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10 a 15 de agosto de 200'8Hotel Glória, Rio de Janeiro - RJ

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XVII Reunião Brasileira de Manejo eConservação do Solo e da Água

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10 a 15 de agosto de 2008Hotel Glória,Riode Janeiro· RJ

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Manlajo e conservação do solo e da águano,contexto das mudanças ambientals10 a 15 de agosto de .2008· Rio de Janeiro

Efeito do Uso de Efluente de Esgoto Tratado Sobre a Resistência do Solo àPenetração em Pastagem.

Carlos Roberto Moreira (1) & Carlos Manoel Pedro Vai2)

(1) Pós-doutorando na Embrapa Instrumentação, Bolsista CNPq, Rua Dona Alexandrina, 1249, ap. 42B, Centro, São Carlos,SP, CEP 13560-290, carlos(â)cnpdia.embrapa,br (apresentador do trabalho); (2) Pesquisador Embrapa Instrumentação, Rua

XV de novembro, Centro, São Carlos, SP, CEP 13560-970, vaz0lcnpdia,embrapa.br.

RESUMO: Os solos agrícolas podem sercompactados por pastejo de animais, trânsito demáquina, principalmente quando o solo se encontraem condições inadequadas de umidade. Os efeitosnegativos da compactação excessiva do soloresultam em quedas acentuadas de produtividade.Pelo uso do penetrômetro, é possível identificar aprofundidade da camada compactada e, a partir daí,optar pelo implemento mais adequado dedescompactação. Esse estudo objetivou avaliar oefeito do uso re efluente de esgoto na irrigação depastagem, sobre a resistência do solo à penetração.O delineamento experimental foi em blocoscasualizados, com seis tratamentos em diferentesperíodos do ano. Para o diagnóstico da compactaçãoutilizou-se um penetrômetro de impactoconvencional, nas parcelas experimentais, com trêsrepetições cada, tomados inteiramente ao acaso daárea, verificando-se o número de impactos a cada 5em, até 60 em de profundidade. Os resultadosmostraram que resistência à penetração diminuiucom o acréscimo no teor de água do solo, sendo quea resistência à penetração foi altamente influenciadapela condição de umidade do solo e poucoinfluenciada pela aplicação do efluente.

Palavras-chave: águas residuárias, compactação do solo,reuso de água.

INTRODUÇÃO

Segundo estatísticas, 70% do planeta é constituídode água, sendo que somente 3% são de água doce e,desse total, 98% está de água subterrânea. Um sextoda população mundial, mais de um bilhão de pessoas,não tem acesso à água potável; 40% dos habitantesdo planeta não têm acesso a serviços de saneamentobásico; cerca de seis mil crianças morremdiariamente devido a doenças ligadas à águainsalubre e a um saneamento deficientes. Segundo aONU, até 2025, se os atuais padrões de consumo semantiverem, duas em cada três pessoas no mundovão sofrer escassez moderada ou grave de água.

A escassez da água trata-se de um problemamundial relacionado a vários fatores, dentre os quaisse encontram fatores climáticos e principalmente, ocrescimento demográfico desordenado, aumentandoa demanda de água. Buscando uma solução para oproblema da escassez da água surgiu, entre outrasalternativas, a reutilização das águas residuárias naagricultura. No entanto, a fim de garantir o êxito naimplantação dos sistemas de reuso, deve-se atentarpara os padrões de qualidade, os aspectos culturais,ambientais, sociais e econômicos deste processo.

Os solos agrícolas funcionam como um sistemacomplexo que retém e transmite água, ar, nutrientese calor às sementes e plantas, de maneira que éfundamental um ambiente fisico favorável aocrescimento radicular, para maximizar a produçãodas culturas. Segundo Leal (2007), a irrigação deculturas com efluente pode ser parte ativa do sistemade tratamento, onde o solo e as plantas atuam comoum filtro vivo, absorvendo e retendo poluentes eorganismos patogênicos presentes nos resíduos e naságuas residuárias. Do ponto de vista agronômico, airrigação com efluente tem grande vantagem depermitir economia de água e adubos, uma vez que oefluente é naturalmente rico em nutrientes e matériaorgânica (Gloaguen, 2006).

Independentemente do sistema de cultivoutilizado, geralmente, ocorre à formação de camadasmais ou menos compactadas, aumentando aresistência do solo à penetração. Sendo indesejávelnão só por limitar o crescimento das plantas, mastambém por acarretar uma maior dificuldade deinfiltração de água no solo. Portanto, o diagnósticocriterioso dessa compactação ganha importânciaprimordial, não só por auxiliar na verificação daqualidade do manejo do solo utilizado, mas tambémpela indicação de práticas para minimização oucorreção dessas alterações físicas do solo.

Qualquer alteração significativa que ocorra naestrutura do solo seja por compactação eu por outroprocesso, provocará mudanças nas relações solo, ar,água, na resistência mecânica e na própriatemperatura do solo. Com o aumento no teor de

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água, decresce a atuação das forças de coesão entreas partículas do solo e o atrito interno, provocando,então, a diminuição na resistência mecânica do solo.

