Uso de pome (palm oil mill efluent) como fonte de potássio na fertirrigação de pastagem

INTRODUÇÃO

A fertirrigação de culturas agrícolas com águas residuárias parte do princípio de reusar a água doce e aproveitar os nutrientes nela dissolvidos para a nutrição das plantas, levando a redução de custos com fertilizantes. A técnica se baseia na capacidade depuradora do sistema solo-planta, que utiliza mecanismos físicos, químicos e biológicos de degradação e remoção dos componentes potencialmente poluidores dos efluentes, mas requer critérios agronômicos e ambientais, evitando contaminação do solo ou toxicidade às plantas (1).

A produção de forragem nas pastagens irrigadas depende basicamente da espécie cultivada, das condições de temperatura e do manejo da fertilidade do solo. A fertirrigação de pastagens com efluentes otimiza sua produção ao fornecer nutrientes essenciais às plantas como nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) (2). As gramíneas forrageiras apresentam alta demanda e capacidade de remoção de nutrientes do solo (3), especialmente N e K, constituindo as espécies mais aptas à aplicação de efluentes, além de torna essa prática mais segura ambientalmente.

Uma importante cadeia produtiva mundial e que gera grandes volumes de águas residuárias é a de óleo de palma. Este produto é extraído dos frutos da palmeira Elaeis guineenses Jacq., e corresponde a 28% de todo o óleo vegetal produzido anualmente no mundo, seguido pelo óleo de soja (4). Os maiores produtores mundiais de óleo de palma são Indonésia, Malásia, Tailândia e Colômbia, mas o Brasil também figura entre os dez maiores produtores, com o cultivo concentrado no estado do Pará (5).

Dentre os resíduos gerados no processo de extração do óleo de palma, um deles é o POME (Palm Oil Mill Efluent). Nesse processo é utilizada grande quantidade de água, gerando em média 0,87 m³ de POME para cada tonelada de frutos processados (4). Esse efluente é uma suspensão coloidal composta principalmente de água, mas que contem sólidos solúveis, e se lançado sem tratamento em corpos d’água pode esgotar o oxigênio disponível (6).

O POME apresenta pH próximo de 5,0 e teores significativos de N, P, K,Ca e Mg podendo ser utilizado como fertilizante (7). Ressalta-se que o K é o nutriente mais abundante no efluente, geralmente com teor superior a 2.000 mg L^-1 (8). O alto teor de K no efluente é esperado, pois, a palma de óleo é uma cultura que exige e exporta grande quantidade desse nutriente na colheita (9).

Sabe-se que a aplicação de águas residuais com altos níveis de potássio (K) aumenta o nível geral de fertilidade do solo, com exceção de efluentes alcalinos que podem dissolver o carbono orgânico do solo (8). Considerando as características do POME e a crescente demanda por alternativas para a correta destinação dos resíduos agroindustriais, estudos visando o aproveitamento desses efluentes são essenciais para uma economia sustentável (10).

Objetivou-se nesta pesquisa avaliar o potencial da utilização do POME como fonte de potássio na fertirrigação de pastagem em sistema intensivo de produção. Foram testadas as seguintes hipóteses: i) O efluente de palma fornece potássio garantindo teor adequado do nutriente na gramínea forrageira; ii) A eficiência de uso dos macronutrientes não será afetada pelo fornecimento de efluente; e iii) A fertirrigação com POME complementada com adubos comerciais promove produção de massa de forragem similar à adubação com cloreto de potássio. Este estudo pode corroborar com a integração das cadeias produtivas da pecuária intensiva a pasto e a produção de óleo de palma nas diversas regiões de cultivo no mundo, embasando o reaproveitamento do efluente no cultivo de gramíneas forrageiras.

MATERIAL E MÉTODOS

Local e condições climáticas

O experimento foi conduzido em área de pastagem pré-estabelecida na estação experimental da Fazenda Corozito (Ganaderia La Palma), no município de Maní, departamento de Casanare, Colômbia, no período de maio de 2019 a março de 2020. Nessa região se faz o cultivo de extensas áreas de E. guineensis com vária indústrias que extraem o óleo de palma, e também se explora a pecuária de corte. Os solos são jovens, mal drenados e expostos a grandes oscilações hídricas entre as épocas de chuva e seca (11). A área experimental está localizada nas coordenadas   4°39'44.75"N e 72° 6'5.80"W, com clima Aw denominado tropical de savana conforme a classificação de Koppen-Geiger. A precipitação média anual é de 2040 mm e radiação solar de 2700 W m^-2, de acordo com os dados climáticos históricos da propriedade.

