PRODUÇÃO DE BIOMASSA EM CANA-DE-AÇÚCAR CULTIVADA EM
SOLO ADUBADO COM LODO DE ESGOTO E VINHAÇA: NITROGÊNIO
NO SISTEMA SOLO-PLANTA
Fabio Olivieri de Nobile*, Marcos Omir Marques**, Marcelo Wilson Anhesine***
*Engenheiro Agrônomo, Doutor, UNIARA–Centro Universitário de Araraquara, e-mail:fonobile@yahoo.com.br **Engenheiro agrônomo, Doutor, UNESP – Jaboticabal, e-mail: omir@fcav.unesp.br
***Engenheiro Mecânico, Doutor, UNIARA, email: anhesine@vivax.com.br
Resumo
O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do lodo de esgoto e da vinhaça sobre o nitrogênio no sistema solo-planta e os reflexos na produtividade da cana-de-açúcar por dois anos consecutivos (cana-solo-planta e cana-soca). O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico, localizado no Município de Pontal/SP. A cultivar de cana-de-açúcar testada foi a SP 81-3250. Os fatores de estudo foram 3 resíduos (lodo de esgoto, vinhaça e lodo de esgoto+vinhaça), 2 modos de aplicação (localizado na linha de plantio ou em área total), 2 doses (100 e 200% do N e K necessários à cultura) e um tratamento adicional testemunha (adubação mineral). O uso do lodo de esgoto proporcionou maior acúmulo de N na planta e maior teor residual de N no solo. A aplicação de lodo de esgoto e vinhaça na cultura da cana-de-açúcar pode substituir a adubação mineral, tanto para cana-planta quanto para soqueira de primeiro corte.
Palavras-chave: reuso, resíduo, vinhoto, esgoto.
Abstract
Sugarcane in sewage sludge and vinasse added soil: nitrogen in plant-soil system. This research was conducted out with objective to evaluate the sewage sludge and vinasse effects on the nitrogen contents in the plant-soil system and the effects on sugarcane productivity in cane plant and sugar cane 1rst. ratoon). The experiment was installed in a field conditions on a Haplustox, at Pontal County, São Paulo state, Brazil. The sugarcane variety cultivated was SP 81-3250. The experimental design was a randomized blocks with 13 treatments and 3
replications. The results were organized in a factorial scheme 3x2x2 (3 residue types: sewage sludge, vinasse and sewage sludge + vinasse), 2 application systems:at the planting line or total area) and 2 N or K fertilization levels: 100 and 200% of N or K required to the culture besides an additional control treatment (mineral
fertilization). The sewage sludge agricultural reuse provided highest N plant contents and highest N residual soil contents. The sewage sludge and vinasse agricultural reuse it can replace the mineral fertilization to cane-plant and 1rst. ratoon-cane.
Key-words: agricultural reuse, residue, productivity, nitrogen supplier. INTRODUÇÃO
Nas regiões metropolitanas, o crescimento populacional e o aumento do desenvolvimento industrial geram águas residuais e resíduos sólidos em quantidades elevadas. No caso das águas servidas municipais (esgotos), o tratamento origina um material pastoso, constituído de matéria orgânica, água e frações minerais, denominado lodo de esgoto. Entre as possibilidades para a sua destinação, citam-se a incineração, o lançamento nos oceanos (emissários submarinos) e a deposição em aterros sanitários, mas nenhuma reúne qualidades suficientes para torná-lo mais interessante do que a que contempla o seu emprego como fertilizante e/ou condicionador de solos agrícolas. O potencial para tanto decorre da presença de matéria orgânica e elementos minerais, principalmente o nitrogênio, constituinte de maior valor no lodo (TSUTIYA, 2002), sendo utilizado como parâmetro limitante para aplicação em solos cultivados (CETESB, 1999). Entretanto, os patógenos humanos, os metais pesados e a praticamente inexistência de potássio em sua composição são problemas que devem ser equacionados para viabilizar a referida prática sem poluir o ambiente e sem comprometer a produção das culturas.
