estrat égias para otimiza çã o do poder fertilizante dos ... · qual o valor econômico dos...
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EstratEstrat éégias para otimizagias para otimiza çãção do podero do poderfertilizante dos dejetos e mitigafertilizante dos dejetos e mitiga çãção doo do
impacto ambientalimpacto ambientalCarlos Alberto CerettaEduardo Girotto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIADEPARTAMENTO DE SOLOS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DO SOLO
I Simpósio Internacional sobreGerenciamento de Resíduos Animais
I SIGERADias 11 a 13 de março de 2009 em
Florianópolis/SC
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•30 milm3/dia dedejeto
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Qualidade do Solo
ÁguaElementos químicos
FONTE: VEZZANI, 2001
HOMEM e AMBIENTE = HARMONIANossameta?
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Fertilizantes
Operações
Armazenamento
Outros
Sementes
Defensivos
Depreciação
Irriga
ção
Estimativa do custo total de produção detalhado
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40,337,826,528,0 saca de 60 kgTrigo
25,926,320,620,4 saca de 60 kgSoja
57,751,037,939,3 saca de 60 kgMilho
75,077,859,748,0 caixa de 40,8 kgLaranja
5,96,27,77,0 saca de 60 kgFeijão
37,236,319,815,9 toneladaCana-de-açúcar
4,24,43,02,6 saca de 60 kgCafé Arábica
17,419,513,811,4 saca de 60 kgBatata Inglesa
26,532,924,922,3 saca de 60 kgArroz em Casca
68,771,547,239,7 arroba 15 kgAlgodão c/ Caroço
2008(*) Jan200820072006 Unidade
Relações de trocas de fertilizantes e produtos agrí colas(Quantidade de produto necessária para adquirir 1 t onelada de fertilizante) -
Porque é estratégico o uso eficiente de nutrientes?
http://www.anda.org.br/estatisticas.aspx
2007 e 2008= Média de 70% importado
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Anos1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020
%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
CUSTO DE PRODUÇÃO
PARCELA DA COMERCIALIZÃO
PARCELA DO PRODUTOR
E a rentabilidade da atividade do agronegócio
A cada ano diminui o lucro do produtor!!!
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Qual o valor econômico dos nutrientes dosdejetos de suínos?
Propriedade com 500 suínosGera 105.000 L (105 m3) de dejetos mêsCada m3 de dejetos contêm:2,92 kg de N2,29 kg de P2O51,54 kg de K2O
Total de nutrientes em 1 mês:306,6 kg de N 240,4 kg de P2O5161,7 kg de K2O
Valor dos nutrientes:1 kg de N (uréia) = R$ 3,471 kg de P2O5 (SFT) = R$ 5,431 kg de K2O (KCl) = R$ 3,32
Valor em reaisR$ 1.064,00 para o NR$ 1.305,00 para o PR$ 537,00 para K
Total emR$/mês
R$ 2.906,00
Logo...... precisamos da alternativa de nutrientes de fontes orgânicas
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Necessitamos compatibilizar recursos disponíveis
⇒⇒⇒⇒ ambientais, humanos e
financeiros
Por onde começar?
⇒Sistemas de produção de culturas: grãospastagens, horticultura, frutífera, florestas...
⇒Sistemas de produção animal.
Estratégia?
⇒Do simples para o complexo, diferente e inovador
⇒Buscar e integrar conhecimento existente
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Relação entre rendimento relativo e teor de P no solo, RS/SC, 2004.
0
30
50
75
90
100R
endi
men
to R
elat
ivo,
%
P Mehlich-1
Teor crítico
Muito Baixo Baixo Médio Alto Muito Alto
pg 48
Alagados 3 6 12
CLASSE % ARGILA mg P dm -3 1 > 60 2 4 6 12 2 41- 60 3 6 9 18 3 21- 40 4 8 12 24 4 0- 20 7 14 21 42
O que estas curvas de resposta sugerem?
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Soja - Fazenda São Luis - PI. Safra 2002/2003 – Dirceu Klepker - EMBRAPA
Sem P (0,5 t/ha)
100 kg P2O5/ha(1,7 t/ha)
400 kg P2O5/ha (3,5 t/ha)
Qual a dependência das plantas dos nutrientes aplic ados ?
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MÁXIMA EFICIÊNCIA TÉCNICA(MET) E MÁXIMA EFICIÊNCIAECONÔMICA(MEE) DA ADUBAÇÃO NITROGENADA À PRODUÇÃO D EGRÃOS DE MILHO COM IRRIGAÇÃO PIVÔ CENTRAL NA REGIÃO DECRUZ ALTA, RS.
