R.C.Suelo Nutr. Veg. 7 (3) 2007 (16-25)00000000J. Soil Sc. Plant Nutr. 7 (3) 2007 (16-55)

ARTÍCULOS ORIGINALES

NÍVEIS DE LODO DE ESGOTO NA PRODUTIVIDADE DO GIRASSOL¹

Level of sewage sludge for the productivity of sun flower

Thomaz Figueiredo Lobo e Helio Grassi Filho

Faculdade de Ciências Agronómicas de Botucatu - UNESP - Caixa Postal 237, CEP 18610-307, Botucatu- SP. Correspondencia: thomaz@fca.unesp.br

ABSTRACT

The aim of the present study was to evaluate the efficacy of sewage sludge in supplying N to sunflower plants in order to substitute mineral N. Sewage sludge is an organic residue and, therefore, can contribute with several nutrients like P, S, Cu, Fe, Mn and Zn in addition to N supply. Besides improving the chemical and physical characteristics of soils, utilization of sewage sludge in agriculture can increase the lifespan of sanitary landfills. The present experiment was carried out at São Manuel Farm, which belongs to the School of Agronomical Sciences [Faculdade de Ciências Agronomicas-UNESP, Botucatu] and is located at the city of São Manuel. An experimental design in randomized blocks was adopted including 6 treatments and 5 replications. Treatments were as follows: TO - mineral fertilization according to bulletin 100 but without N; Tl - chemical fertilization according to IAC technical bulletin 100; T2 - 50% of N from sewage sludge plus 50% N from chemical fertilization; T3 - 100% of N from sewage sludge; T4 - 150% of N from sewage sludge; T5 - 200% of N from sewage sludge. Urea was used as source of N; simple superphosphate, as source of P; potassium chloride, as source of K; and boric acid, as source of B. Each parcel consisted of 100 m². For sunflower, the utilization of sewage sludge as a source of N led to significant increases in oil and dry-weight production.

Key words: biosolid, nitrogen and nutrition of the sunflower

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiencia do lodo de esgoto em fornecer N para a cultura do girassol, em substituição ao N mineral. O lodo de esgoto por ser um residuo orgânico atêm do fornecimento do N, poderá contribuir com outros nutrientes para as culturas, pois é rico de N, P, S, Cu, Fe, Mn e Zn A sua utilização na agricultura, alem de poder melhorar as características químicas e físicas dos solos, trará urna sobrevida aos aterras sanitarios. O experimento foi conduzido na Fazenda São Manuel da Faculdade de Ciências Agronómicas da UNESP Campus de Botucatu, localizada no municipio de São Manuel. Adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizado constituido por 6 tratamentos e 5 repeticoes. Os tratamentos foram: TO - adubação mineral de acordó com o boletim 100, mas sem N; TI - adubação química de acordó com o boletim técnico 100 do IAC; T2 - foi utilizado 50% do N proveniente do lodo de esgoto e o restante foi proveniente da adubação química; T3 - foi utilizado 100 % do N proveniente do lodo de esgoto; T4 - foi utilizado 150% do N proveniente do lodo de esgoto; T5 - foi utilizado 200% do N proveniente do lodo de esgoto. Foram utilizados como fonte de N a uréia, de P o superfosfato simples, de K o cloreto de potassio e de B o ácido bórico. Cada parcela foi constituida por 100 m². Para o girassol, a utilização de lodo de esgoto como fonte de N trouxe incrementos significativos na produtividade de grãos de óleo e de materia seca.

Palavras chaves: Biossolido, nitrogênio e Nutrição do girassol

INTRODUÇÃO

Segundo Pegorini etal. (2003) a disposição final do lodo de esgoto vem se caracterizando como um dos problemas ambientáis urbanos mais relevantes da atualidade, e que cresce diariamente tanto nos países desenvolvidos quanto naqueles em desenvolvimento, com reflexos da ampliação das redes de coleta e incremento dos níveis de tratamento.