A agroindústria sucroalcooleira, da mesma forma, gera resíduos provenientes do processamento industrial da cana-de-açúcar em quantidades condizentes com seu porte. Destaca-se, entre as frações geradas, a vinhaça que, na maioria dos caos, é gerada na proporção de 13 a 16 vezes maior do que a quantidade de álcool produzida e que, apesar de ter elevado potencial poluidor, o mesmo não se manifesta em decorrência da sua reutilização como fertilizante e/ou condicionador de solos, normalmente cultivados com a própria cana. Essa prática é de grande interesse, pois além de dar-lhe destino, torna-a útil na medida em que, por decomposição no solo, disponibiliza nutrientes às plantas. Compõe-se, em sua maioria, de água (≅ 97%). A fração sólida
constitui-se de matéria orgânica (principalmente) e elementos minerais, especialmente potássio que repreconstitui-senta cerca de 20% dos elementos presentes (ROSSETO, 1987), e constitui-se no elemento referência para a definição da dose de vinhaça a ser aplicada nos solos.
A aplicação destes resíduos na cultura da cana-de-açúcar pode ser vantajosa, pois: a) a área cultivada com cana-de-açúcar era de 3,6 milhões de hectares (COPERSUCAR, 2002), sendo a maior parte (75-80%) apta a receber estes resíduos e está próxima aos grandes centros urbanos, principalmente no que se refere ao Estado de São Paulo; b) trata-se de um setor agrícola tecnologicamente diferenciado dos demais em que as variáveis de fertilidade do solo e as envolvidas no desempenho da cultura são monitoradas e corrigidas visando altas produtividades e; c) trata-se de cultura não consumida in natura. No caso da produção de açúcar, a mesma é submetida a um processo de industrialização envolvendo tratamentos físico-químicos que podem eliminar inconvenientes como a presença de parasitas humanos ou de metais pesados. No caso da produção de álcool as preocupações se voltam aos metais pesados porém, existe possibilidade da sua eliminação durante o processo de fabricação.
O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito do lodo de esgoto e da vinhaça sobre o nitrogênio no sistema solo-planta e os reflexos na produtividade da cana-de-açúcar (Saccharum spp.) por dois anos consecutivos (cana-planta e cana-soca).
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado em 07 de abril de 2000 em propriedade da Destilaria Santa Inês Ltda, no Município de Pontal, Estado de São Paulo, em um Latossolo Vermelho Amarelo Distrófico plíntico, com as seguintes características químicas antes da instalação do experimento: pH em CaCl2 = 5,0; M.O. = 25 g dm-3; P =
20 mg dm-3; K = 1,2; Ca = 20; Mg = 6; H+Al = 28; SB = 27,2; T = 55,2 mmolc dm-3; V = 49%. Verifica-se que o
solo tem acidez elevada e saturação por bases baixa, teores baixos de K, altos de Ca e médios de P e Mg, conforme interpretação pelos critérios de RAIJ et al. (1996).
A cultivar de cana-de-açúcar empregada como planta-teste foi a SP 81-3250.As amostras dos lodos de esgoto obtidos junto à SABESP – Estação de Tratamento de Esgotos de Franca-SP, foram submetidas a digestão sulfúrica para determinação do teor de NTK (A.O.A.C., 1991) e a digestão nítrico-perclórica para determinação dos teores de K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn e Fe por espectrofotometria de absorção atômica (GORANDER, 1979) e de P por colorimetria. Os resultados da composição química estão listados na Tabela 1.
As vinhaças empregadas foram provenientes da destilação de vinho de caldo, em aparelho convencional de destilação, obtidas junto à Destilaria Santa Inês Ltda., e analisadas pela mesma metodologia usada para o lodo de esgoto, com composições químicas também listadas na Tabela 1.
