ministÉrio da educaÇÃo universidade federal rural da...
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA- UFRA
RITA DE CÁSSIA COSTA ARAÚJO
PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS
AGROINDUSTRIAIS NA REGIÃO DE CARAJÁS-PA
PARAUAPEBAS-PA
2019
RITA DE CÁSSIA COSTA ARAÚJO
PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS DA COMPOSTAGEM DE RESÍDUOS
AGROINDUSTRIAIS NA REGIÃO DE CARAJÁS- PA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Agronomia da Universidade Federal Rural da Amazônia como requisito parcial para obtenção de título de Bacharel em Agronomia. Orientador: Dr. Marcos Rodrigues. Co-orientadora: Me. Áurea Izabel Aguiar Fonseca e Souza.
PARAUAPEBAS-PA
2019
_____________________________________________________________
Araújo, Rita de Cássia Costa
Parâmetros físico-químicos da compostagem de resíduos agroindustriais na Região de Carajás-PA / Rita de Cássia Costa Araújo.- Parauapebas, 2019.
32 f.: il.
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Agronomia) – Universidade
Federal Rural da Amazônia, Campus de Parauapebas, 2019.
Orientador Prof. Dr Marcos Rodrigues
1.Compostagem – Resíduos agroindustriais - Carajás - Pará 2.Compostagem - Resíduos orgânicos I.Rodrigues, Marcos (Orient.) II. Título
CDD 23.ed 628.445098115
__________________________________________________________________
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar agradeço a minha família por todo o apoio e paciência
durante esses anos. Em especial minha avó Rita R. Araújo, meu pai Gilvan Araújo,
minha irmã Emanuely Araújo e meu cunhado Harley Costa por serem meus maiores
incentivadores e parceiros.
A Universidade Federal Rural da Amazônia (UFRA), que proporcionou a minha
formação e sendo por todo esse período minha segunda casa. Agradeço
especialmente a todo corpo docente, que sempre me incentivaram a continuar mesmo
com todas as dificuldades.
À professora Áurea Izabel A. F. e Souza, que me adotou quase que como sua
filha e sempre me incentivou a dar o meu melhor, e ao meu orientador professor
Marcos Rodrigues por ter tido muita paciência e por acreditar e incentivar a realização
deste trabalho, minha eterna gratidão.
A todos do grupo de pesquisa Centro de Compostagem e Vermicompostagem
da UFRA (CCOVER) por toda a dedicação e carinho com este trabalho. Em especial
aos queridos amigos Andreia Barros, Adriana Lins, Katia Ramos, Mayara Sousa,
Wilton Aroucha e Dr. Wilton Pires.
As minhas amigas Geysi Andrade, Gislayne Valente e Nayala Pinheiro que
estiveram ao meu lado durante toda a graduação dividindo das melhores experiências.
Em especial Monayra Batista e Wendelo Costa que sempre foram meu porto seguro
nos momentos mais difíceis.
Aos meus amigos Alex Mota, Alisson Mota, Carla Juliana, Crislei Trindade,
Maísa Nava, Nadriane Oliveira, Sílvia Mara e Tainan Moreira que fazem parte dа
minha formação pessoal е qυе vão continuar presentes em minha vida com certeza.
Agradecimento muito especial também a todos os funcionários da UFRA que
através de seus serviços prestados garantem um bom funcionamento da nossa
instituição, em especial aos meus amigos Clodomir e João Manoel pelas conversas
descontraídas e os cuidados.
RESUMO
A reutilização de resíduos agroindustriais na forma de composto orgânico insere–se
como uma alternativa para a destinação desses materiais na Região de Carajás, Pará.
O objetivo desse trabalho foi avaliar a maturação da compostagem de resíduos
agroindustriais obtidos da região de Carajás através de parâmetros químicos. Foram
testados os tratamentos: Tc: Esterco ovino (50%) + Resíduos de frutos carnosos
(50%); Ta: Esterco ovino (31%) + Resíduos de frutos carnosos (28%) + Resíduo do
fruto de açaí (41%); Ts: Esterco ovino (31%) + Resíduos de frutos carnosos (28%) +
Serragem (41%); Tb: Esterco ovino (31%) + Resíduos de frutos carnosos (28%) +
Resíduo do fruto de babaçu (41%), todos tratamentos foram monitorados por 90 dias.
Foram avaliados pH, matéria orgânica total, macronutrientes, micronutrientes e o
desenvolvimento da temperatura durante o experimento. A partir dos resultados da
temperatura observou-se que os compostos se estabilizaram a partir de 60 dias após
o início da compostagem, sendo o tratamento Ta o único a alcançar a fase termofílica.