Segundo Chang et al. (1987) o acumulo de elementos tóxicos em solos agrícolas, devido as aplicações sucessivas de lodo de esgoto é um dos aspectos que causam maior preocupação com relação á seguranda ambiental necessária para a viabilização desta prática.

Diversos trabalhos têm mostrado aumentos na produção de materia seca e de grãos por especies de interesse agronómico cultivado em solos tratados com lodo de esgoto (Defelipo et al, 1991). Em alguns casos, os aumentos São equiparáveis ou superiores aos obtidos com a adubação mineral recomendada para a cultura (Silva et al., 2001). Apesar disso, a complementação potássica é freqüentemente apontada como imprescindível para a obtenção de boas produções (Silva et al. 2001), urna vez que o residuo é pobre neste elemento.

O N contido no lodo de esgoto poderá restringir a taxa de aplicação mais do que teores de metáis pesados, devido a mineralização de sua carga orgânica e subseqüente á lixiviação de nitrato (Oliveira, 2000), quando em doses ácima de 50 t ha^-1 ano^-1 , ou equivalente em N, ácima de 300 kg^-1 ha^-1 ano^-1 . A maioria dos nutrientes do lodo está na forma orgânica, como é destacado porMunhoz (2001), apenas cerca de 30 a 50 % do N total esteja na forma prontamente aproveitável pelas plantas no primeiro ano.

Na ausência de norma específica para determinado residuo orgânico, sugere-se, que a taxa de aplicação anual seja estabelecida pelo criterio do N, conforme preconizado para o lodo de esgoto pela Norma P 4 230 da Cetesb, (1999) considerando ser a lixiviação de nitrato o principal fator poluente em curto prazo.

O N é o nutriente que mais limita a produção do girassol. É nutriente essencial para o crescimento das plantas. O nitrogênio é transformado em composto orgânico se acumulando ñas folha e caules para depois ir para o grao e a sementé. Uma boa nutrição nitrogenada promove um bom desenvolvimento foliar antes da floração (Ordonez, 1990).

As recomendacoes de adubação nitrogenada de cobertura variam de 40 a 80 kg ha^-1 de N. Como esse elemento é extraído pela cultura em grandes quantidades e nao apresenta efeito residual direto no solo, a produtividade esperada é um componente importante para a definição das doses de N. O histórico da área e a cultura anterior também devem ser considerados para a definição de adubação nitrogenada (Cantarella,1985).

Avaliações experimentáis indicam que a produção máxima de girassol é alcancada com 80 a 90 kg ha^-1 de N, contado, com aplicação de 40 a 50 kg ha^-1 de N obtem-se 90% da produção relativa máxima, correspondendo á quantidade do nutriente económicamente mais eficiente (Smiderle et al, 2002).

Quaggio & Úngaro (1997) indicam para o Estado de São Paulo (Brasil), a aplicação de 50 kg ha^-1 de N, sendo 10 kg ha^-1 no plantío e 40kg ha^-1 em cobertura aos 30 dias de emergência.

O objetivo deste trabalho foi avahar a utilização do lodo de esgoto como fonte alternativa de N, para a cultura do girassol em substituição ao N mineral, tendo em vista que além deste residuo ser rico em N, ele se apresenta em grande quantidade no mundo, sendo melhor utilizar no solo em uma forma racional do que ser disposto diretamente nos aterros sanitários.

MATERIAL E MÉTODO

O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental São Manuel pertencente a Faculdade de Ciências Agronómicas da UNESP de Botucatu, localizada no municipio de São Manuel a (22° 25' S; Latitude Sul, 48° 34'W) Longitude Oeste de Greenwich, com altitude de 750 s.n.m.. O clima da regiáo, segundo a classificação de Kóppen, é do tipo mesotérmico, Cwa, ou seja, subtropical úmido com estiagem no período de invernó, e com chuvas de novembro a abril sendo a precipitação media anual do municipio de 1.433 mm. A umidade relativa do ar é de 71%, com temperatura media de 23°C, medias anuais. A classificação e os dados meteorológicos foram fornecidos pelo Departamento de Recursos Naturais, área de Ciências Ambientáis / FCA UNESP - Botucatu.

