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Revista Brasileira de Ciência do Solo

versão On-line ISSN 1806-9657

Rev. Bras. Ciênc. Solo vol.34 no.6 Viçosa nov./dez. 2010

http://dx.doi.org/10.1590/S0100-06832010000600008 

SEÇÃO II - QUÍMICA E MINERALOGIA DO SOLO

 

Mobilidade de P, Cu e Zn em colunas de solo sob sistema de semeadura direta submetido às adubações mineral e orgânica(1)

 

Mobility of P, Cu and Zn in soil columns under no-till and organic and mineral fertilization

 

 

Oromar João BertolI; Emerson FeyII; Nerilde FavarettoIII; Osmir José LavorantiIV; Nivaldo Eduardo RizziV

IEng.-Agrônomo, Dr., Áreas de Meio Ambiente e Geoprocessamento, EMATER. Rua da Bandeira 500, CEP 80035-270 Curitiba (PR). E-mail: oromar@emater.pr.gov.br
IIProfessor do Centro de Ciências Agrícolas, Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE. Rua Pernambuco 1777, CEP 85960-000 Marechal Cândido Rondon (PR). E-mail: efey@unioeste.br
IIIProfessora do Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Universidade Federal do Paraná - UFPR. Rua dos Funcionários 1540, CEP 80035-050 Curitiba (PR). E-mail: nfavaretto@ufpr.br
IVEstatístico, Dr., EMBRAPA-CNPF. Estrada da Ribeira, km 111, CEP 83411-000 Colombo (PR). E-mail: osmir@cnpf.embrapa.br
VProfessor do Curso de Engenharia Florestal, UFPR. E-mail: niva@ufpr.br

 

 


RESUMO

A retenção, no perfil do solo, de elementos minerais aplicados em sua superfície é fundamental para a manutenção da qualidade da água. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de dejeto líquido de suíno e adubo mineral na lixiviação do P, Cu e Zn em colunas indeformadas de solo (25 cm de altura e 20,3 cm de diâmetro) retiradas de uma área de Latossolo Vermelho eutroférrico típico sob semeadura direta. A água foi aplicada nas colunas de forma ininterrupta, na quantidade correspondente a três volumes da porosidade total do solo (10.020 cm3), sendo a coleta e análise dos elementos subdivididas em cinco frações. Cada volume de poros (3.340 cm3) corresponde a um turno de água percolada, e o primeiro volume foi fracionado em três coletas. A concentração dos elementos no solo foi determinada nas camadas de 0 a 2,5, 2,5 a 10 e 10 a 20 cm. A retenção de P, Cu, e Zn no solo, em relação ao aplicado via dejeto líquido de suíno, foi de 99,6, 98,8 e 100 %, respectivamente. Para o P aplicado via adubo mineral, a retenção foi de 89,7 %. Independentemente do tipo de adubo, as concentrações de P, Cu e Zn no solo foram maiores na camada de 0 a 2,5 cm. Esses resultados indicam o baixo potencial de lixiviação desses elementos, o que sugere ser importante o uso de práticas de manejo e conservação do solo e da água que proporcionem a contenção e a infiltração do escoamento superficial.

Termos de indexação: qualidade da água, erosão hídrica, lixiviação, dejeto líquido de suíno, nutrientes, metais pesados.


SUMMARY

The retention of mineral elements applied to the soil surface is crucial to maintain water quality. The objective of this study was to evaluate the effect of liquid swine manure and mineral fertilizer on leaching of P, Cu and Zn through undisturbed soil columns (height 25 cm, diameter 20.3 cm) of an Oxisol under no tillage. A water volume (10.020 cm3) corresponding to three times soil total pore volume (3,340 cm3) was continuously applied to the columns, and the sampling and analysis of the elements subdivided into five fractions. The first soil pore volume ( 3,340 cm3) was split into three equal portions of 1,113 cm3; and at the last two the volume of 3,340 cm3 was applied at once to the soil columns. The soil mineral elements level was determined in the layers 0-2.5, 2.5-10 and 10-20 cm. In relation to the applied liquid swine manure, 99.6, 98.8 and 100 % of P, Cu, and Zn was retained, respectively. Phosphorus retention of the applied mineral fertilizer was 89.7 %. Regardless of the fertilizer type, the soil P, Cu and Zn levels were highest in the 0-2.5 cm layer. These results indicate the low leaching potential of these elements and the importance of soil and water conservation practices to ensure runoff retention and infiltration.