Além disso este mesmo tratamento apresentou teores intermediários para todos
macronutrientes e micronutrientes. Todos os tratamentos resultaram em compostos
que podem ser utilizados para fins agrícolas, sendo necessário o monitoramento da
temperatura do processo e de parâmetros químicos como o pH. Os resultados
permitem que haja melhor gestão destes resíduos na região ao criar novas
oportunidades de uso.
Palavras-chaves: Composto orgânico, digestão aeróbica, nutrientes, resíduos
orgânicos.
ABSTRACT
The reuse of agroindustrial waste as organic compost is a viable alternative of these
materials in the Region of Carajás, Pará. This study aimed to evaluate the composting
maturation of the agroindustrial residues in the region of Carajás through chemical
parameters. The proposed treatments were: Tc: Sheep manure (50%) + fleshy fruits
residues (50%); Ta: sheep manure (31%) + fleshy fruit residues (28%) + açaí fruit
residue (41%); Ts: sheep manure (31%) + fleshy fruit residues (28%) + sawdust (41%)
and; Tb: Sheep manure (31%) + Flesh fruit residues (28%) + Babaçu fruit residue
(41%), all treatments were monitored for 90 days. The chemical parameters evaluated
were pH, volatile solids, macronutrients, micronutrients and temperature. From the
temperature results it was observed that the compounds stabilized after 60 days from
the beginning of the composting, Ta was the only treatment that reached the
thermophilic phase. In addition, Ta treatment had intermediate levels for all
macronutrients and micronutrients. All treatments resulted in compounds that can be
used for agricultural purposes, and monitoring of process temperature and chemical
parameters such as pH is required. The results allow better management of
agroindustrial wastes in the region by creating new opportunities of use.
Keywords: Organic compound, aerobic digestion, nutrient, organic wastes
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 7
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................... 9
2.1 Caracterização de resíduos agroindustriais ..................................................... 9
2.2 Processo de compostagem .............................................................................. 10
2.2.1 Parametros físicos-químico que influenciam na compostagem ................ 11
2.2.1.1 Aeração ......................................................................................................... 11
2.2.1.2 Temperatura .................................................................................................. 12
2.2.1.3 Relação C/N .................................................................................................. 12
2.2.1.4 pH .................................................................................................................. 13
2.2.1.5 Umidade ........................................................................................................ 13
2.3 Uso dos compostos na produção agrícola ..................................................... 14
3 MATERIAL E MÉTODOS ...................................................................................... 15
3.1 Caracterização da área de estudo ................................................................... 15
3.2 Montagem do experimento ............................................................................... 15
3.3 Análise química dos tratamentos .................................................................... 17
3.4 Delineamento experimental e análise estatística ........................................... 19
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 20
4.1 Temperatura do processo de compostagem .................................................. 20
4.2 Análises físico-químicas do composto ........................................................... 22
4.2.1 Macronutrientes primários ................................................................................ 23
4.2.2 Macronutrientes secundários ........................................................................... 25
4.2.3 Micronutrientes ................................................................................................. 25
5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 26
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 27
7
1. INTRODUÇÃO
O setor agroindustrial no Brasil possui destaque na economia nacional
demandando insumos tanto de origem pecuária quanto agrícola para que possa suprir
a demanda crescente por alimentos, investindo no aumento da capacidade de
produção em curto espaço de tempo, gerando grandes quantidades de resíduos
sólidos orgânicos, que em muitos casos são considerados custo adicional para o setor
ou fonte de contaminação ambiental (LOUSADA JUNIOR et al., 2005).
No intuito de reduzir os impactos ambientais causados pelos resíduos sólidos,
o governo federal constituiu a política nacional de resíduos sólidos, LEI N° 12.305, de
2 de agosto de 2010, onde objetiva-se a qualidade ambiental e proteção da saúde
ambiental, não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos
sólidos, o descarte ambientalmente adequado (BRASIL, 2010).
A compostagem é importante para o meio ambiente pois reduz o volume de
resíduos sólidos e aumenta a produção de fertilizantes orgânicos para a agricultura
(TEIXEIRA et al. 2002; BEHLING et al. 2011). De forma industrial é possível reproduzir
as condições para aumentar a eficiência do processo de compostagem e produzir
materiais orgânicos de qualidade, ricos em nutrientes, isentos de contaminação
química, biológica e com apelo na sustentabilidade.
