Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Alinne da
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-26092012-152806/
Resumo: A geração de grande quantidade de vinhaça resultante da produção de etanol induziu questionamentos a respeito de sua disposição e possível armazenamento. No Estado de São Paulo, a norma P4.231 da CETESB restringiu a aplicação de vinhaça em muitos solos, resultando na necessidade de distribuí-la em áreas distantes da usina. Porém, devido a grande quantidade de água no resíduo, o transporte torna-se inviável do ponto de vista econômico. Uma alternativa para diminuir os custos de transporte é reduzir o volume por evaporação, originando a vinhaça concentrada (VC). No entanto, as temperaturas altas durante o processo de concentração provocam modificações na matéria orgânica, consequentemente, alterando a dinâmica das transformações do N no solo e, considerando ainda que a sua aplicação é realizada na linha de plantio, diferentemente da vinhaça não concentrada (VNC) que é aplicada em área total, pouco se conhece sobre os efeitos no solo e a sua eficiência agronômica. Com o objetivo de (1) conhecer algumas propriedades físico-químicas da VC e compará-la com a VNC, (2) avaliar os efeitos das doses de VC na fertilidade do solo, percolação de íons, produtividade de soqueira de cana-de-açúcar e qualidade tecnológica dos colmos e (3) determinar a mineralização líquida do N (Nm) foram: (I) coletadas amostras de VC e VNC em duas usinas entre os anos de 2010 e 2011, (II) realizado um experimento na cidade de Batatais, SP, em uma área comercial de cana-de-açúcar, (III) conduzido um experimento de incubação aeróbia com os objetivos de determinar o Nm e, através do ajuste a equação de primeira ordem, determinar a mineralização potencial do N (N0), a constante de mineralização do N (k) e (4) parametrizar o módulo SoilN do modelo APSIM para solo que recebeu aplicação de vinhaça. Verificou-se que o processo de concentração da vinhaça promove grande variação no teor de alguns elementos, especialmente o Na+ e as formas de nitrogênio amoniacal e nítrica. A aplicação de 30 m3 ha-1 de VC na linha da cana promoveu aumento nas concentrações de Cl-, NO3 -, Ca+2, Mg+2 e SO4 -2 nas soluções coletadas pelos extratores a 0,80 m de profundidade. De maneira geral foi observado aumento do pH, CTC e dos teores dos cátions trocáveis em função das doses, ao mesmo tempo que os valores de m% decresceram, resultando dessa forma em maior disponibilidade de nutrientes, aumento da fertilidade do solo e consequentemente aumento de produtividade, pois os tratamentos com VC promoveram ganhos de 8 Mg ha-1 em relação ao tratamento controle e, mesmo pela grande quantidade de K+ concentrado na linha de plantio as características tecnológicas dos colmos não foram prejudicadas. Com base nos valores de Nm, N0 e k, pode-se concluir que ocorreu imobilização do N mineral pela biomassa microbiana nos tratamentos com VC. O módulo SoilN do APSIM apresentou bom desempenho em simular a produção de NO3 -, pois a nitrificação calculada diariamente a partir do modelo se ajustou adequadamente aos valores de nitrato observados nas incubações; o modelo foi bem sucedido em calcular as perdas de N no tratamento com a maior dose de VNC a partir dos valores da curva de retenção e do volume de água aplicada no solo.
