EFEITO DA APLICAÇÃO DE VINHAÇA EM TRÊS TIPOS DE SOLOS REPRESENTATIVOS NA ZONA DA MATA CANAVIEIRA DO NORDESTE BRASILEIRO FÁBIO LEMOS DE BRITO Maceió, novembro.

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1 EFEITO DA APLICAÇÃO DE VINHAÇA EM TRÊS TIPOS DE SOLOS REPRESENTATIVOS NA ZONA DA MATA CANAVIEIRA DO NORDESTE BRASILEIRO FÁBIO LEMOS DE BRITO Maceió, novembro de 2009

2 Quando calculamos a quantidade de vinhaça a ser aplicada por unidade de área baseado em seu teor de Potássio? Estamos usando como base o parâmetro adequado?

3 INTRODUÇÃO Há décadas vem sendo utilizada com perspectiva de crescimento das áreas aplicadas; Há décadas vem sendo utilizada com perspectiva de crescimento das áreas aplicadas; Custos com Fertilizantes impulsionando a aceleração do crescimento dessas áreas; Custos com Fertilizantes impulsionando a aceleração do crescimento dessas áreas; Pesquisas apontam efeitos positivos com a aplicação da vinhaça: Pesquisas apontam efeitos positivos com a aplicação da vinhaça: CAMARGO et al. (1983) e ORLANDO FILHO et al. (1983) afirmam que apesar do pH da vinhaça, em três tipos de mosto, ser ácido, há elevação do pH do solo quando fertirrigado com vinhaça. CAMBUIM (1983) além do aumento do pH do solo, observa elevação nos teores trocáveis de K, Ca e Mg e redução nos teores de sódio (Na) trocável nos solos tratados com vinhaça. Entre outros.

4 OBJETIVO Embora existam bastantes trabalhos sobre a utilização da vinhaça na fertirrigação da cana-de-açúcar, ainda existem dúvidas quanto aos reais efeitos em diferentes tipos de solo, portanto com características bem distintas, além de questionamentos como o incremento ou não de matéria orgânica ao solo. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de diferentes tipos de solos onde foi aplicada vinhaça. Discutir o efeito da M.O. na Fisiologia da planta de cana- de-açúcar.

5 DefiniçãoDefinição  A matéria orgânica pode ser dividida em dois grupos fundamentais O primeiro é constituído pelos produtos dos resíduos orgânicos e do metabolismo microbiano, como proteínas e aminoácidos, carboidratos simples e complexos, resinas, ligninas e outros. Estas macromoléculas constituem aproximadamente, 10% a 15% da reserva total do carbono orgânico nos solos mineraisO primeiro é constituído pelos produtos dos resíduos orgânicos e do metabolismo microbiano, como proteínas e aminoácidos, carboidratos simples e complexos, resinas, ligninas e outros. Estas macromoléculas constituem aproximadamente, 10% a 15% da reserva total do carbono orgânico nos solos minerais O segundo é representado pelas substancias húmicas propriamente ditas e constituem de 85% a 90% da reserva total de carbono orgânico. Estas substancias podem ser separadas em – ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e huminas(Camargo et al.,1999)O segundo é representado pelas substancias húmicas propriamente ditas e constituem de 85% a 90% da reserva total de carbono orgânico. Estas substancias podem ser separadas em – ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e huminas(Camargo et al.,1999) Matéria orgânica

6 MATERIAL E MÉTODOS TABELA 1. Caracterização físico-química da vinhaça "in natura" utilizada. VariáveisUnidadeValorpH-4,4 DBO * (mg L -1 ) 5.000 K 1.123 Ca 352 Mg 16 Na 113 DBO = demanda bioquímica de oxigênio.

7 TABELA 2. CARACTERIZAÇÃO FÍSICA DOS SOLOS EMPREGADOS. HorizonteProf.DsDpAreiaSilteArgila (cm)(g cm -3 )(g cm -3 )g kg -1 Nitossolo Ap 0-151,462,86340360300 B 1 t 15-351,342,9240330430 B 21 t 35-701,292,86180300520 B 22 t 70-1001,382,86210300490 Argissolo Ap 0-281,512,7479273135 E 28-501,632,8679557149 EB 50-871,642,7368840272 Btx/E 87-1001,502,7146893439 Espodossolo Ap0-151,862,578954065 E115-461,872,679213446 E246-901,822,739063065 Bh90-1001,642,679053758 MATERIAL E MÉTODOS

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9 Solos saturados e levados a capacidade de campo Tratamentos: Testemunha (Test) 350 m3 ha-1 (Trat 1) 700 m3 ha-1 (Trat 2) 30 e 60 dias água (como chuva torrencial). Analisados: K, solúvel mais trocável, fotometria de chama, Mehliche 1 Ca, espectofotômetro de absorção atômica, solução de cloreto de potássio 1 mol L-1 (CO) oxidação com dicromato de potássio em meio sulfúrico. Para análise estatística dos dados, foi aplicado o teste de F com níveis de significância de 5%, fazendo uso do software estatístico SAS (Statistical Analysis System), e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância.