Na prática, o conhecimento da resistência àpenetração e teor de água do solo é de extremaimportância, pois permite prever as condições nasquais poderá ocorrer impedimento ao crescimentoradicular das plantas. Permitindo um manejo corretodo solo, visando a uma agricultura sustentável.

O presente trabalho buscou estudar os efeitos douso de efluente de esgoto tratado sobre acompactação do solo, no cultivo de capim Tifton 85,para auxiliar na verificação da qualidade do manejoagrícola utilizado, bem como, indicar práticas paraminimizar ou corrigir as possíveis alterações físicasdo solo.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido em áreaexperimental para pesquisas de utilização de efluentena agricultura, no município de Lins, Estado de SãoPaulo (49050' W e 2202]' S). O município de Linscom 70.000 habitantes encontra-se localizado naregião centro-oeste do estado de São Paulo, a 440quilômetros da capital, tem 100% de seu esgototratado pela Sabesp, por meio de lagoas deestabilização. O solo da área foi classificado comoargissolo, com textura arenosa nos horizontessuperficiais e textura média para as camadas sub-superficiais. Quimicamente, o solo é ácido, combaixa capacidade de troca de cátions e saturação porbases menor que 50% (Ibrahim, 2002).

O experimento teve o delineamento experimentalem blocos casualizados com seis tratamentos e trêsrepetições, a saber: (l) SI - sem irrigação e semFNM (branco); (2) EO - irrigação com efluente e 0%e FNM (3) E33 - irrigação com efluente e 33% daFNM; (4) E66 - irrigação com efluente e 66% daFNM; (5) E100 - irrigação com efluente e 100% dadose recomendada de FNM; (6) WI00 - irrigaçãocom água de consumo e 100% da FNM.

A primeira coleta de dados foi em maio de 2006,a segunda em março de 2007 e a terceira em julhode 2007. O sistema de irrigação empregado foi deaspersão convencional para pastagem. Adotou-secomo critério de manejo da irrigação oestabelecimento de uma umidade crítica do solo nacamada de O a 60 em. O manejo foi realizadomediante leitura, a cada dois dias, dos tensiômetros,

localizados no meio das camadas 0-20, 20-40,40-60,60-80 e 80-100 em.

Para cada área em estudo determinou-se aumidade do solo e a resistência à penetração emdiferentes períodos do ano. A umidade foideterminada à base de volume, através do métododos anéis volumétricos. Foram coletadas amostrasentre O - 0,60 m de profundidade para verificação davariação do teor de água.

Para diagnóstico da resistência à penetração,utilizou-se um penetrômetro de impacto convencional(Vaz et aI., 2002) em 18 parcelas experimentais, comtrês repetições, num total de 54 pontos tomadosinteiramente ao acaso da área, verificando-se onúmero de impactos a cada 5 em, até 60 em deprofundidade.

A determinação da porcentagem de carbonoorgânico total (COT) foi realizada em duplicata paraas amostras de solo intacto. As medidas foramrealizadas no equipamento Total Organic CarbonAnalyzer, modelo TOC- V, marca Shimadzu,acoplado ao Solid Sample Module, SSM-500A, damarca Shimadzu. A densidade do solo, pelo métododo anel volumétrico (EMBRAPA, 1997).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados das análises de resistência àpenetração, em função da umidade, foramsubmetidos à análise de variância e as médiassubmetidas ao teste de comparação de médias, a 5%de probabilidade, cujos resultados apresentam-se natabela 1. Em maio os tratamentos irrigados comefluente apresentaram valores de resistência àpenetração (RP) em tomo de 2,50 MPa, os quais nãodiferiram estatisticamente entre si. Entretanto, houvediferença significativa entre os tratamentos irrigadoscom água de consumo (W100) e sem irrigação (SI)e, os demais tratamentos, ocorrendo os maioresvalores de RP, 2,92 e 6,35 MPa, respectivamente.

Os resultados obtidos em março mostraram quehouve diferença significativa entre os tratamentos,porém, independente do teor de umidade, todos ostratamentos apresentaram RP menores que 2,00MPa, com exceção do tratamento E33, que foi de2,01 MPa. Apesar das diferenças entre ostratamentos, observa-se que no mês de março houveum comportamento de tendência de todos ostratamentos se igualarem.

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Nas medidas de julho observa-se que tambémhouve diferença significativa entre os tratamentos,sendo o maior valor foi no tratamento SI e o menorno WI00. Os dados mostram que a resistência àpenetração foi pouco influenciada pela aplicação doefluente, tendo em vista que o tratamento WI00(irrigação com água de consumo) foi o que teve amenor resistência, por outro lado, o tratamento SI(sem irrigação), que apresentou maior valor de RP,mostrou que a resistência à penetração foi muitomais influenciada pela umidade do solo.