Desenho experimental

Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2x3, sendo duas fontes de K: adubo cloreto de potássio (KCl) e efluente da extração de óleo de palma (POME); e três doses de K: 1370, 1700 e 1970 kg ha^-1 ano^-1 de K, totalizando seis tratamentos. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. As doses de K foram estabelecidas tendo como meta a produção de forragem para 9, 11 e 13 unidades animal por hectare (UA ha^-1), considerando uma extração de 25 kg t^-1 de matéria seca (MS) (3). A acidez do sol foi corrigida conforme análise de solo, com duas aplicações de 3 t ha^-1 de calcário dolomítico em superfície, com intervalo de seis meses. 

O experimento foi conduzido sem o componente animal, ou seja, com coleta e retirada de toda a massa de forragem do extrato pastejável, e por isso as doses de nutrientes foram superiores às utilizadas em condições de pastejo quando há a ciclagem de nutrientes. A área experimental era cultivada com  a gramínea Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri, cuja altura de entrada é de pelo menos 70 cm (12). Cada parcela tinha 4 m² de área útil, e 1 m de bordadura. 

Aplicação dos tratamentos e irrigação

O efluente foi cedido pela indústria Extractora Cusiana S.A.S, localizada a 5 km da área experimental. O efluente era coletado semanalmente na lagoa de esfriamento, e transportado em tanque acoplado ao trato até a área experimental, onde era armazenado em um reservatório de polietileno. O efluente utilizado apresentava as concentrações de 265, 224, 6014, 1246, 214, 8,64, 435 mg L^-1 de N, P, K, Mg, Ca, S e Na, respectivamente, e o KCl tinha 60% de K₂O. 

A dose do efluente foi definida a partir de sua concentração de K, chegando às quantidades de K estabelecidas nos tratamentos.  Os requerimentos de N, P e S foram supridos em todas as parcelas de acordo com o método do balanço de massa (13), com base na produção esperada de cada tratamento. Assim foram aplicados 1370, 1700 e 1970 kg ha^-1 ano^-1 de N, 132, 163 e 190 kg ha^-1 ano^-1 tanto de P quanto de S nos tratamentos de 9, 11 e 13 UA ha^-1, respectivamente. Foram utilizados os adubos comerciais ureia, fosfato monoamônico (MAP) e sulfato de amônio (SA).

Foi instalado um sistema de irrigação por aspersão, com tubulação enterrada, sendo o bombeamento com sucção dupla, de água limpa ou efluente. Foi utilizada uma bomba Barnes HG 1.5 65 HF com rotor 6,75” acionada por motor à gasolina de 6,5 cv. O efluente foi bombeado em pressão fixa de 3 bar e vazão de 1,25 m³ h^-1, direcionado através de mangueira dotada com esguicho de jardim modelo ep207 vonder, variando assim o tempo de aplicação conforme a dose de K de cada tratamento.  Os aspersores utilizados na irrigação foram NaanDanJain 5035 SD com bocais 5,5x2,5mm, e o manejo da irrigação foi realizado repondo 100% da evapotranspiração diária.

Variáveis analisadas

Produção de matéria seca (kg ha^-1)

Realizou-se o corte da forrageira sempre que a planta atingia altura entre 80 e 90 cm em relação a superfície do solo, com altura de resíduo de 35 cm. Essa foi a condição em que a pastagem se encontrava com boa densidade e cobertura do solo (Figura 1). Durante o período experimental houve 19 cortes da forrageira, com período de rebrota médio de 15 dias. Para a coleta do material foi utilizado um quadro de 2,25 m² e a massa fresca foi pesada imediatamente usando balança portátil com precisão de 10 g. Uma amostra foi retirada e acondicionada em saco de papel para determinação do teor de matéria seca.

A determinação da matéria seca (MS) foi realizada em estufa com circulação forçada de ar a 60 °C até massa constante. O teor de MS foi utilizado para calcular a massa de forragem produzida (MF, kg ha^-1 de MS). Calculou-se também a taxa de acúmulo de forragem (TAF, kg ha^-1 dia^-1 de MS), e capacidade de suporte (UA ha^-1), considerando eficiência de pastejo de 70%.

Teores de nutrientes (g kg^-1)

As amostras secas do extrato pastejável foram enviadas para laboratório onde foram realizadas as análises de teor dos N, P, K, Ca, Mg e S. Para avaliar o N, a amostra foi submetida a digestão sulfúrica, destilação pelo método Kjeldahl, e determinação por titulação, potássio por fotometria de chama, fósforo por espectrofotometria com azul-de-molibdênio, cálcio e magnésio por espectrofotometria de absorção e enxofre por turbidimetria (14).

Eficiências de uso de macronutrientes (g g^-1)

            De posse dos teores de N, P, K, Ca, Mg e S na matéria seca, foram calculadas as eficiências de uso destes nutrientes, através do quociente do quadrado da matéria seca e o teor do nutriente (15).