Index terms: water quality; soil erosion; leaching; liquid swine manure; nutrients; heavy metals.


 

 

INTRODUÇÃO

A região Sul do Brasil é a maior produtora de dejeto liquido de suínos (Shigaki et al., 2006), cujo resíduo, no Estado do Paraná, tem sido distribuído, principalmente, em solos agrícolas sob sistema de plantio direto. O uso desses dejetos na agricultura representa uma fonte de nutrientes e matéria orgânica. Além da adição de N, P e K, os dejetos de suínos são também fonte de Cu e Zn. Estes micronutrientes são frequentemente adicionados na dieta animal e, como a taxa de absorção é muito baixa, excretados nas fezes e urina (Berenguer et al., 2008). Agronomicamente, todos eles são elementos essenciais ao crescimento e desenvolvimento de plantas, mas, se usados excessivamente, apresentam grande potencial de poluição do solo e das águas, causando danos ao meio ambiente, à saúde humana e animal, bem como à produção vegetal. O P é o principal elemento associado ao problema de eutrofização (Heatwaite et al., 2000; Simard et al., 2000; Sharpley et al., 2001). Já os elementos N, Cu e Zn estão relacionados sobretudo a problemas de saúde humana e animal (Smith et al., 1990; Owens, 1994; Sargentelli et al., 1996; Robertson, 2005).

De acordo com as melhores práticas de uso e manejo do solo, recomenda-se favorecer a infiltração da água em áreas agrícolas, o que permite ao solo desempenhar sua função de filtro (Larson & Pierce, 1994) e, consequentemente, reduzir o potencial de poluição das águas via escoamento superficial. No entanto, é fundamental estudar a capacidade de retenção dos elementos na matriz do solo (Jury et al., 1991), a fim de evitar problemas de contaminação das águas subterrâneas (Parry, 1998; Hooda et al., 2000).

Entre as várias estratégias para melhorar a qualidade da água, sistemas de terraceamento têm se apresentado como uma alternativa tecnicamente viável. Os terraços diminuem a velocidade do escoamento superficial e permitem que a água acumule no canal, aumentando sua infiltração (Bertoni & Lombardi Neto, 1990; Paraná, 1994; Griebeler et al., 2005) e possibilitando, assim, a retenção dos poluentes no perfil do solo em vez de serem lançados diretamente nas águas superficiais.

Perdas de P ocorrem preferencialmente via superfície (Hooda et al., 2000; Shigaki et al., 2006; Sharpley & Halvorson, 1994) devido à adsorção específica com os minerais da fração argila, principalmente óxidos de Fe e Al (Sparks, 1995). Essa característica, portanto, confere ao P baixo potencial de lixiviação (Hooda et al., 2000; Piovesan et al., 2009). No entanto, o potencial de perda de P via subsuperfície será maior em solos arenosos com elevada aplicação de P via adubo mineral ou orgânico (Sharpley & Halvorson, 1994; Hooda et al., 2000; Shigaki et al., 2006) bem como em sistemas de manejo com menor revolvimento do solo, devido ao fluxo preferencial em canais formados sobretudo por raízes e minhocas (Hooda et al., 2000; Simard et al., 2000).