10 RESULTADOS E DISCUSSÃO TABELA 3. RESULTADOS MÉDIOS DAS ANÁLISES DE K NOS HORIZONTES RETIRADOS DAS COLUNAS DOS TRÊS TIPOS DE SOLOS ONDE FORAM APLICADAS DIFERENTES DOSES DE VINHAÇA. SoloHorizonteTratamento TestTrat 1Trat 2 mg dm -3 NitossoloAp 128b185b352ª B 1 t 91a115a121ª B 21 t82a83a89ª B 22 t80a83a80ª ArgissoloAp40c100b110ª E28c70b105ª EB19c24b62ª Btx/E19c23b40ª Espodoss Ap23c71b83ª E115b36a37ª E216c32b41ª Bh31c42b54ª Médias seguidas pela mesma letra, no sentido horizontal, não diferem, pelo teste de Tukey a 0,05 de probabilidade.

11 Propriedades físico-químicas de Solos K+K+K+K+ Solução do solo (nutrientes dissolvidos/ disponíveis) Componente sólido - Complexo de Troca (nutrientes adsorvidos) H+H+H+H+ Zn 2+ Ca 2+ Mg 2+ H+H+H+H+ Al 3+ K+K+K+K+ Zn 2+ Partícula de solo K+K+K+K+ K+K+K+K+ Al 3+ Ca 2+ H+H+H+H+ Al 3+ Mg 2+ Equilíbrio de trocas Adsorção superficial, íons trocáveis Al Fase sólida mineral Precipitação, evaporação, etc. M.O. N íons na M.O.

12 RESULTADOS E DISCUSSÃO TABELA 4. RESULTADOS MÉDIOS DAS ANÁLISES DE Ca NOS HORIZONTES RETIRADOS DAS COLUNAS DOS TRÊS TIPOS DE SOLOS ONDE FORAM APLICADAS DIFERENTES DOSES DE VINHAÇA. SoloHorizonteTratamento TestTrat 1Trat 2 mg dm -3 NitossoloAp 107a105 a114 a B 1 t 102a99 a106 a B 21 t99 a101 a100 a B 22 t100 a102 a106 a ArgissoloAp110 a103b100c E106 a103b98c EB100 a98ab96b Btx/E98b104a105a EspodossAp68c87b104a E154b63a62a E256b62a58b Bh52c56b67a Médias seguidas pela mesma letra, no sentido horizontal, não diferem, pelo teste de Tukey a 0,05 de probabilidade.

13 Propriedades físico-químicas de Solos K+K+K+K+ Solução do solo (nutrientes dissolvidos/ disponíveis) Componente sólido - Complexo de Troca (nutrientes adsorvidos) Ca2+ Zn 2+ Ca 2+ Mg 2+ H+H+H+H+ Al 3+ K+K+K+K+ Zn 2+ Partícula de solo K+K+K+K+ K+K+K+K+ K+ Ca2+ Ca 2+ H+H+H+H+ K+ K+ Equilíbrio de trocas Adsorção superficial, íons trocáveis Al Fase sólida mineral Precipitação, evaporação, etc. M.O. N íons na M.O.

14 RESULTADOS E DISCUSSÃO TABELA 8. RESULTADOS MÉDIOS DAS ANÁLISES DE CO NOS HORIZONTES RETIRADOS DAS COLUNAS DOS TRÊS TIPOS DE SOLOS ONDE FORAM APLICADAS DIFERENTES DOSES DE VINHAÇA. SoloHorizonteTratamento Test.Trat. 1Trat. 2 mg dm -3 NitossoloAp 15,0a15,7a15,7a B 1 t 6,5a6,8a6,8a B 21 t4,3a4,3a4,2a B 22 t2,5a2,5a2,5a ArgissoloAp7,3a7,2a7,3a E3,1a3,1a3,2a EB2,6a2,7a2,7a Btx/E2,3a2,3a2,3a EspodossAp7,9a8,0a8,0a E12,8a2,8a2,8a E22,4a2,4a2,3a Bh18,4a18,5a18,5a Médias seguidas pela mesma letra, no sentido horizontal, não diferem, pelo teste de Tukey a 0,05 de probabilidade.