Análises estatísticas

            Os dados foram submetidos a testes de pressuposições para análise de variância, seguidos da ANOVA pelo teste F, e quando houve diferença entre as médias, as mesmas foram comparadas pelo teste SNK, a 5% de probabilidade, utilizando o software SPEEDStat 2.5 (16).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A fertirrigação com efluente de palma como fonte de K complementada com adubação convencional forneceu todos os macronutrientes inorgânicos à gramínea forrageira. Observou-se que as plantas se desenvolviam de forma muito similar sob ambas fontes de K (efluente e KCl). Os teores de K, N, P, Ca, Mg e S estão apresentados na Figura 1 (a, b, c, d, f), respectivamente. 

O teor de K no extrato pastejável da forrageira foi superior quando se utilizou o KCl, chegando próximo a 35 g kg^-1, enquanto no tratamento com efluente esteve entre 25 e 30 g kg^-1 de K. Nota-se que o tratamento com efluente permitiu a elevação do teor de K na planta conforme aumentou-se a dose aplicada. Ao contrário, quando foi utilizado o KCl, o teor de K se manteve estável, sem resposta às maiores doses.

O teor de N não foi influenciado pela dose de K, mas algumas vezes foi menor quando se aplicou o efluente, porém o teor de N sob ambas fontes de K ficou em torno de 29 g kg^-1. Esse teor de N, bem como o de K estão na faixa adequada para gramíneas mais exigentes como as do gênero Megathyrsus (sin. Panicum) (3).

Os teores de P e Mg foram superiores nas plantas que receberam efluente, independente da dose de K. Isso está relacionado ao fato de que o efluente é uma fonte orgânica multinutrientes, e apresenta teores significativos desses elementos. Fontes orgânicas de P podem favorecer sua disponibilidade no solo, pois a liberação do fosfato é mais lenta, o que reduz sua adsorção específica e precipitação com Al ou Ca (17).

O teor de Ca nas plantas que receberam efluente aumentou com as doses aplicadas, o que indica que o efluente forneceu Ca adicional, somando-se ao Ca aplicado através do calcário.  No tratamento com KCl o teor de Ca foi diminuindo com o aumento da dose de K, o que pode ser efeito de diluição pelo estímulo ao crescimento da planta ou predomínio de K na zona radicular, que pode prejudicar a absorção de outros nutrientes como o Ca (18). O teor de S não foi influenciado pelos tratamentos.

A fertirrigação com efluente propiciou uma maior eficiência de uso do K e do N pela forrageira. A eficiência de uso de nutrientes é a relação entre massa produzida e teor do nutriente, ou seja, quanto de nutriente que foi convertido em matéria seca. O uso eficiente dos nutrientes pela planta constitui um dos fatores essenciais para uma ótima produção, com economia com fertilizantes (19).

A produção e a taxa de acúmulo diária de matéria seca não diferiram entre as doses de K. A massa de forragem produzida foi de 40 t ha^-1 de MS, que corresponde a uma taxa de acúmulo diária de aproximadamente 130 kg ha^-1 de MS. Com essa produção, foi alcançada uma capacidade de suporte de 10 UA ha^-1, na média do período experimental. A distribuição da produção de matéria seca ao longo do ano pode ser observada na Figura 2. O aumento das doses de K não incrementou significativamente a MF, sendo mais viável a menor dose testada.

A produção de forragem não foi influenciada pela fonte de K. Isso ocorreu porque a fertirrigação com POME foi capaz de fornecer eficientemente o K à gramínea, de igual maneira que o KCl, visto os teores adequados do nutriente na matéria seca. Considerando que a eficiência de uso de K e N foi maior nas plantas que receberam efluente, a utilização dessa fonte permite reduzir a dose de K aplicada e alcançar os mesmos patamares de produção de forragem. Esses resultados confirmam que o uso equilibrado e integrado de fontes de nutrientes orgânicas e inorgânicas pode ajudar a sustentar a produção agropecuária (20), especialmente com os altíssimos custos dos fertilizantes industriais nos últimos anos.

CONCLUSÕES

            O efluente de palma (POME) é uma fonte de potássio eficiente para fertirrigação de gramínea em pastagem, capaz de suprir adequadamente a planta com o nutriente, e elevar a eficiência interna de uso de K e N pela gramínea.

             A fertirrigação com POME complementada com adubos comerciais promove produção de massa de forragem similar à adubação com cloreto de potássio, constituindo uma fonte alternativa de K para as pastagens em sistemas intensivos.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Ganaderia La Palmera de Corozito, à Extractora Cusiana e à Gappi Consultoria pelo fomento e incentivo a esta pesquisa.

REFERÊNCIAS

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