Tabela 1. Composições químicas dos lodos de esgoto e das vinhaças empregados no experimento. Table 1. Chemical compositions of the sewage sludge and vinasse used in the experiment
Resíduo N P K Ca Mg Cu Mn Zn Fe Lodo de esgoto --- g kg-1 --- --- mg kg-1 --- Cana-planta 79,5 10,6 0,63 - - 225 400 1000 26,391 Cana-soca 52 3,4 1,96 4,25 0,56 380 98 658 29,350 Vinhaça --- mg L-1 --- Cana-planta 0,35 0,13 1,39 0,42 0,07 0,17 4,48 0,82 59,89 Cana-soca 0,29 0,20 1,11 0,85 0,22 0,12 4,21 0,76 63,42 - não determinado
Os tratamentos testados foram em número de 13, resultantes da combinação de 3 tipos de resíduos (Lodo de esgoto; Vinhaça; Lodo de esgoto+Vinhaça) com 2 modos de aplicação (localizado - na linha (cana-planta) e ao lado da linha (cana-soca) ou em área total (ambas) e com 2 doses (o lodo de esgoto visando fornecimento de 100 e 200 % do nitrogênio necessário para a cultura e a vinhaça visando fornecimento de 100 e 200% do potássio necessário para a cultura, sendo os demais nutrientes fornecidos pela fertilização mineral). Foi adotado um tratamento testemunha, cujas parcelas receberam calagem e fertilização mineral de acordo com as recomendações constantes do Boletim № 100 do IAC, (RAIJ et al.,1996) para o Estado de São Paulo. Assim, o delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 3x2x2, mais um tratamento testemunha adicional, agrupados em 3 blocos. Cada parcela experimental constituiu-se de 5 linhas de cana espaçadas de 1,50 m entre si e com 10 metros de comprimento, sendo a área útil constituída pelas três linhas centrais, das quais descontaram-se bordaduras de 1 m de cada extremidade.
As doses utilizadas foram 5 e 10 t ha-1 de lodo de esgoto e 115 e 230 m3 ha-1 de vinhaça, na cana-planta e 7 e 14 t ha-1 de lodo de esgoto e 117 e 234 m3 ha-1 de vinhaça na cana-soca, para as doses 100 e 200 %,
respectivamente. Na cana-soca, as doses foram calculadas em função da análise de solo realizada após colheita da cana-planta, nas parcelas do tratamento testemunha onde se obteve os seguintes resultados: pH em CaCl2 =
4,7; M.O. = 24 g dm-3; P = 10 mg dm-3; K = 0,8; Ca = 25; Mg = 7; H+Al = 64; SB = 32,8; T = 96,8 mmolc dm-3;
V = 34% (Para cultivo da cana-soca foram aplicados no tratamento testemunha 1,8 t ha-1 de calcário dolomítico). Quando aplicados separadamente, o lodo de esgoto foi complementado com potássio (cloreto de potássio) e a vinhaça com nitrogênio (uréia).
A amostragem de plantas para análise química foi realizada para planta (28/06/2001) e para cana-soca (03/08/2002), coletando 3 colmos da área útil que no laboratório, foram lavados e separados em folha, colmo e palmito, procedendo-se à pesagem. Os colmos foram desintegrados em desintegrador tipo forrageiro. O material triturado foi homogeneizado e desse retirou-se uma amostra. A amostra de colmo, as folhas e os palmitos foram secos em estufa com circulação forçada de ar a 60-70 ºC até peso constante, pesados e moídos para determinação dos teores de nitrogênio pelo método de digestão sulfúrica, conforme proposto por Sarruge & Haag, (1974). Procedeu-se queima e a colheita dos colmos (cana-planta em 05/07/2001 e cana-soca em 11/08/2002) da área útil que foram pesados. Os valores dessa pesagem foram somados aos valores obtidos na pesagem dos colmos por ocasião da amostragem, para obtenção da produtividade. Após a colheita, foram retiradas amostras de solo na linha e na entrelinha de cultivo separadamente, nas profundidades 0-20, 20-40 e 40-60 cm. As mesmas foram secas ao ar, peneiradas (2 mm) e submetidas à determinação do teor de NTK (Nitrogênio Total Kjeldahl) (MELO, 1974).
Os dados foram tratados estatisticamente através da análise de variância, utilizando-se um delineamento em blocos casualizados e arranjo fatorial com testemunha adicional. As médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO Nitrogênio no solo
Os teores residuais de NTK após cultivo da cana-planta (Tabela 2), nas parcelas em que foi aplicado o
tratamento testemunha tendem a ser maiores nas camadas superficiais, tanto na linha quanto na entrelinha. Resultados nesse sentido também foram obtidos por Oliveira (2000). Por se tratar de teores residuais da fertilização realizada na ocasião do plantio e da fertilização de cobertura, a superioridade, na camada 0-20 cm, dos teores encontrados especialmente nas entrelinhas, já eram esperadas, uma vez que nestes pontos a exploração por parte das raízes é menor. Segundo Sampaio et al. (1987), 55 % das raízes estão localizadas no raio de 30 cm do centro da touceira.