Sendo uma estratégia de gestão de resíduos demonstrando-se uma opção
adequada para uma produção com vantagens econômicas e ganho ambiental
(BERNAL; ALBUQUERQUE; MORAL, 2009). O processo pode reduzir
significativamente problemas ambientais associados à gestão de composto,
transformando-os em uma forma mais segura e material estabilizado para aplicação
ao solo. (CARR et al., 1995).
A compostagem requer a valorização dos resíduos como matéria-prima, sendo
do ponto de vista agronômico, que geralmente promove a mistura de materiais ricos
em carbono como palhada de capins e bagaço de cana, caroços de açaí entre outros
com materiais com maiores teores de nitrogênio, como estercos e ou tortas de
resíduos de silagem, um processo de grande importância, devido a um retorno
considerável de nutrientes que estar para o solo na forma mineral e orgânica,
possibilitando melhorias químicas, físicas e biológicas (LIMA 2004).
8
Na região de Carajás os resíduos utilizados no estudo encontram-se em larga
escala alocados próximos de onde foram processados sem o devido tratamento e
reaproveitamento. Com a necessidade de implantação de atividades referente ao
desenvolvimento sustentável na região, este experimento teve como objetivo avaliar
a maturação da compostagem de resíduos agroindustriais disponíveis na região de
Carajás através de parâmetros físico-químico. Tendo como objetivo específico realizar
o acompanhamento de temperatura ao longo do tempo; verificar os atributos químicos
do composto ao final do processo de compostagem; verificar a viabilidade de uso de
uso agronômico dos compostos produzidos.
9
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Caracterização de resíduos agroindustriais
Conhecida como açaizeiro Euterpe oleracea Mart., é uma palmeira tropical
nativa da Amazônia Brasileira, e podendo ser considerada como a cultura de maior
importância econômica, social e cultural da região Norte do Brasil (QUEIROZ e
MELEM JÚNIOR, 2001). Há uma alta demanda para o consumo do açaí de acordo
com dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE (2015), no ano de
2017 a produção de açaí de 219.885 toneladas. Este crescimento do consumo do
fruto, representa diretamente um aumento na geração do resíduo do caroço.
O babaçu (Orbygnia phalerata Mart.) ocorre naturalmente no Brasil
representando grande importância socioeconômica para o Brasil (QUEIROGA et al.
2015). Atualmente, a exploração do Babaçu está intimamente ligada à extração do
óleo das amêndoas do seu fruto e nesse processo rejeita-se cerca de 93% do fruto
caracterizados resíduos, assim a cada tonelada de coco babaçu que se tem 930 kg
são resíduos (EMBRAPA, 1984; EMMERICH; LUENGO, 1996; DIAS et al. 2012;
SOLER et al. 2007).
No Brasil a produção de madeira processada de reflorestamento ou nativa no
ano de 2000 foi de 166.310 milhões de metros cúbicos, cerca de 80 milhões de metros
cúbicos de madeira foi transformada em resíduos (CARVALHO & CÂMARA, 2002).
Os resíduos industriais de madeira podem se classificam em serragem, cepilho,
sólidos de madeira, cascas e outros e são gerados desde a colheita, processamento
industrial e finalizando no produto acabado. Esses resíduos quando passam a ser lixo
e são descartados, podem causar impactos ambientais caso seu destino final não seja
devidamente efetuado (FIORI et al. 2008).
Apesar dessa grande oferta de resíduo, a maioria dessa biomassa é descartada
inadequadamente (DIAS et al. 2012), o que pode trazer impactos negativos ao
ambiente. Além disso, são poucos os estudos realizados sobre a viabilidade de
aproveitamento de resíduos agroindustriais na região amazônica (MACHADO et al.
2017).
10
2.2 Processo de compostagem
Compostagem é um processo de decomposição biológica de materiais
orgânicos sólidos diferentes em condições controladas de aerobiose, temperatura e
umidade, para a obtenção de um material estável que pode ser utilizado como
fertilizante orgânico (FIALHO et al. 2010).
A compostagem ocorre naturalmente no ambiente sendo referida como a
degradação de matéria orgânica, o termo compostagem faz referência a esta
decomposição, porém está associada com o manejo do material feito pelo homem,
que por meio de observação do que acontecia na natureza desenvolveu técnicas para
acelerar a decomposição e produzir compostos orgânicos que atendessem
rapidamente as suas necessidades e com baixo custo. O termo composto orgânico
pode ser aplicado ao produto compostado, estabilizado e higienizado, que é benéfico
para a produção vegetal (ZUCCONI & BERTOLDI, 1987).
