estrat égias para otimiza çã o do poder fertilizante dos ... · qual o valor econômico dos...

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

•30 milm3/dia dedejeto

Qualidade do Solo

ÁguaElementos químicos

FONTE: VEZZANI, 2001

HOMEM e AMBIENTE = HARMONIANossameta?

Fertilizantes

Operações

Armazenamento

Outros

Sementes

Defensivos

Depreciação

Irriga

ção

Estimativa do custo total de produção detalhado

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

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!!!

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

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

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?

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 ?

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)

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.

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)

Em que cenário isso acontece?

Produção brasileira de carne suína

2004/2007 (Mil toneladas)

CiclagemNutrientes

Solo

NPK

NPK

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

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.

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.

Lixiviação

NH3

Volatilização

NO2- NO3

-

Nitrificação

DenitrificaçãoN2O, N2

??

N-Dejeto Líquido

N-amoniacal60%

N-orgânico40%

NH4+

Microrganismos

Imobilização

Planta

Escoamento superficial

Aita, (2003).

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)

Incorporação dos dejetos - equipamentodesenvolvido na Universidade de Passo Fundo, RS.

Incorporar é diminuirmuito a volatilização de N Fotos cedidas por Escosteguy

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

Raízes mais profundas = maior ciclagem de nutriente s–Bom!

Meta?

Preocupar-se com a qualidadeda estrutura do solo para........

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

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

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

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

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

Escoado

Percolado

Dejeto líquido de suínos aplicado antes de cada cul tivo,representando 2,5 aplicações por ano, durante 7 ano sSanta Maria.

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

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!!

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?

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?

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)

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..

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....

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

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

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

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!

Seleção de áreas: descarte de resíduos orgânicos

Ok, protegi a superfície do solo, mas.... Não existemsolos diferentes e com usos diferentes?

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?

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.

carlosceretta@smail.ufsm.br