De maneira geral os teores médios encontrados variaram de 597 mg kg-1 (entrelinha - profundidade 40-60 cm) a 1190 mg kg-1 de NTK (entrelinha – profundidade 0-20 cm). Oliveira et al. (2001) encontraram em
latossolo amarelo, com o uso da adubação mineral, teores de 609,7, 549,6 e 454,1 mg kg-1 de Ntotal para as camadas 0-30, 30-60 e 60-90 cm de profundidade, enquanto que aplicando doses de 33 a 99 t ha-1 de lodo de esgoto encontraram teores que variaram de 600 a 850 mg kg-1 de N, na camada superficial. Com o uso de vinhaça complementada com uréia, Lara Cabezas et al. (1994), sob condições de laboratório, encontraram em latossolo roxo, teores de 527 a 563 mg kg-1 e em podzólico vermelho-amarelo, teores de 162 a 167 mg kg-1 de N-total, ressaltando a importância de se considerar as naturezas e propriedades dos solos envolvidos na comparação.
A não ocorrência de diferença entre os resíduos e modo de aplicação, indica que a possibilidade de substituição completa fertilização mineral da cana planta pelo uso dos resíduos.
Tabela 2.Teores de N-total em amostras de solo (mg kg-1) coletadas na linha e na entrelinha, após aplicação de Lodo de esgoto e vinhaça no cultivo da cana-planta
Table 2.Texts of N-total in soil samples (mg kg-1) collected in the line and the space between lines, after application of sewage sludge and vinasse in the culture cane plant.
--- Linha --- --- Entrelinha --- 0–20 cm 20–40 cm 40–60 cm 0–20 cm 20–40 cm 40–60 cm Testemunha 1.013 1.013 835 1.190 882 597 Fatorial 935 933 865 1.089 1.009 658 Lodo de esgoto 991 963 886 1.077 1.054 674 Vinhaça 979 981 821 1.049 991 659 Lodo de esgoto+vinhaça 837 855 889 1.141 984 639 Localizada 919 933 887 1.059 1.033 640 Área total 952 933 844 1.118 985 675 Dose 100% 940 954 878 1.038 1.020 635
Dose 200% 931 912 852 1.140 999 681 Estatística (Teste F)
Blocos 1,02NS 1,17NS 0,07NS 0,16NS 1,00NS 5,31NS
Int. Fat vs Tes. 0,44NS 0,50NS 0,07NS 0,68NS 1,78NS 1,09NS
Resíduos 2,37NS 1,59NS 0,52NS 0,65NS 0,71NS 0,40NS
Modo de Aplicação 0,27NS 0,00NS 0,49NS 0,76NS 0,81NS 1,20NS
Doses 0,02NS 0,44NS 0,18NS 2,28NS 0,16NS 2,06NS
Res. X Modo Aplic. 1,85NS 1,54NS 1,45NS 0,34NS 0,41NS 0,04NS
Res. X Doses 0,37NS 0,16NS 0,74NS 0,47NS 0,01NS 0,90NS
Modo Aplic. x Dose 0,43NS 0,62NS 2,30NS 0,61NS 0,86NS 0,10NS
Res. X Modo Aplic.x Dose 1,63NS 3,08NS 0,01NS 0,13NS 0,11NS 1,68NS
CV (%) 20,51 19,92 21,22 18,58 15,85 14,70 NS – não significativo
No que diz respeito à dose aplicada, considerando que se trata de produtos contendo matéria orgânica, a liberação de nutrientes só se viabiliza com a degradação da mesma. Como se pode observar, os teores residuais das amostras coletadas nas linhas de cana apontam para a inexistência de diferenças, independentemente da profundidade. Isso significa que a dinâmica do nitrogênio nas parcelas com as maiores doses dos resíduos é maior, podendo o elemento ser absorvido em maior quantidade pelas plantas ou ser perdido, em maior quantidade através de volatilização, imobilização por microrganismos ou lixiviação, ao contrário do observado por Araujo et al. (2001) que verificaram não ocorrer redução no potencial de mineralização, mesmo nos tratamentos sem fertilização por 10 anos.