Os adubos apresentam comportamentos distintos quanto à solubilização de seus constituintes, o que diretamente influencia o processo de transporte do solo para o sistema aquático. Adubos minerais, com elevada solubilidade em água, favorecem as perdas de nutrientes solúveis em curto prazo (McDowell & Sharpley, 2001), enquanto adubos orgânicos, por dependerem da mineralização da fração orgânica, tornam-se uma fonte de nutrientes de longo prazo (Shigaki et al., 2006; Peles, 2007; Berenguer et al., 2008; Takalson & Leytem, 2009).

Metais pesados como o Cu e o Zn, devido à baixa mobililidade no perfil do solo, tendem a acumular-se na camada superficial (Gomes at al., 2001; Parham et al., 2002; Conte et al., 2003), portanto, de maneira geral, apresentam baixo potencial de lixiviação; contudo, aplicações excessivas de dejeto podem ocasionar perdas em subsuperficie (Sistani et al., 2008).

A baixa mobilidade do P, do Cu e do Zn acentua-se com o aumento do teor de argila (Sims et al., 1998) e com o avanço do intemperismo do solo (Conte et al., 2003; Gomes at al., 2001). Solos altamente intemperizados, como os Latossolos, possuem a fração argila dominada pela caulinita e por óxidos de Fe e Al. Além da capacidade de troca iônica, esses minerais da fração argila conferem ao solo a capacidade de adsorção iônica. Solos com elevado intemperismo geralmente apresentam grande profundidade, o que também contribui na capacidade de reter elementos minerais (Fontes et al., 2001). Essas características, aliadas a um alto grau de deficiência de elementos minerais nas camadas mais profundas (Simard et al., 2000), dão a esses solos grande poder de filtrar o escoamento superficial que venha a percolar.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de retenção de P, Cu, e Zn aplicados via adubação mineral e dejeto líquido de suíno em colunas indeformadas de um Latossolo coletadas em áreas agrícolas sob semeadura direta. Com essas informações, espera-se contribuir na fundamentação para adoção de práticas que favorecem a infiltração de água no solo, entre elas o terraceamento sob semeadura direta, e, consequentemente, na redução da poluição difusa ocasionada pela erosão hídrica.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Colunas indeformadas de solo, com 20 cm de altura e 20,3 cm de diâmetro, foram coletadas em novembro de 2003, no município de Marechal Cândido Rondon - PR (coordenadas UTM 194.290 e 7.283.460, fuso -22), em lavoura manejada sob sistema de semeadura direta e com terraços implantados em nível. A coleta foi realizada em uma faixa de terra entre dois terraços (área experimental), situada no terço médio de uma encosta. Segundo a classificação de Köppen, o clima da região é do tipo Cfa, subtropical úmido, sem estação seca (Brasil, 1982). O solo é um Latossolo Vermelho eutroférrico típico (Rhodic Hapludox), textura muito argilosa, com os seguintes atributos físicos determinados em quatro repetições na camada de 0 a 20 cm: 1,29 kg dm-3 de densidade do solo, pelo método do anel; 2,74 kg dm-3 de densidade de partícula, pelo método do balão volumétrico; 0,410 dm3 dm-3 de microporos, pela mesa de tensão; 0,106 dm3 dm-3 de macroporos, por diferença entre porosidade total e microporosidade; e 0,516 dm3 dm-3 de porosidade total, pela densidade de solo e densidade de partícula (Embrapa, 1997). Amostras de solo em duas profundidades (0 a 2,5 e 2,5 a 20 cm), em oito repetições, foram coletadas em pontos adjacentes aos locais de coleta das colunas de solo e caracterizadas quanto a granulometria, pelo método do densímetro (Embrapa, 1997); C orgânico, por colorimetria; P e K, por Mehlich; Ca, Mg e Al, extraídos com KCl 1 mol L-1; pH CaCl2 0,01 mol L-1; de acordo com Pavan et al. (1992); óxido de Fe cristalino (Fe2O3), extrações com DCB e leitura por absorção atômica (Mehra & Jackson, 1960); e caulinita, por termogravimetria, conforme Melo et al. (2001) (Quadro 1).