Ano agrícola MET MEE -------kg ha -1 de N-------
2000/01 226 160
2002/03 283 156
2003/04 286 158
Ceretta et al. (2005)
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R$
ha-1
200
400
600
800
1000
1200
0 60 120 180 240 N
0 60 120 180 200 N
0 60 120 180 160 N
0 60 120 180 120 N
0 60 120 180 80 N
Lucro com a venda em maio e aplicação ao mercado financeiroLucro com a venda parcelada e aplicação ao mercado financeiroVenda total em dezembro
48%
Lucro obtido com a venda do milho em dezembro 2005 - R$/ha
Milho irrigado por aspersão –Região de Cruz Alta, RS.
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E os nutrientes do milho que usei para alimentar ossuínos – Onde estão?
94,074,0Presente nos dejetos
6,026,0Retido no suíno
100,0100,0Alimentação
PotássioFósforo
70,0
30,0
100,0
Nitrogênio
kg
Significa que do total aplicado saiu no dejeto:
70% do N 74% do P e 94% do K
N e P= Lovatto et al. (2005). K= Oliveira (1993)
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Em que cenário isso acontece?
Produção brasileira de carne suína
2004/2007 (Mil toneladas)
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CiclagemNutrientes
Solo
NPK
NPK
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Retenção
Leite
Urina
Fezes
100
80
60
40
20
0N
(2562)
Por
cent
agem
do
Con
sum
o To
tal
P(237)
K(1720)
Ca(726)
Mg(222)
Na(279)
Percentagem da retenção e excreção de nutrientes co nsumidos por vacas leiteiras emlactação . O consumo total de cada nutriente (gramas por dia ) são mostrados nosparênteses. Fonte: Haynes e Wiliams (1993).
Importância de excretas na reciclagem de nutrientes .Vacas leiteiras em lacta ção
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Produção de dejeto líquido de suínos no RS eSC e área necessária para sua disposição, deacordo com normas estabelecidas para SantaCatarina.
Grande volume de dejetos produzido
EstadoProdução
DejetoÁrea necessária para
disposiçãoÁrea total de
milho
-----m3 ano-1 ---- ------------------------ha-------------------------
RS 13.620.8891 272.418 1. 436.000(3)
SC 16.920.0002 338.400 798.400(3)
Área total de milho em porcentagem que deveria ser utilizadapara disposição dos dejetos.
(1) FEPAM (2006). (2) EPAGRI (2006);(3) Anuário Brasileiro do Milho (2006).
19%
42%
� Em SC, estipula-se um limite de 50 m3 de dejetos ha-1 ano-1 (Palhares, 2005);� RS não se estabelece limite para aplicação de dejetos.
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ASSIM.... Suinocultura e bovinocultura devem,estrategicamente, andar juntas na região.
Afinal.....
Bovinocultura, na maioria das situações significapastagens perenes, que significa ter sempre plantascrescendo e absorvendo nutrientes, ou seja,transferindo do solo à planta, diminuindo perdas.
Integrar suinocultura com o uso de plantas decobertura também é muito importante.
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Lixiviação
NH3
Volatilização
NO2- NO3
-
Nitrificação
DenitrificaçãoN2O, N2
??
N-Dejeto Líquido
N-amoniacal60%
N-orgânico40%
NH4+
Microrganismos
Imobilização
Planta
Escoamento superficial
Aita, (2003).
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0
10
20
30
40
50
60
20 40 80
EscoamentoPercolaçãoVolatilização
Doses de DEJETO- m3 ha-1
Nitrogênio kg ha-1
Principais caminhos de perda donitrogênio - Milho 2000/01
Ceretta et al. (dados não publicados)
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Incorporação dos dejetos - equipamentodesenvolvido na Universidade de Passo Fundo, RS.
Incorporar é diminuirmuito a volatilização de N Fotos cedidas por Escosteguy
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E o N aplicado? Evolução da proporção entre asformas amoniacal e nítrica de N na camada 0-60 cm.UFSM, 1999
80 m 3
NH4+
NO3-
Pro
porç
ão e
ntre
NH
4+ e
NO
3- (%
)
0
100
0 15 30 45
TEMPO (DIAS)
20
40
60
80
Almeida (2000)
Em função disso:
Quando plantar ?
Melhor ainda se aplicado sobre pastagem
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Raízes mais profundas = maior ciclagem de nutriente s–Bom!
Meta?
Preocupar-se com a qualidadeda estrutura do solo para........
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Resistência à penetração - MPa0,0 0,4 0,8 1,2 1,6
Pro
fund
idad
e -
cm
0
10
20
30
40
50
60
Resistência do solo a penetração, medida com umpenetrógrafo. Experimento com dejeto suíno. S.Maria .
