia com base nos seus riscos. Isto é reforçado por Hansen et al. 2002), incluindo a consideração da promoção da gestão preventiva, baseada em programas de boas práticas de gestão. A afirmação de Daniel et al. 1998) cumpre a proposta desta tese de produzir dados que relacionem o transporte superficial de fósforo reativo total e dissolvido às condições locais para melhor apoiar aqueles que utilizam o cálculo de cargas poluidoras em bacias.

MATERIAL E MÉTODOS

  • ETAPAS DE CAMPO: CONFIGURAÇÃO DOS TESTES
  • ETAPA I: FRT EM CULTURA ARBÓREA SOB DIFERENTES MANEJOS E
  • ETAPA IIA: FRT E FRD PARA ÁGUA EM DIFERENTES MANEJOS DE
  • ETAPA IIB: FRT E FRD PROVENIENTE DE SOLO SATURADO DE ÁGUA
  • PROCEDIMENTOS DE LABORATÓRIO
    • Fósforo reativo em água
    • Fósforo em sedimento e solo
    • Procedimentos e cálculos de escritório

Em seguida, as amostras de água e sedimentos carreados pela enchente foram coletadas em garrafas plásticas de boca larga, com volume de 700 ml, e mantidas refrigeradas a 4,0° Celsius até a realização das análises químicas de fósforo reativo total (FRT), utilizando-se o método do ácido ascórbico, conforme Phosphorous (1998) (Figura 8). Neste caso, tanto o fósforo reativo total quanto o fósforo reativo dissolvido (ou solúvel) foram avaliados em laboratório. A água escoada, com o sedimento arrastado, foi coletada em garrafas plásticas de boca larga, com volume de 700 ml, e armazenada refrigerada a 4,0° Celsius até a realização das análises químicas de fósforo reativo total (TRF), utilizando o ácido ascórbico. método ácido, segundo Phosphorous (1998).

Em laboratório, o método de análise do fósforo reativo (dissolvido, total e em suspensão) seguiu a metodologia do ácido ascórbico descrita nos Métodos padrão para exame de água e águas residuais (Phosphorous, 1998). Para o fósforo reativo total (FRT), cada amostra foi preparada removendo-se diretamente uma alíquota de 50 mL do frasco de coleta de campo após agitação manual por 10 segundos e depositada em um frasco Erlenmeyer de 125 mL previamente lavado com solução morna de HCl 50% (entre 40 e 50 °C) e água desionizada. Para a análise do fósforo reativo dissolvido (FRD), uma alíquota de 100 ml das amostras brutas foi previamente filtrada através de filtros de 0,45 μm de diâmetro e uma alíquota de 50 ml foi removida do filtrado seguindo as demais etapas necessárias para análise de fósforo reativo total (TRF). .

Figura 3: Simulador de chuvas de braços rotativos modelo Swanson (Gobbi, 2010).
Figura 3: Simulador de chuvas de braços rotativos modelo Swanson (Gobbi, 2010).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

ETAPA I - FRT EM FRUTICULTURA

  • Parcelas com adubação
  • Parcelas sem adubação
  • Comparação entre as parcelas com e sem adubação

Portanto, para todas as parcelas que receberam adubação, o comportamento foi semelhante entre si, alta concentração de FRT no terço inicial do escoamento superficial, estabilizando-se próximo ao final da chuva, conforme mencionado em Sharpley et al. Isto é consistente com o que foi observado por Langdale et al. 2009), que sugerem que algumas práticas conservacionistas proporcionariam um maior escoamento de algumas espécies químicas de fósforo, associado à mudança na presença de sedimentos no escoamento. Isto pode ser explicado pelo equilíbrio entre a disponibilidade e presença de locais de troca e, como o clima da região é naturalmente chuvoso, pela lavagem periódica do fósforo reativo não ligado da área (Sharpley et al., 1981; Pote et al. ., 1999).

Além disso, o P nesta forma pode ser transportado por distâncias muito maiores do que o fósforo adicionado aos sedimentos (Daniel et al., 1994). O comportamento do fósforo reativo total confirma o que McIsaac et al. 2007), que as práticas de gestão vegetativa por si só podem ser insuficientes para prevenir a proliferação de algas em pequenas bacias predominantemente rurais. Os resultados indicam ainda que há épocas do ano em que o risco é maior, sempre ligado às épocas de fertilização do pomar, como já indicado por Bertol et al.

