ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1268 EMPREGO DE INOCULANTE À BASE DE MICRORGANISMOS NA
COMPOSTAGEM DE CAMA DE AVIÁRIO
Dalcimar Regina Batista Wangen1;Paulo Roberto Araújo Pena2; Ana Paula Faria Camargo2; Marcelo Saleme Santos3 e Manoel Ribeiro Pires4
1. Professora Doutora da Fundação Carmelitana Mário Palmério, Av. Brasil Oeste, s/n, Bairro Jardim Zenith, Monte Carmelo, MG - Brasil (dbwangen@gmail.com)
2. Graduandos em Engenharia Agronômica da Fundação Carmelitana Mário Palmério
3. Graduando em Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Uberlândia, Caixa Postal 593, Uberlândia, MG - Brasil
4. Técnico Responsável do Laboratório de Análise de solos e nutrição de plantas da Universidade Federal de Uberlândia
Recebido em: 30/09/2013 – Aprovado em: 08/11/2013 – Publicado em: 01/12/2013
RESUMO
Objetivou-se nesse trabalho avaliar o efeito de inoculante à base de microrganismos na compostagem de cama de aviário. A pesquisa foi desenvolvida na área experimental da Fundação Carmelitana Mário Palmério FUCAMP, em Monte Carmelo - MG. Foram montadas quatro leiras com as respectivas combinações de cama de aviário (CA), esterco bovino (EB) e inoculante a base de bactérias ácido lácticas e leveduras, de nome comercial EM (I): 100% CA, 100% CA + I, 50% CA + 50% EB + I e 50% CA + 50% EB. Decorridos 90 dias de compostagem, constatou-se que os compostos produzidos com 100% CA, 100% CA + I, 50% CA + 50% EB e 50% CA + 50% + I, apresentaram relação C/N 19/1, 80/1, 15/1 e 18/1, respectivamente. Quando comparado ao composto produzido a partir 50% CA + 50% EB + I, o composto orgânico obtido a partir de 100% CA + I tendeu a apresentar teores de nutrientes totais ligeiramente mais altos. Concluiu-se que o inoculante EM contribuiu para acelerar o processo de compostagem, podendo, portanto, constitui-se numa “ferramenta” de auxílio na otimização de tratamento e, consequente, aproveitamento de cama de aviário na agricultura, apresentando boa relação custo benefício.
PALAVRAS-CHAVE: bactérias ácido lácticas, leveduras e composto orgânico, resíduo.
EFFECT OF MICROORGANISM INOCULANT ON POULTRY LITTER COMPOSTING
ABSTRACT
We evaluated the effect of a microorganism inoculant on avian litter composting. The experiment was carried out at Fundação Carmelitana Mário Palmério, in Monte Carmelo, MG, Brazil. Four compost piles were prepared with the following
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1269 combinations of poultry litter (CA), cow manure (EB) and an inoculant of lactic acid bacteria and yeast (commercially available as EM) (I): 100% CA, 100% CA + I, 50% CA + 50% EB + I and 50% CA + 50% EB. After 90 days of composting, the C:N ratios were 19:1 (100% CA), 80:1 (100% CA + I), 15:1 (50% CA + 50% EB) and 18:1 (50% CA + 50% + I). Nutrient levels in the 100% CA + I compost tended to be slightly higher than those of 50% CA + 50% EB + I. We concluded that the EM inoculant accelerated composting and can thus be used to optimize treatment and consequent use of poultry litter compost in agriculture, and it has a good cost benefit.
KEYWORDS: Waste, poultry litter, lactic acid bacteria, yeast, organic compost. INTRODUÇÃO
A cama de aviário é um resíduo da criação de aves, constituído de restos de ração, fezes, urina, penas e substrato absorvente usado para forrar o chão das granjas, tais como palha de arroz, sabugo de milho, bagaço de cana e outros. Trata-se de material rico em nutrientes, podendo Trata-ser aproveitado como adubo na agricultura (AQUINO et al., 2005).
Uma forma de aproveitamento desse resíduo consiste no seu emprego na agricultura, como fonte de matéria orgânica aplicada ao solo. No entanto, o uso agrícola da cama de aviário pode ter como inconvenientes riscos de contaminação do solo e da água, bem como dos alimentos, devido à presença de microrganismos patogênicos e ovos de parasitas, comuns a esse tipo de resíduo. Além disso, grande parte dos nutrientes que constituem esse material não estão disponíveis às plantas (BENITES, 2009).