 

 

A coleta das colunas foi realizada introduzindo-se tubos de PVC, com 25 cm de altura, 20,3 cm de diâmetro interno e 9 mm de espessura de parede, verticalmente no solo, com o auxílio do sistema hidráulico de uma retroescavadeira. O controle da profundidade foi exercido por meio da colocação de uma marca na parede interna dos tubos, aos 20 cm de altura. A extremidade do tubo a ser introduzida no solo foi afiada pelo lado externo, e as paredes interna e externa do tubo foram lubrificadas com vaselina. Esses procedimentos tiveram a finalidade de facilitar a coleta e evitar um eventual atrito do solo com a parede interna do tubo, o que poderia ocasionar distúrbio da estrutura e, por consequência, alterar a porosidade da coluna indeformada. Ainda como medida para evitar a deformação das colunas, os tubos foram retirados do solo manualmente, com o auxílio da retroescavadeira. As colunas tinham uma massa média de solo de 8,6 kg, considerando suas dimensões (20 cm de altura e 20,3 cm de diâmetro), porosidade total (0,516 dm3 dm-3) e densidade de partícula (2,74 kg dm-3).

Após a coleta, as colunas de solo foram armazenadas em laboratório durante 54 dias para perda de umidade e consequente contração do solo, com o propósito de criar um espaço entre a parede interna do tubo de PVC e a coluna de solo, o que possibilitou vedar esse espaço com silicone, impedindo que a água de percolação formasse um fluxo preferencial através da parede do tubo.

As etapas que antecederam o processo de percolação foram: vedação, com silicone, do espaço entre a coluna de solo e a parede do tubo de PVC; colocação de uma camada de 0,5 cm de sílica com granulometria de 0,2 cm, em pratos plásticos rígidos com 3,5 cm de altura; perfuração da parte central dos pratos para fixar uma mangueira com 1 cm de diâmetro, a fim de drenar o lixiviado; posicionamento dos pratos em uma bancada; colocação das colunas sobre os pratos; nivelamento das colunas; umedecimento do solo por meio da obstrução dos drenos com silicone e manutenção de uma lâmina de água de 30 mm durante 12 h. Este procedimento teve uma repetição.

Foram aplicados os seguintes tratamentos em quatro repetições: adubo mineral com P solúvel (NH4H2PO4), na quantidade de 0,25 g/coluna de P, equivalente a 78,6 kg ha-1 de P (tratamento AM); adubo orgânico com dejeto líquido de suíno, na quantidade de 485 mL/coluna, equivalente a 150 m3 ha-1 e a 480 kg ha-1 de P, 30 kg ha-1 de Cu e 15 kg ha-1 de Zn (tratamento AO); e sem adubo ou testemunha (tratamento T).

As quantidades dos adubos utilizados foram três vezes superiores à média das quantidades colocadas nas lavouras pelos agricultores, com o objetivo de simular uma alta carga de elementos minerais em solução e, consequentemente, um potencial máximo de contaminação. A quantidade de P aplicado pelos produtores é diferente entre as formas de adubação mineral e orgânica; portanto, isso também foi reproduzido no experimento de lixiviação.

No momento da coleta do dejeto suíno foram retiradas quatro amostras do material para determinar as concentrações de P, Cu, Zn e matéria seca (Brasil, 1982), cujas análises apresentaram, respectivamente, os teores de 3,2, 0,2, 0,1 e 63,3 g L-1. Como a quantidade de dejeto líquido de suíno colocada em cada coluna de solo foi de 485 mL e apresentava baixos teores de matéria seca, o adubo mineral utilizado foi dissolvido em um volume de água deionizada, para que em cada coluna fosse aplicada uma solução de 460 mL - volume esse também aplicado no tratamento sem adubo, na forma de água deionizada. Esse procedimento foi executado de forma lenta, para que o solo absorvesse todo o volume da solução aplicada, e teve o objetivo de igualar a condição inicial de umidade de solo em cada coluna.