15 Matéria orgânica Definição  A matéria orgânica pode ser classificada em função do seu interesse agrícola M.O. não oxidável – produtos da química orgânica que contém carbono, mas que independentemente da sua riqueza, não podem sofrer transformações naturais que possam formar outros compostos que melhorem a fertilidade do solo –Exemplos – petróleo e óleos minerais M.O. oxidável – é toda aquela que, com o passar do tempo e as ações externas da temperatura, água e microorganismos, se degrada e pode transformar-se em húmus –Exemplos – restos de animais e plantas e microorganismos M.O. oxidada - é a parcela da M.O. que está estabilizada ou humificada, e portanto libera diretamente ao solo as substancias húmicas(ác. Húmicos e fúlvicos) que melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo Definição  A matéria orgânica pode ser classificada em função do seu interesse agrícola M.O. não oxidável – produtos da química orgânica que contém carbono, mas que independentemente da sua riqueza, não podem sofrer transformações naturais que possam formar outros compostos que melhorem a fertilidade do solo –Exemplos – petróleo e óleos minerais M.O. oxidável – é toda aquela que, com o passar do tempo e as ações externas da temperatura, água e microorganismos, se degrada e pode transformar-se em húmus –Exemplos – restos de animais e plantas e microorganismos M.O. oxidada - é a parcela da M.O. que está estabilizada ou humificada, e portanto libera diretamente ao solo as substancias húmicas(ác. Húmicos e fúlvicos) que melhoram as propriedades físicas, químicas e biológicas do solo

16 Importância da matéria orgânica A M.O. decomposta(húmus), torna-se essencial para solos cultivados devido a vários efeitos  1)Solubiliza nutrientes nos solos minerais  2)Favorece o controle biológico pela maior população microbiana  3)Libera lentamente N,P,S, H 2 O,........  4)Forma quelatos com micronutrientes, aumentando a disponibilidade na solução do solo  5)Aumenta a capacidade de retenção de água  6)Melhora a estrutura do solo  7)Melhora a capacidade tampão do solo  8)Reduz a toxidez de defensivos e outras substâncias  9) Apresenta alta capacidade de troca de cátions  10)Exerce efeitos promotores de crescimento (entrada do nutriente e efeito hormonal) A M.O. decomposta(húmus), torna-se essencial para solos cultivados devido a vários efeitos  1)Solubiliza nutrientes nos solos minerais  2)Favorece o controle biológico pela maior população microbiana  3)Libera lentamente N,P,S, H 2 O,........  4)Forma quelatos com micronutrientes, aumentando a disponibilidade na solução do solo  5)Aumenta a capacidade de retenção de água  6)Melhora a estrutura do solo  7)Melhora a capacidade tampão do solo  8)Reduz a toxidez de defensivos e outras substâncias  9) Apresenta alta capacidade de troca de cátions  10)Exerce efeitos promotores de crescimento (entrada do nutriente e efeito hormonal)

17 Primeiro estágio da cultura (absorção) FIGURA 9. Resumo dos tipos de transporte e da atividade dos carreadores, canais e bombas. Substâncias apolares (CO2) permeiam a membrana livremente. Como a célula vegetal possui um potencial transmembrana negativo, cátions (K+) podem ser transportados por canais, mas os ânions (NO3-) precisam ser transportados por carreadores. O transporte com carreadores utiliza a energia que foi gasta anteriormente pela bomba para criar um gradiente de prótons. Do mesmo modo, a saída de cátions (Na+) da célula também precisa ser realizada com gasto de energia pelos carreadores. Modificado de Taiz & Zeiger (1998).

18 Matéria orgânica e promotores de crescimento Chen (1992), em experimento com melão, demonstrou um aumento de disponibilidade de nutrientes devido aos efeitos de complexação da matéria orgânica do solo.  No mesmo experimento, ele tentou, utilizando os métodos mais modernos, descobrir substancias de IAA(ácido indol acético) e GA(ácido giberélico) na matéria orgânica, mas não obteve sucesso Pelas pesquisas realizadas, ficam claro as dificuldades de separação de efeitos promotores de crescimento ou nutricionais da matéria orgânica e de suas substancias As dúvidas relativas ao aumento de eficiência de nutrientes para as plantas devido a complexação de nutrientes ou devido a ação estimulante permanecem sem uma separação clara Chen (1992), em experimento com melão, demonstrou um aumento de disponibilidade de nutrientes devido aos efeitos de complexação da matéria orgânica do solo.  No mesmo experimento, ele tentou, utilizando os métodos mais modernos, descobrir substancias de IAA(ácido indol acético) e GA(ácido giberélico) na matéria orgânica, mas não obteve sucesso Pelas pesquisas realizadas, ficam claro as dificuldades de separação de efeitos promotores de crescimento ou nutricionais da matéria orgânica e de suas substancias As dúvidas relativas ao aumento de eficiência de nutrientes para as plantas devido a complexação de nutrientes ou devido a ação estimulante permanecem sem uma separação clara