Analisando os teores de NTK residuais no solo do tratamento testemunha, após cultivo da cana-soca
(Tabela 3), verifica-se que nas amostras coletadas na linha de plantio, os teores na profundidade 0-20 cm tendem a ser menores do que os encontrados na profundidade 20-40 cm, indicando a maior utilização do N pela cultura devido a maior concentração do sistema radicular nesta profundidade (SAMPAIO et al., 1987) e à maior mineralização do nitrogênio nas camadas superficiais (Salcedo et al., 1985). Os teores nas amostras coletadas nas entrelinhas seguem a tendência de acúmulo no solo, pois nesses locais a exploração pelas raízes é menos intensa, mesmo na camada superficial e com diminuição dos teores nas camadas mais profundas, da mesma forma como o observado após cultivo da cana-planta.
Tabela 3. Teores de N-total em amostras de solo (mg kg-1) coletadas na linha e na entrelinha, após aplicação de Lodo de esgoto e vinhaça no cultivo da cana-soca
Table 3.Texts of N-total in soil samples (mg kg-1) collected in the line and the space between lines, after application of sewage sludge and vinasse in the culture 1rst. ratoon-cane
--- Linha --- --- Entrelinha --- 0–20 cm 20–40 cm 40–60 cm 0–20 cm 20–40 cm 40–60 cm Testemunha 859 985 535 1.055 974 513 Fatorial 1.187 955 587 1.077 965 553 Lodo de esgoto 1.275A 963 558B 1.118 922 533 Vinhaça 974B 911 484B 1.054 912 527 Lodo de esgoto+vinhaça 1.311A 991 720A 1.061 981 599 Localizada 1.324 990 639 1.069 976 546 Área total 1.050 919 535 1.085 922 560 Dose 100% 1.109 858 533 1.022 902 515 Dose 200% 1.265 1.052 642 1.132 1.065 591 Estatística (Teste F) Blocos 0,13NS 8,36** 2,58NS 2,55NS 1,69NS 0,87NS
Int. Fat vs Tes. 5,76* 0,06NS 0,20NS 0,02NS 0,44NS 0,40NS
Resíduos 7,94** 0,46NS 4,07* 0,23NS 0,82NS 1,74NS
Modo de Aplicação 13,03** 1,06NS 2,28NS 0,03NS 2,39NS 0,16NS
Doses 4,21NS 7,95** 2,49NS 1,73NS 1,20NS 4,85NS
Res. X Modo Aplic. 4,68* 0,43NS 1,51NS 1,83NS 0,61NS 0,83NS
Res. X Doses 1,99NS 0,82NS 2,37NS 0,09NS 0,12NS 1,27NS
Modo Aplic. x Dose 0,20NS 1,21NS 0,40NS 0,03NS 1,33NS 0,58NS
Res. X Modo Aplic.x Dose 0,08NS 2,99NS 1,12NS 1,82NS 5,03NS 0,44NS
NS – não significativo; * Diferença significativa a 5 % de probabilidade – p < 0,05; **Diferença De modo geral, os teores médios de NTK no solo, encontrados após o cultivo da cana-soca, variaram de
513 mg kg-1 (entrelinha na profundidade 40-60 cm) a 1.187 mg kg-1 (linha na profundidade 0-20 cm), estando próximos aos encontrados, após cultivo da cana-planta, por Oliveira et al. (2001).
Considerando as amostras coletadas nas linhas de cana, os maiores teores residuais foram encontrados nas parcelas que receberam lodo de esgoto (lodo de esgoto e lodo de esgoto+vinhaça). Resultado este já esperado, pois na etapa de obtenção da taxa de aplicação, considerou-se que apenas 1/3 do N-total presente no lodo seria mineralizado para estar disponível às plantas (BERTON, 2000), assim teoricamente ainda permaneceria como forma residual no solo, no mínimo o dobro da quantidade suficiente à nutrição da cultura, sem considerarmos a quantidade residual aplicada na fertilização da cana-planta que, segundo Andreoli et al. (1977), apresentaria 10-20 % de decomposição no segundo ano.