Imediatamente após a adição do dejeto e do adubo mineral, foi iniciado o processo de percolação da água, aplicada por gotejamento, por meio de kits de soro hospitalar. Para melhor distribuição da água, em cada coluna foi colocado um feltro na superfície do solo e utilizaram-se três kits. A fim de evitar a formação de lâmina superficial de água, esta foi aplicada com uma vazão em torno de 2,2 mL min-1 por coluna.

A quantidade de água aplicada no processo de percolação correspondeu a três volumes de poros (10.020 cm3), obtidos a partir da porosidade total do solo (51,6 %) e das dimensões da coluna (20,3 cm de diâmetro e 20 cm de altura). A água foi aplicada de forma ininterrupta, porém a coleta foi fracionada em cinco. Cada volume de poros (3.340 cm3) foi considerado um turno de água percolada, e o primeiro foi subdividido em três frações. Esse procedimento foi adotado por se considerar que o efeito na retenção dos elementos minerais pela matriz do solo seria mais acentuado no primeiro volume de poros. Assim, o primeiro turno, com três frações (T1A, T1B e T1C), teve 1.113 mL de água percolada em cada fração, e os dois últimos turnos (T2 e T3) tiveram volume de água percolada de 3.340 mL cada. A água percolada foi coletada em um reservatório conectado ao dreno da coluna. De cada amostra foi coletada uma subamostra de 200 mL, filtrada em filtro de 0,45 mm e congelada para posterior determinação da concentração de P, Cu e Zn solúvel.

O teor de P solúvel reativo foi determinado por colorimetria sob comprimento de onda de 882 nm, por meio do método do ácido ascórbico (Murphy & Riley, 1962), e os teores de Cu e Zn solúveis foram determinados por espectrofotometria de absorção atômica (Perkin-Elmer, 1973).

Concluída a percolação da água, as colunas foram deixadas em repouso para eliminar a água residente na porosidade do solo. Após esse procedimento, as colunas de solo foram seccionadas em três camadas: 0 a 2,5 cm, 2,5 a 10 cm e 10 a 20 cm, para determinar os teores de P, Cu, Zn e de C orgânico (Pavan et al., 1992).

Na análise estatística foram utilizados dois esquemas fatoriais, a saber:

Fatorial 1 (esquema 3 x 5 com quatro repetições), sendo os tratamentos constituídos por três adubações - adubo orgânico (AO), adubo mineral (AM) e testemunha (T) - e cinco turnos: T1A, T1B, T1C, T2 e T3. As comparações múltiplas foram realizadas por contrastes ortogonais do teste F, previamente estabelecidos: contraste 1 - T vs AO, AM; contraste 2 - AO vs AM, para os efeitos de tratamentos; contraste 3 - T1A, T1B e T1C vs T2 e T3; contraste 4 - T1A vs T1B e T1C; contraste 5 - T1B vs T1C; e contraste 6 -T2 vs T3 para os efeitos de turnos.

Fatorial 2 (esquema 3 x 3 com quatro repetições), sendo os tratamentos constituídos por três adubações - adubo orgânico (AO), adubo mineral (AM) e testemunha (T) - e três camadas de solo: de 0 a 2,5 cm, de 2,5 a 10 cm e de 10 a 20 cm. As comparações múltiplas foram realizadas por contrastes ortogonais do teste F, previamente estabelecidos: contraste 1- T vs AO, AM; contraste 2- AO vs AM, para os efeitos de tratamentos; contraste 3- 0 a 2,5, 2,5 a 10 vs 10 a 20; e contraste 4- 0 a 2,5 vs 2,5 a 10 para os efeitos de camadas de solo.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A maior concentração de P solúvel reativo (PSR) na água percolada foi observada no tratamento com aplicação de P via adubo mineral (Quadro 2). Os resultados adquirem maior expressão se considerada a quantidade de P total aplicada no tratamento com dejeto líquido de suíno (1,55 g/coluna de P), a qual foi em torno de seis vezes superior à quantidade de P aplicada no tratamento com adubo mineral (0,25 g/coluna de P).