A classificação do solo onde foi instalado este experimento é Latossolo Vermelho Escuro (EMBRAPA, 1999).

Foi adotado o delineamento experimental em blocos casualizados constituido por 6 tratamentos e 5 repetições assim definidos Pimentel Gomes (2000): TO, sem adubação nitrogenada (testemunha); TI adubação química nitrogenada de acordó com o Boletim Técnico 100 (Raij et al, 1997) (Adubação 100% N químico); T2, 50% adubação nitrogenada proveniente do lodo de esgoto e 50% na forma da adubação química, em cobertura; T3, 100% da adubação nitrogenada do recomendado pela cultura, proveniente do lodo de esgoto; T4, 150% da adubação nitrogenada proveniente do lodo de esgoto; T5, 200% da adubação nitrogenada proveniente do lodo de esgoto.

Cada parcela foi constituida por uma área de 100 metros quadrados (14x7,2m) com uma distância de 3 m de uma parcela a outra do mesmo bloco. A distância entre umbloco ao outro foi de 1,8 m. O girassol foi semeado em um espaçamento de 0,9 m entre linha e 4 sementes por metro na linha, a profundidade das sementes foi de 3 a 4 cm.

O cálculo do N proveniente do lodo de esgoto foi feito levado em consideração a sua taxa de mineralização do nitrogênio de 30% durante o ciclo da cultura segundo norma P 4.230 da CETESB (1999). Os dados foram submetidos comparação das medias, sendo utilizado o teste de Tukey a 5% de probabilidade, de acordó com os procedimentos do Statistical Analysis System (SAS Institute, 2001).

A cultivar utilizada foi a HELIO 251, fornecida pela empresa Helianthus do Brasil. Foi escolhido este híbrido por ser um material altamente produtivo e resistente as principáis doencas. Utilizou-se o lodo de esgoto proveniente da Estação de Tratamento de Esgoto da cidade de Jundiaí/SP.

A fim de possibilitar a utilização da área experimental em questao, foram feita as seguintes operacoes agrícolas em área total: gradagem; a aplicação do lodo de esgoto -foi calculado na base úmida nos tratamentos com um distribuidor de estéreo, regulado ñas seguintes dosagens T2 (7.600 kg ha^-1 ), T3 (15.200 kg ha^-1 ), T4, (22.800 kg ha^-1 ) e T5 (30.400 kg ha^-1 ); aplicação da trifuralina e ácido bórico - foi aplicado o trifuralin (ia) e o acido bórico na dosagem de 1,2 L ha^-1 e 6 kg ha^-1 , respectivamente buscando o controle da sementeira e fomecer B; adubação e semeadura - foi semeado em um espaçamento de 0,9 metros entre linha e 4 sementes por metro linear na profundidade de 3 cm. A adubação de plantío para todas as parcelas foi constituida de 30 kg ha^-1 de P₂0₅ na forma de superfosfato simples (180 g kg^-1 P₂0₅) e 30 kg ha^-1 de K₂0 na forma de cloreto de potássio (600 g kg^-1 K₂0). A adubação de N foi realizada logo após o plantio no T 1, na dosagem de 10 kg ha^-1 de N na forma de uréia (450 g kg^-1 de N), que é o recomendado para o Estado de São Paulo; adubação de cobertura - os tratamentos que receberam a adubação de cobertura foram os tratamentos TI e T2. O tratamento TI recebeu 40 kg ha^-1 de N, que é o recomendado paro o Estado de São Paulo, de acordó com o Boletim 100 (Raij et al., 1997), o T2 recebeu 25 kg ha^-1 de N, porque os outros 25 kg ha^-1 foram aplicados antes do plantio na forma de lodo de esgoto, totalizando os 50 kg ha^-1 que é o recomendado para o Estado de São Paulo. A forma utilizada para a cobertura foi a uréia. Esta operação foi efetuada aos 30 dias após a emergência, como choveu após esta adubação nao houve necessidade de incorporar.