Basso et al. 2003
Por que a realidade mostra como é estratégicopreocupar-se em permitir o crescimento de raízes ?
Plantio direto há 8 anos
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Dias após aplicação do esterco12 21 29 35 57 70 93 103 116
N-NO3- - mg L-1
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sem esterco
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
MS esterco = 9,94
Basso et al. (2005)
Transferências de nitrogênio por percolação,durante cultivo de milho em 2000/01, em
sucessão a aveia. Santa Maria
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Condomínio de suinocultores-Paraíso do Sul, RS
Uso de dejeto líquido de suínos em campo natural -após 28 aplicações durante 4 anos- Paraíso do Sul, RS.
Condomínio suinocultores
Experimento
Esterqueiras
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a
Menor dose = Maior relação entre a quantidade de n utrientesaplicada via dejetos e acumulada nas plantas
Eficiência de aquisição de nutrientes (kg de nutri enteabsorvido por kg de nutriente aplicado ) em pastagemnatural com aplicação de esterco líquido de suínos.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
N P K Ca Mg
Nutrientes
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
Quanto aplicar?Durigon, 2003
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Produção de matéria seca em pastagem natural comaplicação de esterco líquido de suínos em função daestação do ano. Predomínio de grama forquilha- Paspalumnotatum e desmodium- Desmodium sp.
0
10
20
30
40
50
60
MS
(kg
ha
-1 d
ia -1
)
Verão Outono Inverno Primavera
Estações do ano
0 m3 ha-1
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
Quando aplicar? Durigon, 2003
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Escoado
Percolado
Dejeto líquido de suínos aplicado antes de cada cul tivo,representando 2,5 aplicações por ano, durante 7 ano sSanta Maria.
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Dose de dejeto líquido de suíno, m3 ha-1 Quantidade total aplicada
kg ha-1 20 40 80
Nitrogênio (N) 855 1710 3420
Fósforo (P) 564 (1291)1 1128 (2582) 2256 (5165)
Potássio (K) 331 (397)2 662 (794) 1324 (1589)
1- Números entre parênteses representam à quantidade equivalente em P2O5 aplicada, em kg ha-1. 2 - Números entre parênteses representam à quantidade equivalente em K2O aplicada, em kg ha-1.
Quantidades aplicadas de N, P e K na forma total, n as 17 aplicaçõesde dejeto líquido de suínos, de maio de 2000 e maio de 2007.
Qual a magnitude para os macronutrientes-N-P-K?
Dá uma média de 184 kg/ha/ano de P2O5
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Teor de MO no solo após 17 aplicações de dejeto líq uido de suínos,durante 7 anos
M O , g k g - 1
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0P
rofu
ndid
ade,
cm
2468
1 01 21 41 61 82 0
2 5
3 0
3 5
4 0
5 0
6 0
S e m a p lic a ç ã o
2 0 m 3 h a - 1
4 0 m 3 h a - 1
8 0 m 3 h a - 1
Fonte: Ceretta (2008), dados não publicados.
Mais carbono no solo = Mais matéria orgânica = melh ora a qualidade do solo
Aplicações consecutivas de dejeto de ‘suíno significa mais matériaorgânica no solo? Sim!!
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Teor de P (Mehlich 1) em solo após 17 aplicações de dejeto líquidode suínos, durante 7 anos.
K m e h l i c h 1 , m g k g - 1
0 5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0P
rofu
ndid
ade,
cm
2468
1 01 21 41 61 82 0
2 5
3 0
3 5
4 0
5 0
6 0
S e m a p l i c a ç ã o
2 0 m 3 h a - 1
4 0 m 3 h a - 1
8 0 m 3 h a - 1
Fonte: Ceretta (2008), dados não publicados.
Onde se acumulam nutrientes como o K?
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Teor de P (Mehlich 1) em solo após 17 aplicações de dejeto líquido desuínos, durante 7 anos.
P m e h l ic h 1 , m g k g - 1
0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0
Pro
fund
idad
e, c
m
2468
1 01 21 41 61 82 0
2 5
3 0
3 5
4 0
5 0
6 0
S e m a p l ic a ç ã o
2 0 m 3 h a - 1
4 0 m 3 h a - 1
8 0 m 3 h a - 1
Fonte: Ceretta (2008), dados não publicados.
Onde se acumulam nutrientes como o P? O que fazer?