 

 

A menor lixiviação do PSR, apesar da maior adição de P total, no tratamento com dejeto de suíno possivelmente deve-se ao fato de que a maior porção do P proveniente do dejeto encontrava-se na forma orgânica particulada, estando disponível para transporte via lixiviação apenas a forma solúvel, a qual representa uma pequena fração. Estudos mostram que até 90 % do P total, em dejeto líquido de suíno, pode estar na forma insolúvel, ou seja, P particulado na fração orgânica do dejeto (Shigaki et al., 2006; Peles, 2007; Takalson & Leytem, 2009).

A comparação entre turnos mostra que os tratamentos com dejeto e adubo mineral tiveram comportamento inverso. Enquanto no tratamento com adubo mineral a concentração de PSR na água percolada diminuiu na sequência dos turnos, no tratamento com dejeto houve aumento. Os resultados indicam ainda efeito mais prolongado na lixiviação de PSR nos tratamentos com dejeto e testemunha (solo natural), permitindo inferir que, nestes tratamentos, a concentração de PSR poderia continuar crescendo, caso prosseguissem os turnos de percolação de água. Esse comportamento provavelmente decorreu do fato de que no tratamento com adubo mineral todo o P estava na forma solúvel, favorável a uma lixiviação mais rápida. Já nos tratamentos com dejeto de suíno e testemunha, grande parte do P encontrava-se particulado nas frações orgânicas do dejeto e da resteva, sendo lentamente solubilizado e lixiviado no decorrer do avanço dos turnos.

A menor lixiviação de PSR no tratamento com dejeto, em relação ao tratamento com adubo mineral, é claramente evidenciada pela análise das percentagens de perda desse nutriente em cada turno e no total dos turnos, em relação ao aplicado (Quadro 3). Observa-se que a percentagem de PSR perdida em ambos os tratamentos foi muito baixa, sendo substancialmente menor no tratamento com dejeto (0,4 %) em relação ao tratamento com adubo mineral (10,3 %). Piovesan et al. (2009), ao avaliarem a lixiviação de PSR de dejeto líquido de bovino em colunas indeformadas de solo argiloso, constataram perdas em torno de 1 % em relação ao aplicado. Observa-se ainda que no tratamento com adubo mineral, embora no turno T1A tenha percolado um volume de água correspondente a apenas um terço do volume de poros do solo, o percentual de PSR lixiviado foi superior aos turnos T2 e T3, que representam um volume de poros para cada turno. Isso demonstra que o adubo mineral proporcionou lixiviação mais rápida do PSR do que o adubo orgânico. Resultados semelhantes foram obtidos por Favaretto (2002), Parham et al. (2002); Andraski & Bundy (2003); Takalson & Leytem (2009) e Piovesan et al. (2009).

 

 

As perdas de PSR foram pequenas em ambos os tratamentos e podem ser justificadas pela textura e pelo grau de intemperismo do solo, associado á alta reatividade do P com o solo. Solos com avançado intemperismo, especialmente aqueles originários de basalto, apresentam considerável proporção de argilas e óxidos com capacidade de troca aniônica e fixação de P (Eberhardt et al., 2008; Sims et al., 1998; Andraski & Bundy, 2003). Os dados do solo estudado (Quadro 1) mostram um pH em torno de 6 e uma mineralogia da fração argila dominada por caulinita e Fe2O3, os quais caracterizam-se por apresentar um ponto de carga zero a pH entre 3,5 e 4 para a primeira e a pH entre 8 e 9 para o segundo. Essa condição possibilita ao solo apresentar não somente CTC (capacidade de troca de cátions), mas também CTA (capacidade de troca de ânions). Portanto, a CTA do solo estudado associada aos elevados teores de argila, bem como à carência de P nos argilominerais das camadas inferiores do solo (Brock et al., 2007), possivelmente reduziram a lixiviação do PSR (Chardon et al., 1997; Ginting et al., 1998). Mesmo pequenas quantidades de minerais de argilas e, ou, óxidos de Fe podem reduzir grandemente a mobilidade do P no solo (Sims et al., 1998).