Figura 12: Estágio da aveia de cobertura em comparação com a aveia dessecada  durante a primeira chuva simulada (Bertol 2010)
Figura 12: Estágio da aveia de cobertura em comparação com a aveia dessecada durante a primeira chuva simulada (Bertol 2010)

ETAPA IIA - FRT E FRD EM CULTURAS ANUAIS

  • FRT em culturas anuais
  • FRD em culturas anuais
  • Modelos descritvos de comportamento de FRD e FRT para culturas anuais

Seguindo o comportamento observado na fase I (fruticultura), o principal transporte de fósforo reativo total ocorreu durante as primeiras chuvas, com concentrações médias de TRF no escoamento entre 0,001 e 0,006 mg L-1, faixa considerada suficiente para iniciar o desenvolvimento. de algas em corpos d'água (Daniel et al., 1994; McIsaac et al., 1995, Correll, 1998). Foi assim possível verificar a importância da cobertura dos terrenos agrícolas em geral para a redução do risco de contaminação dos mananciais por fósforo, comportamento consistente com a existência de uma faixa de terreno muito estreita em regime de mistura completo (teoria do filme) (Zhang e outros, 1997). Este comportamento é consistente com o descrito por Withers et al. 2001), e assim os valores de equilíbrio na solução efluente permanecem semelhantes aos dos demais tratamentos.

Neste caso, Bundy et al. 2001) já alertaram que as práticas de controle do FRT e do FRD podem ser distinguidas, mas o FRD deve ser seguido, pois representa um risco direto maior para os corpos d'água. Isso se deveu à intensa presença de partículas no escoamento superficial (FRS), o que dificultou que o fósforo atingisse o mesmo equilíbrio apresentado para o fósforo reativo dissolvido, onde havia apenas a presença da forma ionizada do elemento, de acordo com o que foi afirmado por Withers et al. Não houve diferença significativa para FRD em nenhum momento entre os tipos de cobertura, e esta expressão diferente entre as duas formas de fósforo é consistente com Bundy et al.

Tabela 8: Média de fósforo reativo total (FRT) em g ha -1  para uma chuva de 1 hora de  duração
Tabela 8: Média de fósforo reativo total (FRT) em g ha -1 para uma chuva de 1 hora de duração

ETAPA IIB - DINÂMICA ÁGUA-SOLO-SEDIMENTO EM EVENTOS DE ALTO

Quanto ao primeiro objetivo proposto: Quantificar a transferência de fósforo reativo total em águas superficiais, sob diferentes manejos no cultivo de maçã (frutíferas) e campo nativo em Latossolo Vermelho e sob regime simulado de chuvas intensas. Quanto ao segundo objetivo proposto: Quantificar a transferência de fósforo reativo total e dissolvido em águas superficiais, sob diferentes manejos de culturas herbáceas anuais no Cambissolo e sob regimes simulados de chuvas intensas. Não houve diferença significativa entre os tipos de culturas de verão atualmente utilizadas para qualquer uma das duas formas de fósforo reativo testadas, sendo apenas o tipo de cobertura considerado como fator de controle.

Embora tenha sido possível obter curvas de fósforo reativo dissolvido para culturas anuais, não foi possível obtê-las para culturas arbóreas e campos nativos. O novo índice de carryover de Fósforo Reativo Total e Fósforo Reativo Dissolvido deverá estar relacionado às horas de chuva erosiva que cada bacia recebe anualmente, como forma de atender às exigências de individualização ambiental. Distribuição e fracionamento químico de fósforo em sedimentos da região do Rio Tietê-Pirapora do Bom Jesus.