Considerando os parâmetros para os limites deresistência á penetração descritos abaixo, pode-seconsiderar que Q) dados da Tabela 1 são restritivospara o sistema radicular das plantas. Pois, de acordocom Grant & Lanfond (1993) os valores limites sãode 1,50 a 3,00 MPa; para Arshad et ai. (1996) osvalores limites ficam entre 2,00 a 4,00 MPa. Noentanto, Tormena & Roloff (1996) afirmam que RPde 2,50 MPa em solos argilosos já é consideradaimpeditiva para o crescimento de raízes no solo.

Porém, é importante salientar que a resistência dosolo varia diretamente com a densidade do solo einversamente com o conteúdo de água do solo.Sendo um índice integrado pela densidade do solo,matéria orgânica e umidade do solo (Camargo &Alleoni, 1997; Irnhoff et al., 2000; Tormena et al.,2004; Ribon & Tavares Filho, 2004).

Tabela 1. Distribuição temporal da resistência do soloà penetração (RP) - MPa e da umidadevolumétrica do solo (8) - drrr' drrr' em trêsépocas, na cultura de pastagem'.

T t2 Maio!U6! Março!U71"3. RP a lRP Ia

SI 6,35 c 0,10 a i 1,91 b 0,17 a-Eíl---~~~r~=º~n~__-:rL~~~·-...--E,J"r-- 2,42 a 0,18 c ' 2,01 c[66 2,51 a 0,17 cEI00 2,75 aWlOO 2,92bDms I O 40 003 ,O 10 O 02 O 15 002

'Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre sipelo teste de Tukey a 5% de probabilidade; 2Trat =Tratamentos; 3dms = diferença minima significativa.

Segundo TAYLOR et ai. (1966), a resistênciamecânica do solo de 1,50 MPa, é restritiva aocrescimento das raízes para densidade de inferior a1,37 e superior a 1,69Mg m3. Quando for 2,00 MPa,a densidade crítica fica acima de 1,76Mg m-3 eabaixo de 1,44Mg m-3• Da mesma forma 2,50 MPa é

um valor de resistência limitante as plantas quando, adensidade do solo for inferior a 1,49 e superior a 1,83Mg rri3. Valores de resistência de 3,00 a 3,50 MPaindicaram, intervalos de densidade adequados aocrescimento de culturas de 1,53 a 1,88 Mg m-3 e 1,57a 1,93 Mg m", respectivamente.

Esse comportamento tem dificultado ainterpretação das avaliações de resistência se essesfatores não forem levados em conta, no caso emestudo. Por exemplo: o tratamento WI00 teve umavariação de 1,76 MPa em março até 2,92 MPa emmaio, esses valores são considerados elevados epodem serem restritivos ao desenvolvimentoradicular das plantas.

Analisando os dados de resistência à penetraçãoa partir dos valores de densidade do solo (Figura 1)citados por Taylor et al, (1966), observa-se que osdados de resistência estão dentro dos limites exigidospara o bom desenvolvimento das plantas. No entanto,o alto valor de densidade do solo na profundidade deaté 40 em, indica problemas de compactação,considerando-se que isto se deve ao histórico de usodeste solo, salientando-se ainda a importância deuma correção fisica adequada em profundidade antede se iniciar o próximo plantio.

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Figura 1. Densidade aparente do solo, nas profundidadesde O a 60 em, na cultura de pastagem.

A Tabela 2 mostra que louve uma tendência deredução do teor de carbono orgânico total (COT)para os solos irrigados em relação ao solo semirrigação, essa redução pode ter ocorrido peloaumento da atividade microbiana provocada peloaumento da umidade do solo.

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A distribuição do COT no perfil do solo foisemelhante nos tratamentos irrigados com efluente, eos maiores teores ocorreram até 60 em. Observa-seuma redução na quantidade de COT com aprofundidade, sendo mais intensa nas camadas de60-80 em e 80-100 cm. De acordo com Porglase etaI. (1995) o efluente pode ter alterado a taxa dedecomposição da matéria orgânica do solo, pelo fatoda taxa de mineralização ser altamente dependentedo potencial de água no solo.

Tabela 2. Valores de carbono orgaruco total nostratamentos avaliados, nas profundidades de O - 100em.

Camadas I00-10

A utilização de águas residuárias para irrigaçãode culturas certamente promove alterações naatividade microbiana, assim como na composição dacomunidade edáfica. Sendo a atividade microbianado solo é responsável, em grande parte, peladecomposição de resíduos orgânicos, cic1agem denutrientes e conseqüentemente, estabilidadeestrutural dos solos.

CONCLUSÕES

A tendência da resistência à penetração foidiminuir com o acréscimo no teor de água do solo,desses estudos conclui-se que a resistência àpenetração foi altamente influenciada pela condiçãode umidade do solo e pouco influenciada pelaaplicação do efluente.

A irrigação com efluente de esgoto tratado foieficiente para substituir a água potável e ainda podepromover beneficios econômicos, associados àredução do uso de fertilizantes.

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