A lixiviação de Cu solúvel foi muita baixa (Quadro 4) mesmo no tratamento com dejeto, o qual recebeu esse elemento via fertilizante orgânico. O Cu é constituinte do dejeto líquido de suíno, por fazer parte da dieta alimentar dos animais; portanto, o monitoramento do teor desse elemento mineral, sobretudo no solo com aplicações sucessivas de dejeto, tem sido recomendado (Scherer et al., 1984).

Observando a quantidade total de Cu lixiviado, no somatório dos turnos de água percolada (1,20 mg), comparativamente ao que foi colocado desse elemento no solo por meio do dejeto líquido de suíno (97 mg), verifica-se que apenas 1,2 % lixiviou, mostrando que o solo foi capaz de reter a quase totalidade do Cu aplicado.

Com relação ao zinco, não se observou em nenhum tratamento a presença desse metal pesado na água percolada. Isso mostra que o Zn adicionado pelo dejeto de suíno ao solo foi totalmente retido pela matriz do solo, o que não ocorreu com o Cu. Possivelmente, isso se deveu à menor concentração de Zn no dejeto em relação ao Cu, fazendo com que a quantidade aplicada também fosse menor.

O resultado da lixiviação do Cu e do Zn pode ser explicado pela alta reatividade do Cu com os argilominerais do solo e pela presença de elevada CTC, conforme já argumentado em relação ao P, associado ao fato de que possivelmente grande parte do Cu e do Zn encontrava-se imobilizada nas frações orgânicas do dejeto de suíno e do solo nativo (Berenguer et al., 2008). Isso permite inferir que as possibilidades de mobilidade desses elementos minerais são maiores por superfície do que por lixiviação, o que justifica a recomendação do emprego de estratégias de manejo e conservação do solo e da água, especialmente em lavouras que recebem alta carga de dejetos suínos. Assim procedendo, evitam-se os riscos de contaminação dos recursos hídricos de superfície, constituindo-se em um benefício importante para a saúde humana e animal, já que a água é a principal causa do excesso de metais pesados por ingestão (Cintra, 2004).

O tipo de adubo influenciou o teor de P no solo, tendo a aplicação de dejeto proporcionado os maiores valores, sobretudo nas camadas superficiais do solo (Quadro 5). Esse resultado expressa o efeito combinado da quantidade de P lixiviada com a quantidade de P colocada nas colunas de solo, uma vez que a concentração de P na água percolada no tratamento com dejeto foi 30 vezes menor do que no tratamento com adubo mineral, enquanto a quantidade desse elemento colocado nas colunas de solo foi em torno de seis vezes maior no tratamento com dejeto do que naquele com adubo mineral.

As camadas superficiais do solo (0 a 2,5 e 2,5 a 10 cm) apresentaram teor de P expressivamente maior nos tratamentos com dejeto e adubo mineral (Quadro 5), o que pode ser explicado pela aplicação dos adubos na camada superficial e pela pequena mobilidade do P no perfil do solo (Conte et al., 2003). No entanto, o efeito profundidade foi mais acentuado no tratamento com dejeto, uma vez que neste a concentração de P na primeira camada foi 6,4 e 84,4 vezes maior do que na segunda e terceira camadas, respectivamente, ao passo que no tratamento com adubo mineral o teor de P na mesma sequência de camadas foi de apenas 1,4 e 6,3 vezes. No caso do dejeto líquido de suíno, além dos efeitos da mineralogia sobre a lixiviação do P, conforme já argumentado, provavelmente contribuiu para os maiores teores a permanência da porção sólida do próprio dejeto na camada superficial do solo.