Tabela 12: Resultados de análise de solo do experimento de arraste de fertilizante em  situação de risco ambiental
Tabela 12: Resultados de análise de solo do experimento de arraste de fertilizante em situação de risco ambiental

VALORES ORIENTADORES DE FÓSFORO PARA RIO GRANDE DO SUL E

CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

CONCLUSÕES

Com base nos resultados obtidos nas fases I e II desta experiência, destinada a quantificar o transporte de fósforo reativo total, em diferentes condições ambientais, em situações de poluição difusa de origem agrícola, concluiu-se que: . A) Quanto ao primeiro objetivo proposto: Quantificar o transporte de fósforo reativo total no escoamento superficial, sob diferentes manejos no cultivo de maçã (fruticultura) e campo nativo em Latossolo Vermelho e sob regime simulado de chuvas intensas. A cobertura vegetal das terras agrícolas é um factor importante na redução do risco de poluição da água através da remoção do fósforo reactivo total, mas tem um efeito relativamente pequeno no teor de fósforo reactivo dissolvido, devido à sua eficiência na retenção de partículas em suspensão, mas não. fósforo ionizado na água de escoamento; Parcelas com culturas anuais de verão, apesar de apresentarem baixa correlação com a estrutura da planta, podem apresentar alterações temporais dependendo do manejo e do ciclo vegetativo, o que afetou a disponibilidade de Fósforo Reativo Total no escoamento superficial, alterando o risco nos viveiros.

O fósforo reativo dissolvido variou na composição do fósforo reativo total, dependendo do volume de sedimento suspenso interagindo com o fósforo reativo, mas pode ser a fração mais representativa do fósforo no escoamento superficial em situações terrestres com intensa cobertura vegetal. Tanto para o fósforo reativo total quanto para o fósforo reativo dissolvido nas culturas anuais, houve redução na concentração de uma chuva para outra, sendo as primeiras chuvas posteriores à fertilização. Porém, utilizar os valores obtidos neste trabalho para o Fósforo Reativo Total permitiu-nos responder a questões relacionadas com este objetivo.

RECOMENDAÇÕES

A análise da precipitação versus tipo de solo, aliada ao conhecimento do manejo do solo na bacia, pode servir para criar mapas de risco que facilitem o manejo agrícola ambiental na bacia e assim abrir uma nova área de pesquisa. domínio específico de aplicação prática direta, quer para efeitos de fiscalização ambiental, quer para efeitos de organização da produção agrícola. Redução da erosão hídrica em três sistemas de manejo do solo em um cambissolo húmico na região do planalto sul de Santa Catarina. Efeitos dos resíduos culturais nas concentrações e cargas orgânicas de carbono, nitrogênio e fósforo no escoamento superficial.

Perdas de fósforo na água e nos sedimentos como resultado da erosão hídrica nas sementes das culturas de aveia e ervilhaca em contorno e em declive. Dispõe sobre critérios e valores orientadores para a qualidade do solo em relação à presença de substâncias químicas e estabelece diretrizes para a gestão ambiental de áreas contaminadas por essas substâncias em decorrência de atividades antrópicas. Erosão hídrica em pomar de macieira sob diferentes formas de manejo do solo em comparação ao campo natural.

Erosão hídrica em um nitissolo háplico submetido a diferentes sistemas de manejo sob chuva simulada: perdas de solo e água. Absorção de fósforo solúvel pelo material do solo durante o transporte no escoamento superficial de bacias hidrográficas cultivadas e gramadas.

Figura 1: Escolha de um local com uma rampa ou declive suave, entre 8 e 15%, para  formação de fluxos erosivos e de arraste
Figura 1: Escolha de um local com uma rampa ou declive suave, entre 8 e 15%, para formação de fluxos erosivos e de arraste

Passos necessários para a montagem de parcelas experimentais para

Declividades das parcelas da etapa I do experimento

Declividades das parcelas da etapa II do experimento

Tabela representativa da coleta de solo do experimento

Simulação de cálculo de carga de FRT pelo método proposto nesta

Imagem

Figura 1: Esquema de ciclagem do fósforo no solo adaptado de Pavan &
Figura 2: Nomenclatura das formas de fósforo segundo a metodologia de  obtenção adaptado de Phosphorous (1998)
Figura 3: Simulador de chuvas de braços rotativos modelo Swanson (Gobbi, 2010).
Figura 5: Vista da parte inferior das parcelas com a posição do simulador de chuvas  (Gebler, 2010)
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Referências

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LISTA DE TABELAS TABELA 1 – Volumes de leite utilizados para a produção de Petit Suisse e volumes de soro ácido gerado durante o processo de fabricação 11 TABELA 2 – Composição do