A colheita foi realizada quando o girassol estava na fase (R9), onde os capítulos já estavam todos já voltados para baixo, sendo corrigido para 11% de umidade. Com estes dados calculou-se a produtividade (kg ha^-1 ), considerando o estande final da cultura de 37.000 plantas por ha.

O teor de óleo foi avahado pelo método químico utilizando o hexano como extrator e o equipamento utilizado foi o Soxhlet. O (caule + folhas) e capítulos, após coletados, foram colocadas em urna estufa em urna temperatura de 60° C, do Departamento Produção Vegetal área da Agricultura e Melhoramento Vegetal deixando até a massa constante, em seguida este material foi pesado para verificar a quantidade de massa de materia seca ñas 10 plantas. Os dados foram transformado para kg ha^-1 .

A produtividade de materia seca total foi a somatória da massa da materia seca do caule + folha com a massa de materia seca do capítulo.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Antecedendo a instalação do experimento, foram realizadas análises químicas de solo ñas faixas de profundidades de 0-20 a 20-40cm, segundo Raij et al. (2001), estando os resultados apresentados ñas Quadro 1.

Foi retirado as amostras composta do lodo, que apresentou as seguintes características na Quadro 2 (LANARV, 1988). A análise foi realizada no Laboratorio de Fertilizantes e Corretivos do Departamento de Recursos Naturais / Ciencia do Solo da Faculdade de Ciências Agronómica de Botucatu - SP. Os resultados do diâmetro medio dos capítulos estao na Quadro 3 e observa-se valores medios superiores no tratamento que recebeu urna dosagem maior de lodo de esgoto, tratamento (T5) e em seguida o tratamento (T2). Os tratamentos (TI, T3 e T4) foram estatisticamente iguais. O tratamento (TO) foi o que apresentou - se estatisticamente inferior a todos os demais tratamentos. Pode se verificar nos resultados da Quadro 3 que o beneficio do lodo de esgoto e da interação da adubação como fonte de N lodo de esgoto associado á adubação mineral para o diâmetro medio do capítulo.

O diâmetro do capítulo tem implicacoes sobre o número de potencial de grãos, componente importante na produtividade de grãos. Observa-se através dos dados obtidos na Quadro 3, que o lodo de esgoto pode aumentar a disponibilidade de N, para a cultura do girassol. Esses fatores de produção influenciaram no crescimento do capítulo pela disponibilidade adequada de N no desenvolvimento da planta, tal como foi observado por Sfredo et al. (1984) , citado por Zagonel (1991).

Conforme os resultados do rendimento de grãos em kg ha^-1 , observados na Quadro 3. Analisado os resultados, verifica-se que o rendimento de grãos variou de 3.127 para 5.125 kg ha^-1 em função dos diferentes tratamentos com a adubação de lodo de esgoto. Os maiores rendimentos foram obtidos nos tratamentos que receberam a maior quantidade de lodo de esgoto, tratamento (T5) e no que recebeu metade do N proveniente do lodo de esgoto e a outra metade proveniente da adubação mineral, tratamento (T2). Observam-se os tratamentos que receberam a mesma quantidade de N (TI, T2 e T3), via lodo de esgoto e/ou mineral, o tratamento que proporcionou maior rendimento de grãos foi o que recebeu metade de lodo de esgoto e metade de adubação mineral (T2). Tal fato está relacionado a ação do N na aceleração da decomposição da materia orgânica devido a diminuição da relação C/N da mesma, ao aplicar o N em cobertura, resultando em aumento da mineralização do N presente no lodo de esgoto e conseqüentemente a sua disponibilidade á cultura (Delwiche, 1970). Deschamps & Favaretto(1997) observaram em um dos seus ensaios com lodo de esgoto em girassol que os pode ser utilizado como fonte de adubação orgânica substituindo 100% a quantidade de N recomendada, sem prejuízos em termos de rendimento quando comparado a adubação mineral.

Smiderle et al. (2002) observaram que as maiores produtividades de girassol foram obtidas na dosagem de N de 84 kg ha^-1 e que dosagens maiores prejudicaram a produção dos grãos. Castro et al. (1999) observaram que a produção de grao de girassol aumentou até a dosagem de 90 kg ha^-1.