Os dados evidenciam que as quantidades de P aplicadas nas colunas de solo via adubo orgânico (1,55 g) e adubo mineral (0,25 g), acrescidas do que existia desse elemento no solo (Quadro 1), superaram a soma do P lixiviado (Quadro 2) com o P Mehlich do solo (Quadro 5) em 0,43 e 0,26 g, respectivamente. Os resultados decorrem, possivelmente, da adsorção específica de parte do P adicionada ao solo, bem como do P orgânico do dejeto, os quais não foram extraídos via Mehlich.

A camada de solo de 0 a 2,5 cm, no tratamento com dejeto, apresentou concentrações de Cu e Zn significativamente maiores - em torno de 11 e 26 vezes, respectivamente - em relação aos demais tratamentos e camadas de solo (Quadro 6), uma consequência da aplicação desses elementos via dejeto. Os resultados evidenciam a baixa mobilidade do Cu e do Zn no solo, também constatada por Gomes et al. (2001) e Berenguer et al. (2008). Elementos na matriz do solo, como óxidos de Fe e Al, matéria orgânica e P, são capazes de reter fortemente os metais pesados, como o Cu e o Zn, uma vez que estão relacionados a uma maior carga líquida negativa nas camadas superiores do solo (Pierangeli et al., 2004).

As informações obtidas neste estudo - relativas à capacidade do solo em reter P, Cu e Zn em sua matriz - e os prejuízos econômicos, sociais e ambientais decorrentes da presença na água desses elementos minerais em grande quantidade mostram os benefícios que a percolação de águas contaminadas poderá proporcionar ao meio ambiente. Tendo em vista que os resultados do presente estudo correspondem ao efeito de uma camada de solo de apenas 20 cm, e considerando que pesquisas em sistemas de semeadura direta têm constatado elevada concentração de elementos solúveis no escoamento superficial (Bertol et al., 2010; Allen & Mallarino, 2008), pode-se inferir que numa condição de solos argilosos, altamente intemperizados e profundos, é recomendável a adoção de práticas que contenham o escoamento superficial e favoreçam a infiltração da água. A contenção do escoamento por meio de terraceamento bem dimensionado, por exemplo, além de controlar a sua dinâmica, permite que o efeito filtro do solo diminua a carga iônica, já que a água tenderá a se infiltrar no solo, na região dos canais dos terraços. Com isso, haverá redução da carga iônica presente no escoamento, com repercussões positivas nos aspectos econômico e ambiental, uma vez que, assim se fazendo, será evitada tanto a perda de nutrientes das lavouras quanto a contaminação das águas superficiais e subterrâneas (Bertol et al., 2007; Brock et al., 2007).

 

CONCLUSÕES

1. A aplicação de P via adubo mineral ocasionou maior e mais rápida lixiviação de P do que via dejeto líquido de suíno, indicando que o adubo mineral tem maior potencial poluidor das águas subterrâneas. Em contrapartida, as perdas por lixiviação de P, Cu e Zn em ambas as formas de adubação foram muito pequenas, evidenciando a grande capacidade de retenção desses elementos no perfil do solo e a importância para o meio ambiente da retenção e infiltração do escoamento superficial.

2. O P, Cu e Zn tiveram baixa mobilidade no solo, independentemente do tipo de adubo utilizado, concentrando-se na camada de 0 a 2,5 cm, sendo esse comportamento mais acentuado com a aplicação de dejeto líquido de suíno.

 

LITERATURA CITADA

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Recebido para publicação em agosto de 2009 e aprovado em setembro de 2010.

 

 

(1) Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor apresentada ao Setor de Ciências agrárias, Universidade Federal do Paraná - UFPR.

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