19 Cas particulier du Phosphore AF AH P P AF P P P P P P P P P Racine Les AFH favorisent l ’assimilation du Phosphore et donc le développement racinaire g MS 60 80 100 120 140 160 180 200 Témoin640 ppm1280 ppm Effet racinaire sur tomate D ’après David, Caroline du Nord, USA 1994 0,2 0,22 0,24 0,26 0,28 0,3 0,32 0,34 pH 5,2pH 6,3 P P + AH Absorption de P sur Ray Grass D ’après Revel, ENSAT France 1997

20 Matéria orgânica e promotores de crescimento Vários pesquisadores apontam as substâncias húmicas como capazes de promover crescimento nas plantasVários pesquisadores apontam as substâncias húmicas como capazes de promover crescimento nas plantas Petrovic et al. (1982) mostrou que os ácidos húmicos derivados de lignina em uma concentração de 20mg L -1 exerceu um efeito estimulador como o efeito de giberelina (alongamento e divisão celular) para a cultura da aveia e alface na elongação do mesocótilo e hipocótilo respectivamentePetrovic et al. (1982) mostrou que os ácidos húmicos derivados de lignina em uma concentração de 20mg L -1 exerceu um efeito estimulador como o efeito de giberelina (alongamento e divisão celular) para a cultura da aveia e alface na elongação do mesocótilo e hipocótilo respectivamente  O mesmo autor cita que para sementes de rabanete, aumentou a germinação e para pimentas verdes aumentou a elongação de raízes e brotações Hillitzer (1932) e Chaminade&Boucher (1940) afirmaram que ácidos húmicos poderiam atuar como auxinas (estimula o alongamento do caule e raízes)Hillitzer (1932) e Chaminade&Boucher (1940) afirmaram que ácidos húmicos poderiam atuar como auxinas (estimula o alongamento do caule e raízes) Vários pesquisadores apontam as substâncias húmicas como capazes de promover crescimento nas plantasVários pesquisadores apontam as substâncias húmicas como capazes de promover crescimento nas plantas Petrovic et al. (1982) mostrou que os ácidos húmicos derivados de lignina em uma concentração de 20mg L -1 exerceu um efeito estimulador como o efeito de giberelina (alongamento e divisão celular) para a cultura da aveia e alface na elongação do mesocótilo e hipocótilo respectivamentePetrovic et al. (1982) mostrou que os ácidos húmicos derivados de lignina em uma concentração de 20mg L -1 exerceu um efeito estimulador como o efeito de giberelina (alongamento e divisão celular) para a cultura da aveia e alface na elongação do mesocótilo e hipocótilo respectivamente  O mesmo autor cita que para sementes de rabanete, aumentou a germinação e para pimentas verdes aumentou a elongação de raízes e brotações Hillitzer (1932) e Chaminade&Boucher (1940) afirmaram que ácidos húmicos poderiam atuar como auxinas (estimula o alongamento do caule e raízes)Hillitzer (1932) e Chaminade&Boucher (1940) afirmaram que ácidos húmicos poderiam atuar como auxinas (estimula o alongamento do caule e raízes)

21 absorção micronutrientes FIGURA 8. Mecanismo para absorção de ferro presente em dicotiledôneas (estratégia I) e gramíneas (estratégia II). Nas dicotiledôneas, a H+-ATPase induz a exudação de compostos fenólicos (quelatos) e a atividade das redutases (R). Os quelatos tornam o Fe3+ solúvel, facilitando sua chegada até as raízes onde ele é reduzido a Fe2+, sendo então absorvido. Nas gramíneas os sideróforos exudados funcionam como quelatos que complexam o Fe3+, transportando-o para dentro da célula, dispensando a presença de redutases. Não se conhece a proteína responsável pela exudação (X) ou entrada (P) dos sideróforos.