O composto de cama de aviário possui inúmeras vantagens, em relação ao material não compostado, uma vez que possui maior concentração de substâncias húmicas, macro e micronutrientes disponíveis, resultantes da humificação e mineralização da matéria orgânica. Além disso, apresenta composição microbiológica mais adequada ao seu uso como fertilizante, com menor risco de causar impacto ambiental, uma vez que a compostagem promove a "pasteurização" do material, com consequente eliminação de microrganismos patogênicos e ovos de parasitas (BENITES, 2009).
A compostagem é um processo que se caracteriza, principalmente por ser de baixo custo operacional, possibilitando o emprego de compostos na fertilização do solo para a agricultura e jardinagem, contribuindo para a redução da poluição do ar e da água subterrânea, minimizando a contaminação ambiental e melhorando continuamente a qualidade do solo, dentre outras (SILVA et. al., 2002; LIMA et al., 2008).
Em um cenário no qual a conservação ambiental assume importância crescente frente aos impactos causados pela ação do homem, torna-se necessário o conhecimento, seleção e adoção de boas práticas de gestão ambiental (VALARINI & RESENDE, 2007). Entre estas práticas, estão melhores formas de tratamento e aproveitamento de resíduos gerados nas mais diversas áreas.
No entanto, um dos fatores que desestimulam a prática da compostagem é o tempo gasto nesse processo, o qual pode chegar a quatro meses ou mais, dependendo das condições em que a mesma ocorre. Uma maneira de acelerar o processo de compostagem consiste no emprego de inoculantes à base de microrganismos (WAHYONO & SAHWAN, 1998).
Objetivou-se avaliar o efeito de inoculante à base de microrganismos vivos na compostagem de cama de aviário.
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1270
MATERIAL E MÉTODOS
A pesquisa foi desenvolvida na Área Experimental da Fundação Carmelitana Mário Palmério, em Monte Carmelo, MG, entre maio e agosto de 2013. Empregou-se na compostagem de cama de aviário proveniente de uma granja localizada no município de Monte Carmelo - MG.
Foram montadas quatro leiras, com as respectivas combinações de cama de aviário (CA), esterco bovino (EB) e inoculante (I) à base de microrganismos naturais (bactérias ácido lácticas e leveduras, de nome comercial EM = effective
microrganisms) (I): 50% CA + 50% EB + I, 50% CA + 50% EB, 100% CA + I e 100%
CA. Para cada combinação, montou-se uma leira, com cerca de 1,5 a 2,0 toneladas de resíduo cada, dependendo da combinação.
O inoculante foi empregado na dose de cinco litros do produto ativado por tonelada de resíduo. Para ativação do inoculante, diluiu-se um litro de inoculante concentrado em um litro de melaço e 18 litros de água, conforme recomendação técnica. A dose recomendada foi dividida em duas aplicações (50% quando da montagem das leiras e 50% 15 dias depois). A dose de inoculante ativado foi diluído em um volume de água correspondente a 30% do volume de resíduo e misturado a este até completa homogeneização. Em seguida, montaram-se as leiras, com dimensão de 1,0 m de altura x 2,0 m de largura x 1,5 m de comprimento.
Depois de enleirado, o material a ser compostado foi coberto com lona plástica, a fim de se evitar o ressecamento e entrada de água de chuva na massa de resíduo sob compostagem.
A umidade e a temperatura das massas de resíduos sob compostagem foram aferidas semanalmente. Logo depois da aferição, as leiras eram revolvidas com o objetivo de se homogeneizar o material e proporcionar oxigenação adequada. Quando necessário, o material era molhado, com o propósito de proporcionar umidade adequada ao processo de compostagem.
Depois de decorridos 90 dias desde a montagem das leiras, coletou-se uma amostra homogênea de 0,5 kg de material de cada leira, para determinação dos seguintes parâmetros físicos e químicos: pH em CaCl2, teor de umidade a 60 – 65º C, nitrogênio (N) total, matéria orgânica (M.O.) total, M.O. compostável, M.O. resistente à compostagem, carbono (C total), relação C/N, fósforo (P2O5 total), potássio (K2O total), cálcio (Ca total), magnésio (Mg total), enxofre (S total), Boro (B total), cobre (Cu total), ferro (Fe total), manganês (Mn total), zinco (Zn total) e sódio (Na total), conforme metodologia descrita por TEDESCO et al. (1995). Tais parâmetros foram analisados por serem indicativos do grau de evolução do processo de compostagem, tais como estabilização e maturação (KIEHL, 2004; EPSTEIN, 1997, citado por FERNANDES & SILVA, 2013).
O inoculante EM é produzido pela EMPROTEC
(http://www.tecnologiaem.com/) e comercializado por diversos representantes, a R$ 29,00 o litro da cultura mãe. A dose recomendação para produção de composto orgânico é de 5,0 L do inoculante ativado por tonelada de resíduo, o que requer 0,25 L da cultura mãe (1,0 L EM cultura mãe/18,0 L de água + 1 L açúcar = 20 L de EM ativado). Portanto, o custo do inoculante fica em torno de R$ 7,25 por tonelada de resíduo, o que justificaria seu emprego, caso comprovado sua eficiência na redução do tempo de compostagem.