Na técnica empregada para a produção de adubo orgânico a partir da
compostagem, diferentemente do processo natural, há o controle de alguns fatores
como a umidade, aeração e temperatura sendo que este possui três fases. A primeira
fase (inicial) é descrita como composto cru ou imaturo onde predominam os
microrganismos mesófilos (20 a 45°C); a segunda etapa e denominada fase ativa
onde acontece a maior elevação de temperatura devido as altas taxas de atividade
microbiana e a predominância de microrganismos termofílicos (45 a 65°C); pôr fim a
terceira fase que é denominada de fase de maturação ou humificação que indica a
estabilização do composto, redução da temperatura e mineralização de alguns
componentes da matéria orgânica, como Nitrogênio (N), Fósforo (P), Cálcio (Ca) e
Magnésio (Mg) que passam da forma orgânica para a inorgânica, ficando disponíveis
às plantas e os microrganismos predominantes dessa fase são os mesofilos (BRITO
et al. 2008; KIEHL, 2010; LAZCANO et al. 2008; KIEHL, 2004).
A alta temperatura durante a fase termofílica é importante para que agentes
patogênicos, sementes de plantas invasoras e outros organismos indesejáveis sejam
eliminadas (FIALHO e PEREIRA, 2013).
Nos estudos realizados por Pereira et al. (2013) após a montagem do
experimento, observaram que nas primeiras 24 horas as leiras já apresentavam
11
temperaturas de 55°C indicando uma intensa atividade microbiana, liberando calor
consequentemente aumentando a temperatura das leiras.
Em estudo realizado por Leal et al. (2013) com a compostagem de capim
elefante e crotalária, observaram que a diminuição da temperatura iniciou a partir do
50º dia. Resultados semelhantes também foram encontrados por Pereira et al. (2013)
e Brito et al. (2008). Já em estudo realizado por Tiquia e Tam (2002) avaliando
composto à base de cama de aviário, os tratamentos atingiram temperaturas ambiente
aos 128 dias. Grigatti et al. (2011) apresentou em seu experimento diferente
comportamento das temperaturas nas pilhas de compostagem com resíduos
alimentícios e lodo de esgoto.
Durante todo esse processo de decomposição é importante o monitoramento
das condições dos microrganismos que influencia na velocidade e a eficiência na
degradação da matéria orgânica (KIEHL, 1985). Para isso, os principais fatores que
influenciam o processo de compostagem são: aeração, temperatura, relação C/N, pH
e umidade.
2.2.1 Parametros físicos-químico que influenciam na compostagem
2.2.1.1 Aeração
Sabe-se que a compostagem é um processo aeróbico, portanto o fornecimento
de ar é indispensável para que a atividade microbiológica ocorra de maneira eficiente
(KIEHL, 1998). Valente et al. (2009) comentam que a aeração no processo de
compostagem pode ser feita de modo natural, de maneira forçada ou por meio de
revolvimentos que podem ser feitos com enxadas, pás entre outros equipamentos que
realizem a homogeneização do material em decomposição.
Esse fator atrelado com outros como umidade e temperatura das leiras
influência diretamente no tempo de maturação do material e na diminuição de odores
provenientes do processo de decomposição, pois se não houver aeração adequada
pode ocorre o processo anaeróbio assim como prolongar o ciclo de compostagem
(KIEHL, 1998).
12
Zhu et al. (2004) avaliaram a influência de três sistemas de aeração sendo a
ativa, passiva e natural das características físico-químicas de compostagem da
mistura de dejetos de suínos e casca de arroz. Os resultados indicaram que para a
variável temperatura, que é diretamente influenciada pelo processo de aeração, houve
um aumento significativo quando foi utilizada a aeração ativa.
2.2.1.2 Temperatura
Apresenta-se como um fator que indica equilíbrio biológico e de fácil
manutenção durante o processo de compostagem, apesar de ser aceitável que nos
primeiros dias seja registrado temperaturas entre 40-65°C no início da compostagem
em processo de degradação significa que compostagem está se comportando de
forma correta e se de alguma forma esteja ocorrendo o inverso algum parâmetro
físico-químico não está sendo respeitado, limitando assim a atividade microbiana
(KIEHL,1998).
Embora seja necessário que aconteça uma elevação de temperatura no início
do processo para que ocorra a eliminação de organismos patogênicos, Lourenço et
al. (2009) salientam que conservar a temperatura entre 45 e 55 °C promove uma
melhor eficiência na degradação e na eliminação de microrganismos patogênicos que
podem estar presentes na compostagem.