22 Matéria orgânica e promotores de crescimento Phuong & Tichy (1976), reportaram que ácidos húmicos, particularmente fúlvicos, mostraram efeitos similares a auxinas, giberelinas ou citoquininas (estimula o crescimento e divisão celular além da germinação ). Como o efeito estimulante foi menor do que os hormônios de plantas, os autores decidiram não atribuir nenhum efeito fitohormonal aos ácidos húmicosPhuong & Tichy (1976), reportaram que ácidos húmicos, particularmente fúlvicos, mostraram efeitos similares a auxinas, giberelinas ou citoquininas (estimula o crescimento e divisão celular além da germinação ). Como o efeito estimulante foi menor do que os hormônios de plantas, os autores decidiram não atribuir nenhum efeito fitohormonal aos ácidos húmicos Bottomley (1917), sugeriu que o comportamento de ácidos húmicos é de uma auxina. Devido a isso chamou a matéria orgânica de auximonesBottomley (1917), sugeriu que o comportamento de ácidos húmicos é de uma auxina. Devido a isso chamou a matéria orgânica de auximones Nardi et al.,(1996) em procedimento de laboratório separou o extrato húmico em frações aparentemente de baixo e elevado pesos moleculares, e constatou que apesar de apresentarem atividades biológicas diferentes entre si, ambos demonstravam atividades similares a auxinas, giberelinas e citoquininasNardi et al.,(1996) em procedimento de laboratório separou o extrato húmico em frações aparentemente de baixo e elevado pesos moleculares, e constatou que apesar de apresentarem atividades biológicas diferentes entre si, ambos demonstravam atividades similares a auxinas, giberelinas e citoquininas Phuong & Tichy (1976), reportaram que ácidos húmicos, particularmente fúlvicos, mostraram efeitos similares a auxinas, giberelinas ou citoquininas (estimula o crescimento e divisão celular além da germinação ). Como o efeito estimulante foi menor do que os hormônios de plantas, os autores decidiram não atribuir nenhum efeito fitohormonal aos ácidos húmicosPhuong & Tichy (1976), reportaram que ácidos húmicos, particularmente fúlvicos, mostraram efeitos similares a auxinas, giberelinas ou citoquininas (estimula o crescimento e divisão celular além da germinação ). Como o efeito estimulante foi menor do que os hormônios de plantas, os autores decidiram não atribuir nenhum efeito fitohormonal aos ácidos húmicos Bottomley (1917), sugeriu que o comportamento de ácidos húmicos é de uma auxina. Devido a isso chamou a matéria orgânica de auximonesBottomley (1917), sugeriu que o comportamento de ácidos húmicos é de uma auxina. Devido a isso chamou a matéria orgânica de auximones Nardi et al.,(1996) em procedimento de laboratório separou o extrato húmico em frações aparentemente de baixo e elevado pesos moleculares, e constatou que apesar de apresentarem atividades biológicas diferentes entre si, ambos demonstravam atividades similares a auxinas, giberelinas e citoquininasNardi et al.,(1996) em procedimento de laboratório separou o extrato húmico em frações aparentemente de baixo e elevado pesos moleculares, e constatou que apesar de apresentarem atividades biológicas diferentes entre si, ambos demonstravam atividades similares a auxinas, giberelinas e citoquininas

23 CONCLUSÕES A concentração de K aumentou em todos os solos, variando de profundidade no perfil de acordo com o solo; A aplicação da vinhaça promoveu alteração nas concentrações de Ca no solo, em alguns casos diminuindo após aplicação da vinhaça; O CO não foi afetado pela dose de vinhaça aplicada.

24 FAZENDA SANTA TEREZA TRABALHO ENVOLVENDO O USO DA VINHAÇA PROJETO PARA USO DA VINHAÇA NA USINA PORTO RICO

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27 CONCLUSÕES A concentração de K aumentou em todos os solos, variando de profundidade no perfil de acordo com o solo; A aplicação da vinhaça promoveu alteração nas concentrações de Ca no solo, em alguns casos diminuindo após aplicação da vinhaça; O CO não foi afetado pela dose de vinhaça aplicada. REFLEXÃO  Efeitos Biológicos  Favorece a respiração radicular  Favorece a germinação das sementes  Regula a atividade microbiana  O CO 2 liberado, favorece a solubilização dos minerais  Ativa a rizosfera  Combate o efeito de algumas toxinas REFLEXÃO  Efeitos Biológicos  Favorece a respiração radicular  Favorece a germinação das sementes  Regula a atividade microbiana  O CO 2 liberado, favorece a solubilização dos minerais  Ativa a rizosfera  Combate o efeito de algumas toxinas

28 REFLEXÃO FINAL Fábio Brito (82) 3271-9200 (82) 9306-8840 fabio.brito@gotnet.com.br Fábio Brito (82) 3271-9200 (82) 9306-8840 fabio.brito@gotnet.com.br Quando calculamos a quantidade de vinhaça a ser aplicada por unidade de área baseado em seu teor de Potássio? Estamos usando como base o parâmetro adequado? Ou seria a M.O. o item a ser analisado?