Quanto aos resultados de peso de 1000 sementes (Quadro 3) observa-se que os tratamentos (T2) e (T5) foram superiores aos demais tratamentos, tendo este parámetro acompanhado os resultados obtidos com o rendimento de grãos.

Lobo et al. (2006) estudando doses crescentes de N em girassol, de verificaram que para o peso de 1000 sementes nao houve variação com as doses de N de 50, 70, 90, 110 e 130 kg ha^-1 , para a mesma cultivar HELIO - 251, utilizada neste trabalho.

Para os teores de óleo dos grãos de girassol, que estao presentes na Quadro 3, observase que nao houve diferenca significativa entre os tratamentos que receberam ou nao lodo de esgoto, embora Smiderle et al. (2002), observaram que com o aumento das doses de N no girassol houve urna redução do teor de óleo.

O teor de óleo nos grãos resulta do balanco entre a deposição de lipídeos, proteínas e outras substancias, dentro das características genéticas da cultivar. A maior disponibilidade de nitrogênio tende elevar o teor de proteína, com a diminuição do teor de óleo de girassol Esteer et al, (1984). Entretanto para o rendimento de óleo do grao, observa-se pela Quadro 3, que o tratamento (T5), que recebeu a maior dosagem de lodo nao diferiu dos tratamentos (T2, T3 e T4), que receberam lodo de esgoto em dosagens menores, porém diferiu do tratamento (TO e TI) que nao recebeu a aplicação deste residuo. Observa-se também que os incrementos de rendimento de óleo foram decorrentes, em maior grau, das variações no rendimento medio de grãos, porque os comportamentos diferenciáis do teor de ó leo (%), nao foram significativos entre os tratamentos. Entre as características agronómicas, o rendimento de óleo é um parámetro importante na cultura do girassol, quer pelo seu alto conteúdo e em função de sua elevada concentração de ácidos graxos insaturados.

Pela Quadro 4 observa-se que o comportamento da produção de massa de materia seca de caule + folha, capítulo e total mostraram urna resposta significativa ao aumento da dose de lodo de esgoto aplicada. Estes parámetros de produção de massa de materia seca está intimamente associado á quantidade de N colocado a disposição da planta (Malavolta et al, 1997), podendo-se observar que o tratamento que recebeu urna maior quantidade de lodo de esgoto (T5), apresentou urna maior produção de materia seca, nao diferindo do (T2), pelo mesmo motivo comentado na produtividade de grãos, como se observa na Quadro 4.

Silva et al. (2003) observaram que a melhor resposta em produção de materia seca com sorgo utilizando lodo de esgoto foi o tratamento que recebeu metade da adubação química e metade lodo de esgoto aproximadamente de 82,51 ha^-1 , valor muito ácima do valor padrao, que varia de 15 a 45 t ha^-1

O rendimento medio de materia seca é um parámetro importante, devido a que refletem a quantidade de biomassa vegetal que retorna ao solo. Este padrao pode indicar um melhor beneficio as culturas seguintes, com a maior retenção de umidade e melhor disponibilidade de nutrientes, urna vez que no girassol a decomposição da folha e do capitulo é rápida por apresentar-se urna baixa relação C/N. A decomposição do caule é mais lenta por apresentar urna alta relação C/N, e isto é interessante, porque na mesma planta partes se decompoem rápidamente fornecendo nutrientes para a próxima cultura, e parte, permanecerá por mais tempo no solo, favorecendo a retenção de umidade.

CONCLUSÕES

Pode ser substituido o N proveniente da adubação mineral com N proveniente do lodo de esgoto, havendo um aumento significativo na produtividade, tanto no grao, rendimento de óleo e materia seca.

AGRADECIMENTOS

Ao Departamento de Produção Vegetal e ao Departamento de Recursos Naturais da FCA - UNESP, Campus de Botucatu, pela oportunidade e contribuição cientifica.

NOTAS

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