Quanto ao modo de aplicação, os maiores teores de NTK residuais ocorrem na linha de cana, em amostras coletadas na profundidade 0-20 cm, o que pode ser resultante do efeito de concentração, pois ao analisar os teores encontrados nas amostras de solo coletadas nas entrelinhas, não se verifica esse mesmo efeito, como pode ser confirmado pela interação Resíduo x Modo de aplicação (Tabela 4). Cabe ressaltar que o nitrogênio residual, pelo menos em parte, apresenta potencial de ser absorvido pela próxima soqueira, por ainda estar na zona de absorção radicular, fato decisivo, segundo (SAMPAIO et al, 1987), para que o processo ocorra. Tabela 4. Desdobramento da interação Resíduo x Modo de aplicação referente aos teores de NTK (Nitrogênio
Total Kjeldah) no solo, em mg kg-1, após cultivo da cana-soca.
Table 4. Unfolding of the interaction Residue x Way of referring application to NTK texts in soil, in mg dm-1, after culture of 1rst. ratoon-cane.
Resíduo Modo de Aplicação
Localizada Área total
Lodo de esgoto 1.388AB* 1.162BC
Vinhaça 982BC 966BC
Lodo de esgoto+Vinhaça 1.600A 1022BC
Testemunha 858C
* Letras iguais não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade. Nitrogênio na planta
Os teores de N encontrados nas diferentes partes das plantas (Tabela 5) cultivadas nas parcelas do tratamento testemunha foram semelhantes aos encontrados nos tratamentos que significativa a 1 % de probabilidade – p < 0,01; Letras iguais não diferem entre si, pelo Teste de Tukey, ao nível de 5 % de probabilidade compuseram o esquema fatorial. Contrariamente, Dias (1994) aplicando lodo de esgoto (30 e 60 t ha-1) comparados com adubação mineral concluiu que, o lodo de esgoto, através da mineralização, liberou nitrogênio para ser absorvido pelas plantas, apresentando teores superiores ao tratamento com fertilização mineral.
Tabela 5. Teores de nitrogênio (g kg-1) nas diferentes partes da cana-de-açúcar cultivada, após aplicação de lodo de esgoto e vinhaça.
Table 5. Nitrogen texts (g kg-1) in the different parts of the cultivated sugar cane, after application of sewage sludge and vinasse
---Cana-planta --- --- Cana-soca ---
Folha colmo palmito folha colmo palmito
Testemunha 9,06 2,36 20,97 12,17 3,29 23,34 Fatorial 8,62 2,18 23,62 12,14 3,32 22,21 Lodo de esgoto 8,77 2,28 22,32 12,51 3,42 23,43 Vinhaça 8,50 2,15 23,92 11,57 3,33 21,00 Lodo de esgoto+vinhaça 8,60 2,12 24,91 12,33 3,20 22,20 Localizada 8,50 2,16 21,51 12,34 3,51 21,93 Área total 8,75 2,21 25,73 11,93 3,13 22,49 Dose 100% 8,44 1,91B 21,75 12,02 3,50 21,81 Dose 200% 8,81 2,46A 25,49 12,25 3,13 22,61
Os teores foliares de N na cana-planta estiveram entre 8,6 e 9,0 g kg-1 e na cana-soca ao redor de 12,1 g kg-1. Em estudo com aplicação de lodo de esgoto, Marques (1996) utilizando doses de 0, 10, 20 e 40 t ha-1 de lodo (base seca), encontrou teores foliares entre 7,0 e 8,2 g kg-1 de N na cana-planta. Silva et al. (1998) verificaram que os teores de N determinados na folha +3 foi de 8,5 g kg-1 na cana-soca.
Nos colmos os teores e N estiveram entre 2,18 e 2,36 g kg-1 na cana-planta e 3,3 mg kg-1 na cana-soca. Marques (1996) encontrou teores entre 1,3 e 2,2 g kg-1 de N nos colmos da cana-planta. De acordo com Humbert (1984), o nível crítico, nesta parte da planta, é de 0,25 %. De acordo com este mesmo autor, os teores de nitrogênio no colmo variando entre 0,25 e 6,0 % podem ser considerados normais.
Nos palmitos encontraram se teores de N entre 21 e 23,6 g kg-1 na cana-planta e 22,2 e 23,34 g kg-1 na cana-soca. Marques (1996) encontrou teores entre 5,6 e 7,7 g kg-1 de N nos colmos da cana-planta.
Não foram verificados efeitos dos resíduos aplicados e do modo de aplicação, mesmo no caso da cana-soca, onde os teores de NTK residuais no solo foram maiores para as parcelas dos tratamentos que receberam lodo
de esgoto na camada 0-20 cm das amostras coletadas na linha de plantio (Tabela 3).