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A d s o r ç ã o d e P e m s u p e r f ic ie
F ó s fo r o n a s o lu ç ã o m g L - 1
0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0
Fós
foro
ads
orvi
do m
g kg
-1
- 1 0 0
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
D o s e 0 C M A P = 3 1 1 , 4 m g k g - 1
D o s e 4 0 C M A P = 2 6 6 , 6 m g k g - 1
D o s e 8 0 C M A P = 1 9 7 , 8 m g k g - 1
Isotermas de adsorção de P em solo há 5 anos com us o dedejeto de suínos. Santa Maria, RS.
0-2,5cm
Quanto mais aplica ou mais tempo de aplicação mais P em formassolúveis Berwanger et al. (2005)
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Teores totais de cobre (a) e zinco (b) em profundid ades de um solo após 17aplicações de dejeto líquido de suínos, durante 7 a nos.
Cu total, mg kg-1
0 20 40 60 80
Pro
fund
idad
e, c
m
2468
101214161820
25
30
35
40
50
60
Sem aplicação
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
(a)
Zn total, mg kg-1
0 20 40 60 80
Pro
fund
idad
e, c
m
2468
101214161820
25
30
35
40
50
60
Sem aplicação
20 m3 ha-1
40 m3 ha-1
80 m3 ha-1
(b)
Fonte: Girotto (2007)
Ocorre acúmulo de Cu e Zn no solo? Sim..
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Quantidades totais aplicadas de Cu e Zn nas 17 aplicações de dejetolíquido de suínos, no período entre maio de 2000 e outubro de 2006.
Quantidadetotal
aplicada
Dose de dejeto líquido de suínos, m 3 ha-1 Variação naconcentração
kg ha -1 20 40 80 mg L -1
Cobre (Cu) 16,0 32,0 64,0 5 a 208
Zinco (Zn) 19,9 39,8 79,6 4 a 200
Tempo (anos ) de aplicação baseado nos teores aplicados de Cu e Zn
Conama(2006)
60 30 15Quantos anos? 60 30 15CONAMA (2006)
Fonte: Girotto ( 2007)
Altos teores de Cu e Zn nos dejetos de suínos....
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0
20
40
60
80
100
120
N m
iner
al, k
g ha
-1
0 20 40 80
Dose de dejeto, m 3 ha-1
Percolado
Escoamento
Transferências acumuladas de N mineral nas soluções transferidas nosolo, durante 7 anos com aplicação de dejetos de suínos.
Fonte: Ceretta (2008), dados nã o publicados.
Transferência de N mineral
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0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
P d
ispo
níve
l, kg
ha
-1
0 20 40 80
Dose de dejeto, m 3 ha-1
Percolado
Escoamento
Transferências acumuladas de P disponível nas soluções transferidas no solo,durante 7 anos aplicando dejetos de suínos
Fonte: Ceretta (2008), dados não publicados.
Transferência de P disponível
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Transferências acumuladas de K disponível nas soluções transferidas no solo,durante 7 anos aplicando dejetos de suínos
0
50
100
150
200
250
300
K d
ispo
níve
l, kg
ha
-1
0 20 40 80
Dose de dejeto, m 3 ha-1
Percolado
Escoamento
Fonte: Ceretta (2008), dados não publicados.
Transferência de K disponível
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Relação entre a porcentagem de escoamento superficial e a produçãototal de matéria seca na sucessão aveia preta/milho. UFSM,Santa Maria, RS. Ceretta et al. (dados não publicados)
02
46
810121416
0 20 40 60 80
Mat
éria
sec
a to
tal M
g ha
-1
20
30
40
50
60Matéria seca total% de perda de água
% d
e es
coam
ento
Doses de esterco líquido de suínos - m3 ha-1
Maior problema é o escoamento superficial? Então!
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Seleção de áreas: descarte de resíduos orgânicos
Ok, protegi a superfície do solo, mas.... Não existemsolos diferentes e com usos diferentes?
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Mattias (2006):Estudou característicasde argila e matériaorgânica em Nitossolo,Argissolo, Cambissolo.
Que o tipo de solotambém determina oacúmulo de elementos eisso tem implicações ànutrição de plantas equalidade do ambiente
Contudo, estas reaçõesdos elementos no solodependem.......
O que ele observou?
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
⇒⇒⇒⇒ Suinocultura e bovino de leite e corte devemser atividades comuns na mesma região.
⇒⇒⇒⇒ Tipo de solo e demais características damicrobacia hidrográfica devem sernorteadores da implantação ou expansão dasuinocultura.
⇒⇒⇒⇒ O objetivo em todo o sistema de uso do soloà produção agropecuária deve ser o daciclagem dos nutrientes. Meta? Maioreficiência e menores perdas de nutrientes.
⇒⇒⇒⇒ Como técnicos e seres sociais não podemosmais ser tão passivos diante da idéia decontinuar comprando nutrientes e jogandofora a maior parte.