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1271 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Durante a compostagem a matéria orgânica é oxidada por microrganismos, com consequente liberação de CO2 através da respiração microbiana, resultando em redução da relação C/N dos resíduos orgânicos (ZHANG & HE, 2006). O composto orgânico estará estabilizado quando sua relação C/N estiver entre 15/1 e 18/1 e maduro quando seu pH estiver entre 7,0 e 8,0 e sua relação C/N em torno de 10/1 (KIEHL, 2004).
Segundo EPSTEIN (1997), citado por FERNANDES & SILVA (2013), a estabilização consiste num estágio de decomposição da matéria orgânica, sendo função da atividade biológica, enquanto a maturação é uma condição organo-química do composto que indica a presença ou ausência de ácidos orgânicos fitotóxicos e presença de moléculas húmicas e pré-húmicas.
Os menores valores de relação C/N foram observados nas leiras com 50% CA + 50% EB (Tabela 1), tendo sido de 15/1 e 18/1, respectivamente, com e sem inoculante.
TABELA 1 – Caracterização química de compostos orgânicos produzidos a partir da compostagem de cama de aviário (CA), esterco bovino (EB) e inoculante à base de bactérias ácido lácticas e leveduras (I).
Nas leiras com 100% CA a relação C/N foi 19/1 e 80/1, respectivamente, com e sem inoculante. Portanto, pode-se afirmar que os dois primeiros compostos estavam estabilizados, porém imaturos, uma vez que o pH estava em torno de 6,0, valor abaixo daquele característico de composto maduro; o terceiro composto estava muito próximo de se tornar estável, enquanto o quarto apresentava-se muito aquém da fase de estabilização (KIEHL, 2004).
Quando se avaliou o emprego de inoculante, notou-se que esse contribuiu para o abaixamento da relação C/N. Além disso, observou-se uma tendência de maiores teores de nutrientes nas leiras que receberam inoculante. Quando se empregou somente esterco bovino, houve abaixamento da relação C/N do composto, sem no entanto, ter sido constatada a mesma tendência no aumento dos
Parâmetros 50% CA+50% EB+I 50% CA+50% EB 100% CA+I 100% CA
pH (CaCl2 0,01 M) 6,2 6,10 6,2 6,2
Umidade à 60 – 65ºC (%) 5261 53,02 48,68 43,15
N total (%) 0,67 0,46 0,75 0,55
M.O. Total (%) 17,50 15,01 25,22 41,81
M.O. compostável (%) 12,13 13,54 16,30 16,05 M.O. resistente a compostagem (%) 5,37 1,47 8,92 62,75
C total (%) 9,72 8,34 14,01 43,78
Relação C/N 15/1 18/1 19/1 80/1
Fósforo (P2O5 total) (%) 1,67 1,13 2,36 1,92 Potássio (K2O total) (%) 0,87 0,42 1,11 0,62 Cálcio (Ca total) (%) 1,11 0,72 1,67 1,47 Magnésio (Mg total) (%) 0,33 0,18 0,48 0,32 Enxofre (S total) (%) 0,28 0,28 0,47 0,45 Boro (B total) (mg kg-1) 8,0 4,0 12,0 11,0 Cobre (Cu total) (mg kg-1) 114,0 92,0 168,0 155,0 Ferro (Fe total) (mg kg-1) 3.879,0 804,0 830,0 5,932,0 Manganês (Mn total) (mg kg-1) 161,0 139,0 196,0 184,0 Zinco (Zn total) (mg kg-1) 187,0 142,0 248,0 221,0 Sódio (Na total) (mg kg-1) 880,0 404,0 2189,0 853,0
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1272 teores de nutrientes (Tabela 1).
O período de compostagem e o tempo para que ocorra a estabilização ou a maturação dos resíduos orgânicos estão diretamente relacionados à relação C/N inicial dos materiais utilizados como substrato (VALENTE et al., 2009). Portanto, compostagem feita com material muito rico em C e com baixos teores de N aquece mais lentamente, com consequente fermentação mais lenta (EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA, 1998). Embora não tenha sido determinada a relação C/N dos resíduos empregados na compostagem, estimava-se que essa fosse alta para a cama de aviário, à base de serragem, cuja relação C/N é de 865/1, e baixa para o esterco bovino, a qual é normalmente 18/1 (EMBRAPA, 1998).