Ao analisar os totais acumulados na cana-planta não foi encontrado efeito dos tratamentos aplicados, enquanto que para cana-soca, verifica-se que foram maiores quando utilizou o lodo de esgoto, quando comparado aos demais resíduos, podendo indicar que a taxa de mineralização nas condições de campo pode ser maior que a obtida em laboratório, embora ainda permanecendo no solo maior quantidade residual (Tabela 3). A assimilação do N foi maior quando os resíduos foram aplicados na linha de plantio quando comparada à aplicação em área total, confirmando o menor vigor do sistema radicular da soqueira, assim estando mais dependente do nitrogênio aplicado pela fertilização (CARNAÚBA, 1990).
Os teores de N nas diferentes partes das plantas tendem a ser maiores quando a aplicação dos resíduos é feita em área total, para a cana-planta. Para cana-soca essa tendência ocorre quando a aplicação dos resíduos é feita na linha de cana, ressaltando o menor rigor do sistema radicular da soqueira expressa pela maior dependência da proximidade da colocação dos fertilizantes (CARNAÚBA, 1990).
A B AB a b 160 170 180 190 200 210 220 Test Fa t Le V Le+V Lo c. AT 100%200% Tratamentos N a c u m u la d o n a c a n a (k g h a -1 ) Cana-planta Cana-soca
Figura 1. Conteúdo de nitrogênio acumulado em plantas de cana-de-açúcar cultivadas em solo acrescido de lodo de esgoto e vinhaça.
Test – testemunha, Fat – média das parcelas do esquema fatorial, Le – lodo de esgoto, V – vinhaça, Le+V – lodo de esgoto+vinhaça, Loc – aplicação localizada, AT – aplicação em área total, 100 % - dose NK 100 % e 200% - dose NK 200%. Médias com a mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Figure 1. Nitrogen content accumulated in plants of sugar cane cultivated in soil increased of sewage sludge and vinasse.
Test – control, Fat – average of the parcels of the factorial project, Le – sewage sludge, V – vinasse, Le+V – sewage sludge +vinasse, Loc – located application, AT – total area application, 100 % - rate NK 100 % e 200% - rate NK 200%. Averages with the same letter do not differ between itself, for the test of Tukey, to the level of 5% of probability.
Nitrogênio no sistema solo-planta
Considerando-se, como contribuição da fertilização ao N incorporado na planta, a relação (N aplicado – N residual)/ N acumulado na planta (Figura 2), verifica-se para cana-planta, que apenas 34 % do N incorporado na planta é proveniente do fertilizante mineral, o que justifica o baixo índice de resposta da cultura a essa fertilização. Trevelin (2000), avaliando a contribuição de adubo nitrogenado na cana-planta com o uso de 15N,
verificou que a adubação mineral representou apenas 11,5% do total de N acumulado pela planta. Valores inferiores a 10% foram encontrados por Sampaio et al. (1987).
Considerando as mesmas condições citadas para cana-planta, a cana-soca utilizou 58 % do N proveniente do fertilizante mineral. Esse maior aproveitamento da fertilização mineral pela cana-soca se explica pela maior concentração do sistema radicular da planta na linha de plantio (CARNAÚBA, 1990). Com o uso de
15N, Gava et al. (2001), verificaram que para cana-soca a contribuição do nitrogênio do fertilizante foi cerca de
14 e 22 % e Trivelin et al., (1996) encontraram valores 12-14%.
A aplicação dos resíduos, exceto o uso exclusivo de vinhaça, apresentam potencial de contribuir com todo o nitrogênio necessário à cultura, independente da forma de aplicação e da dose utilizada. Lara Cabezas, et al. (1994) aplicando vinhaça complementada com uréia, verificaram perdas de até 56,8% em solo argiloso.
Produção de biomassa
A produção de biomassa média na cana-planta e cana-soca foi de 125,5 e 100 t ha-1, respectivamente (Tabela 6), o que segundo Copersucar (1995) é a produtividade agrícola esperada para esta variedade.
Tabela 6. Produção de biomassa de cana-de-açúcar (t ha-1) cultivada por dois anos consecutivos em solo acrescido de lodo de esgoto e vinhaça.