id USP_3b7ea2a47d127e3d859c56ea5d3857e0
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-26092012-152806
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênioConcentrated vinasse from sugarcane: monitoring of soil chemical properties and net nitrogen mineralizationAerobic incubationDepthExtratores de soluçãoIncubação aeróbicaProfundidadeSolution extractorsA geração de grande quantidade de vinhaça resultante da produção de etanol induziu questionamentos a respeito de sua disposição e possível armazenamento. No Estado de São Paulo, a norma P4.231 da CETESB restringiu a aplicação de vinhaça em muitos solos, resultando na necessidade de distribuí-la em áreas distantes da usina. Porém, devido a grande quantidade de água no resíduo, o transporte torna-se inviável do ponto de vista econômico. Uma alternativa para diminuir os custos de transporte é reduzir o volume por evaporação, originando a vinhaça concentrada (VC). No entanto, as temperaturas altas durante o processo de concentração provocam modificações na matéria orgânica, consequentemente, alterando a dinâmica das transformações do N no solo e, considerando ainda que a sua aplicação é realizada na linha de plantio, diferentemente da vinhaça não concentrada (VNC) que é aplicada em área total, pouco se conhece sobre os efeitos no solo e a sua eficiência agronômica. Com o objetivo de (1) conhecer algumas propriedades físico-químicas da VC e compará-la com a VNC, (2) avaliar os efeitos das doses de VC na fertilidade do solo, percolação de íons, produtividade de soqueira de cana-de-açúcar e qualidade tecnológica dos colmos e (3) determinar a mineralização líquida do N (Nm) foram: (I) coletadas amostras de VC e VNC em duas usinas entre os anos de 2010 e 2011, (II) realizado um experimento na cidade de Batatais, SP, em uma área comercial de cana-de-açúcar, (III) conduzido um experimento de incubação aeróbia com os objetivos de determinar o Nm e, através do ajuste a equação de primeira ordem, determinar a mineralização potencial do N (N0), a constante de mineralização do N (k) e (4) parametrizar o módulo SoilN do modelo APSIM para solo que recebeu aplicação de vinhaça. Verificou-se que o processo de concentração da vinhaça promove grande variação no teor de alguns elementos, especialmente o Na+ e as formas de nitrogênio amoniacal e nítrica. A aplicação de 30 m3 ha-1 de VC na linha da cana promoveu aumento nas concentrações de Cl-, NO3 -, Ca+2, Mg+2 e SO4 -2 nas soluções coletadas pelos extratores a 0,80 m de profundidade. De maneira geral foi observado aumento do pH, CTC e dos teores dos cátions trocáveis em função das doses, ao mesmo tempo que os valores de m% decresceram, resultando dessa forma em maior disponibilidade de nutrientes, aumento da fertilidade do solo e consequentemente aumento de produtividade, pois os tratamentos com VC promoveram ganhos de 8 Mg ha-1 em relação ao tratamento controle e, mesmo pela grande quantidade de K+ concentrado na linha de plantio as características tecnológicas dos colmos não foram prejudicadas. Com base nos valores de Nm, N0 e k, pode-se concluir que ocorreu imobilização do N mineral pela biomassa microbiana nos tratamentos com VC. O módulo SoilN do APSIM apresentou bom desempenho em simular a produção de NO3 -, pois a nitrificação calculada diariamente a partir do modelo se ajustou adequadamente aos valores de nitrato observados nas incubações; o modelo foi bem sucedido em calcular as perdas de N no tratamento com a maior dose de VNC a partir dos valores da curva de retenção e do volume de água aplicada no solo.In São Paulo State, the legislation from CETESB restricts the application of vinasse in many soils, resulting in the need to distribute it in areas distant from the mill. However, due to the large amount of waste water, the transport becomes unfeasible economically. An alternative is to reduce the volume by evaporation, resulting in the concentrated vinasse (CV). But, high temperatures during the evaporation cause changes in the organic matter. So, considering that its application is in the row of sugarcane, unlike the not concentrated vinasse (NCV) which is applied in the total area, the objectives were (1) study some physicochemical properties of the CV and compare it with NCV, (2) evaluate the effects of CV in soil fertility, ions percolation, productivity, and technological quality of stems and (3) evaluate the net N mineralization (Nm). (I) Samples of CV and NCV were collected at two sugarcane mills in 2010 and 2011, (II) an experiment was conducted in São Paulo, in a commercial sugarcane area, (III) an aerobic incubation was conducted to determine Nm, potential N mineralization (N0), rate of N mineralization (k) and (IV) parameterize SoilN APSIM model for soil with vinasse application. It was found that the evaporation of the vinasse leads to greater variation in the concentration of some elements, especially Na+ and ammoniacal and nitrate nitrogen. 30 m3 ha-1 of CV applied in the sugarcane line caused high concentration of Cl-, NO3 -, Ca +2, Mg+2 and SO4 -2 in the soil solutions collected at 0.80 m. There were increase in pH, CEC and the content of the cations, while the values of m% decreased, resulting in availability of nutrient, increasing the soil fertility and productivity. CV promoted gains of 8 Mg ha-1 compared to control and, even the large amount of K+ concentrated in the sugarcane line, the technological characteristics of the stems were not impaired. Based on the values of Nm, k and N0, we can conclude that the mineral N was immobilized by microbial biomass in CV treatments. The APSIM showed good performance to simulate NO3 - production. The nitrification calculated daily from the model was successful to fit to the values observed. The model was successful to calculate N losses in treatment with the highest dose of NCV.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMuraoka, TakashiSilva, Alinne da2012-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-26092012-152806/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:10:32Zoai:teses.usp.br:tde-26092012-152806Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:10:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