O resultado obtido nesse trabalho sugere que o esterco bovino tenha contribuído para o abaixamento da relação C/N e, consequentemente para a aceleração do processo de compostagem, tendo, no entanto, promovido uma diluição na concentração de nutrientes daquele resíduo. Por outro lado, o inoculante pode ter contribuído para a aceleração do processo de compostagem, mantendo a concentração dos teores de nutrientes da cama de aviário, contribuindo para obtenção de composto mais rico em nutrientes disponíveis.
Portanto, o uso de inoculante EM pode constituir-se numa alternativa para reduzir o tempo de compostagem de materiais com relação C/N alta, principalmente quando não se dispõe de materiais com relação C/N baixa para mistura.
CONCLUSÕES
O melhor tratamento foi aquele constituído de 50% CA + 50% EB + I, por ter se apresentado em estágio mais avançado de compostagem, seguido daquele com 50% CA + 50% EB. Portanto, concluiu-se que o inoculante EM contribuiu para acelerar o processo de compostagem, podendo constituir-se numa “ferramenta” para auxiliar na otimização de tratamento e, consequente, aproveitamento de cama de aviário na agricultura.
Considerando-se o reduzido custo do inoculante EM, R$ 2,50 por tonelada de resíduo, e o fato de o mesmo contribuir para acelerar o processo de compostagem, conclui-se que seu emprego apresenta uma boa relação custo benefício, sobretudo quando se consideram os impactos econômicos, sociais e ambientais do descarte no meio ambiente ou uso in natura de cama de aviário, em relação aos benefícios do uso agrícola de compostos orgânicos.
AGRADECIMENTOS
À Fapemig, pela concessão da bolsa, e à Fundação Carmelitana Mário Palmério pelo auxílio financeiro.
REFERÊNCIAS
AQUINO, A. M.; OLIVEIRA, A. G. G.; LOUREIRO, D. C. Integrando compostagem e vermicompostagem na reciclagem de resíduos orgânicos domésticos. Seropédica: Embrapa, 2005. 4p. (Circular Técnica, 12).
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 2013 1273
pastagem. 2011. Disponível em:
http://www.diadecampo.com.br/zpublisher/materias/Materia.asp?id=23054&secao=A rtigos%20Especiais>. Acesso em: 19 fev. 2011.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - Embrapa. Composto
orgânico: uso no cultivo de hortaliças. Disponível em:
http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/668416/1/FolderCompostoorga nico.pdf. Acesso em 28 abr. 2013.
FERNANDES, F. e SILVA, S. M. C. P. Manual prático para a compostagem de biossólidos. Universidade Federal de Londrina: FINDEP. Disponível em: < http:// http://www.kmambiente.com.br/docs/teste_eficiencia_embiotic_bio.pdf>. Acesso em 28 abr. 2013.
KIEHL, E. J. Manual de compostagem: maturação e qualidade do composto. 4 ed. Piracicaba: E. J. Kiehl. 2004. 173 p.
LIMA, J.; REZENDE, F. A.; COSTA, C. R.; NEWPORT, A. M. Rede de cooperação no êxito de iniciativas voltadas para a utilização de composto orgânico na produção de hortaliças por pequenos agricultores em Camaçari-Ba. Revista Brasileira Agropecuária, v. 3, n. 3, p. 47-52, 2008.
SILVA, F. C.; COSTA, F. O.; ZUTIN, R.; RODRIGUES, L.H.; BERTON, R. S.; SILVA, A.E.A. Sistema especialista para aplicação do composto de lixo urbano na agricultura. Campinas: Embrapa Informática Agropecuária, 2002. 40 p.: il. (Documentos/ Embrapa Informática; 22).
TEDESCO, M. J.; GIANELLO, C.; BISSANI, C. A.; BOHNEN, H.; VOLKWEISS, S. J. Análise de solo, plantas e outros materiais. 2. ed. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1995. 174p. (Boletim Técnico, 5)
VALENTE, B. S.; XAVIER, E. G.; MORSELLI, T. B. G. A.; BRUM Jr, B. de S. CABRERA, B. R.; MORAES, P. de O.; LOPES, D. C. N. Fatores que afetam o desenvolvimento da compostagem de resíduos orgânicos. Archivos de Zootecnia, 58 (R):59-85, 2009.
VALARINI, P. J.; RESENDE, F. V. Sustentabilidade do manejo orgânico e convencional na produção de hortaliças do Distrito Federal. Brasília: Embrapa Hortaliças, 2007. 12 P. (Circular Técnica, 49).
ZHANG, Y. e He, Y. Co-compostig solid swine manure with pine sawdust as organic substrate. Bioresource Technology, 97: 2024-2031, 2006.
WAHYONO, S.; SAHWAN, F. L. Solid waste composting and projects. BioCycle, 64-68p, 1998.