Table 6. Production of biomass of sugar cane (t ha-1) cultivated per two years consecutive in soil increased of sewage sludge and vinasse
Cana-planta Cana-soca Testemunha 125,7 105,6 Fatorial 125,5 100,0 Lodo de esgoto 124,0 106,6A Vinhaça 125,9 94,3B Lodo de esgoto+vinhaça 126,5 99,3AB Sulco 125,8 99,7 Área total 125,2 100,3 Dose 100% 124,6 98,2 Dose 200% 126,4 101,9
Letras iguais não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5 % de probabilidade
A produção de biomassa da cana-planta revela a não ocorrência de efeitos ocasionados pelos fatores de variação, ou seja, a utilização dos resíduos em qualquer uma das combinações estudadas resultou em produtividades agrícolas nos mesmos níveis daquelas obtidas com a fertilização mineral. Resultados semelhantes à aplicação dos resíduos em cana-planta foram obtidos, Marques (1996) aplicando doses 10, 20 e 40 t ha-1 de lodo de esgoto e Oliveira (2000) utilizando doses 33, 66 e 99 t ha-1 de lodo de esgoto verificaram que a produtividade nestes tratamentos foi equivalente à encontrada quando utilizou adubação mineral convencional.
B A A A B A A B A b a a a b b a b a 0 100 200 300 Test Le Le+V AT 200% Tratamentos P o te n c ia l d e c o n tr ib u iç ã o d a fe rt ili z a ç ã o n it ro g e n a d a ( % ) Cana-planta Cana-soca
Figura 2. Potencial de contribuição da fertilização nitrogenada em relação ao total de N retido na planta.
Test – testemunha, Fat – média dos parcelas do esquema fatorial, Le – lodo de esgoto, V – vinhaça, Le+V – lodo de esgoto+vinhaça, Loc – aplicação localizada, AT – aplicação em área total, 100 % - dose NK 100 % e 200% - dose NK 200%. Letras maiúsculas comparam médias de cada efeito na cana-planta e minúsculas na cana-soca. Médias com a mesma letra não diferem entre si, pelo teste de Tukey, ao nível de 5% de probabilidade.
Test – control, Fat – average of the parcels of the factorial project, Le – sewage sludge, V – vinasse, Le+V – sewage sludge +vinasse, Loc – located application, AT – total area application, 100 % - rate NK 100 % e 200% - rate NK 200%. Averages with the same letter do not differ between itself, for the test of Tukey, to the level of 5% of probability.
Na cana-soca, a maior produtividade, quando foi aplicado lodo de esgoto (lodo de esgoto e lodo de esgoto+vinhaça), pode ser atribuída ao maior acúmulo de N na planta (Figura 1), maior potencial de contribuição da fertilização nitrogenada (Figura 2) e maior acúmulo de N residual no solo (Tabela 3), refletindo resposta positiva da aplicação de nitrogênio via lodo de esgoto. Resultados nessa direção também foram obtidos por Silva et al., 1998.
Em todos os tratamentos estudados na cana-planta e na cana-soca não foram verificados sintomas característicos de deficiência de nitrogênio - amarelecimento das folhas mais velhas - também não encontrado por Silva (1995), assim o N fornecido através do lodo de esgoto supriu a necessidade da cultura.
CONCLUSÕES
1. O lodo de esgoto, complementado com potássio, e vinhaça complementada com nitrogênio podem suprir a necessidade nutricional da de-açúcar sem o comprometimento de seu desempenho em cana-planta e primeira cana-soca.
2. A associação de lodo de esgoto e vinhaça pode suprir as necessidades nutricionais da cultura, dispensando a suplementação mineral.
3. A forma de aplicação dos resíduos interfere nas quantidades residuais de N nos solos sem interferências nos teores do elemento nas diferentes partes da cana-planta, e da cana-soca.
4. Independentemente do fator de variação estudado, sempre, na cana-soca, houve maior quantidade de N incorporado, elevando nesse ciclo da cultura o potencial de contribuição das diferentes formas de adubação testadas.
5. A aplicação de lodo de esgoto e vinhaça mantiveram os mesmo níveis de produção de biomassa da adubação mineral
AGRADECIMENTOS
À SABESP – ETE – Franca, pelo fornecimento do lodo de esgoto e à Destilaria Santa Inês Ltda. pela concessão da área, fornecimento da vinhaça e apoio na condução deste trabalho.
REFERÊNCIAS
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