Concentrated vinasse from sugarcane: monitoring of soil chemical properties and net nitrogen mineralization
title Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
spellingShingle Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
Silva, Alinne da
Aerobic incubation
Depth
Extratores de solução
Incubação aeróbica
Profundidade
Solution extractors
title_short Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
title_full Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
title_fullStr Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
title_full_unstemmed Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
title_sort Vinhaça concentrada de cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida de nitrogênio
author Silva, Alinne da
author_facet Silva, Alinne da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Muraoka, Takashi
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Alinne da
dc.subject.por.fl_str_mv Aerobic incubation
Depth
Extratores de solução
Incubação aeróbica
Profundidade
Solution extractors
topic Aerobic incubation
Depth
Extratores de solução
Incubação aeróbica
Profundidade
Solution extractors
description A geração de grande quantidade de vinhaça resultante da produção de etanol induziu questionamentos a respeito de sua disposição e possível armazenamento. No Estado de São Paulo, a norma P4.231 da CETESB restringiu a aplicação de vinhaça em muitos solos, resultando na necessidade de distribuí-la em áreas distantes da usina. Porém, devido a grande quantidade de água no resíduo, o transporte torna-se inviável do ponto de vista econômico. Uma alternativa para diminuir os custos de transporte é reduzir o volume por evaporação, originando a vinhaça concentrada (VC). No entanto, as temperaturas altas durante o processo de concentração provocam modificações na matéria orgânica, consequentemente, alterando a dinâmica das transformações do N no solo e, considerando ainda que a sua aplicação é realizada na linha de plantio, diferentemente da vinhaça não concentrada (VNC) que é aplicada em área total, pouco se conhece sobre os efeitos no solo e a sua eficiência agronômica. Com o objetivo de (1) conhecer algumas propriedades físico-químicas da VC e compará-la com a VNC, (2) avaliar os efeitos das doses de VC na fertilidade do solo, percolação de íons, produtividade de soqueira de cana-de-açúcar e qualidade tecnológica dos colmos e (3) determinar a mineralização líquida do N (Nm) foram: (I) coletadas amostras de VC e VNC em duas usinas entre os anos de 2010 e 2011, (II) realizado um experimento na cidade de Batatais, SP, em uma área comercial de cana-de-açúcar, (III) conduzido um experimento de incubação aeróbia com os objetivos de determinar o Nm e, através do ajuste a equação de primeira ordem, determinar a mineralização potencial do N (N0), a constante de mineralização do N (k) e (4) parametrizar o módulo SoilN do modelo APSIM para solo que recebeu aplicação de vinhaça. Verificou-se que o processo de concentração da vinhaça promove grande variação no teor de alguns elementos, especialmente o Na+ e as formas de nitrogênio amoniacal e nítrica. A aplicação de 30 m3 ha-1 de VC na linha da cana promoveu aumento nas concentrações de Cl-, NO3 -, Ca+2, Mg+2 e SO4 -2 nas soluções coletadas pelos extratores a 0,80 m de profundidade. De maneira geral foi observado aumento do pH, CTC e dos teores dos cátions trocáveis em função das doses, ao mesmo tempo que os valores de m% decresceram, resultando dessa forma em maior disponibilidade de nutrientes, aumento da fertilidade do solo e consequentemente aumento de produtividade, pois os tratamentos com VC promoveram ganhos de 8 Mg ha-1 em relação ao tratamento controle e, mesmo pela grande quantidade de K+ concentrado na linha de plantio as características tecnológicas dos colmos não foram prejudicadas. Com base nos valores de Nm, N0 e k, pode-se concluir que ocorreu imobilização do N mineral pela biomassa microbiana nos tratamentos com VC. O módulo SoilN do APSIM apresentou bom desempenho em simular a produção de NO3 -, pois a nitrificação calculada diariamente a partir do modelo se ajustou adequadamente aos valores de nitrato observados nas incubações; o modelo foi bem sucedido em calcular as perdas de N no tratamento com a maior dose de VNC a partir dos valores da curva de retenção e do volume de água aplicada no solo.
publishDate 2012
dc.date.none.fl_str_mv 2012-07-16
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-26092012-152806/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64134/tde-26092012-152806/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257402078920704