2.2.1.3 Relação C/N
Esta relação é muito importante dentro do processo de compostagem, pois
resíduos com uma alta relação C/N se decompõem mais lentamente diferente de
quando a relação C/N for menor. Kiehl (2004) determina uma relação inicial ótima de
30/1 para a compostagem, superior a isso o crescimento dos microrganismos é
desacelerado pela falta de nitrogênio consequentemente uma decomposição mais
lenta, porém o excesso de N aumenta o processo de degradação da matéria e cria
áreas anaeróbias (FERNANDES E SILVA 1999).
13
De acordo com Zhang e He (2006), ocorre redução da relação C/N no processo
de compostagem em função da decomposição da matéria orgânica e perda de CO2
por meio da respiração microbiana.
2.2.1.4 pH
O pH da compostagem não é, comumente, um fator crítico no processo, pois
verifica-se a existência de um fenômeno de “auto-regulação”, realizado pelos
microrganismos no decorrer do processo (KIEHL, 1998). Para Pereira Neto (2007) a
compostagem pode ser desenvolvida em uma faixa de pH que varia entre 4,5 e 9,5,
sendo que esses valores são regulados pelos microrganismos, por meio da
degradação dos compostos. Dando lugar aos ácidos orgânicos, que reagem com as
bases liberadas da matéria orgânica ocorre a neutralizando e modificação do meio em
alcalino, chegando a valores de pH ente 8,0 e 8,5 (BIDONE, 1999; BUSNELO, 2013).
Leal et al. (2011), em seu experimento de compostagem de crotalária, capim
elefante e torta de mamona mostraram que após 60 dias de compostagem o pH
estabilizou em valores próximos a 7,8.
2.2.1.5 Umidade
A água é fundamental para a vida microbiana. O teor aceitável no composto
está entre 50 e 60%, sendo que a umidade pode ajustada com a mistura de
componentes ou pela adição de água (FERNANDES E SILVA 1999). Richard et al.,
(2002) afirmam que muita umidade faz com que a água ocupe os espaços vazios,
impedindo a circulação de oxigênio, acarretando reações anaeróbicas, decomposição
lenta e até perdas de nutrientes.
O teor de umidade é controlado com base na capacidade de aeração da massa
de compostagem, nas características físicas do material e na necessidade de suprir
as demandas microbiológica. Em geral, o teor de umidade do composto tende a
14
diminuir ao longo do processo e ao seu final o teor considerado ótimo é de 30%
(OLIVEIRA, 2001).
2.3 Uso dos compostos na produção agrícola
O processo de compostagem torna-se uma alternativa viável para a reutilização
de resíduos sólidos provenientes de atividades agrícolas e para sistemas de produção
orgânica, em razão de sua elevada qualidade nutricional e biológica (ROSA, 2009).
Sendo uma atividade que acarreta boa rentabilidade para o produtor. Segundo Leal
et al. (2007), a viabilidade econômica da produção de adubos orgânicos e substratos
por meio da compostagem está relacionada à utilização de resíduos abundantes e de
baixo custo.
É crescente a demanda por substratos com qualidade para atender as
produções agrícolas familiares, principalmente para os sistemas orgânicos.
Segundo Leal et al. (2007), os compostos orgânicos podem atender plenamente esta
demanda por substratos, que faz com que diminua o uso de fertilizantes sintéticos.
Outra forma comum do uso do composto é sua aplicação como fertilizante orgânico
nos diversos tipos de cultivos, dentre as principais vantagens do uso da adubação
orgânica Lourenço et al. (2009) destacam o aumento da capacidade de troca catiônica
(CTC), melhoria na agregação do solo, maior eficiência na capacidade de retenção de
água, maior estabilidade de temperatura e disponibilização de matéria orgânica,
energia e nutrientes oferecendo condições ideais para as plantas se desenvolverem.
Os problemas socioambientais têm incentivado a procura imediata por soluções
para os resíduos sólidos, visto que a sua taxa de geração é bem superior à sua taxa
de degradação no meio ambiente (FIORI et al. 2008). De modo geral a utilização de
compostos produzidos a partir de resíduos orgânicos em atividades agrícolas é uma
opção para aumentar a produtividade e reduzir o custo com insumos, além de ser uma
forma segura de reutilização desses resíduos no ambiente (FIGUEIREDO e
TANATAMI, 2010; OLIVEIRA et al. 2014).
15
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da área de estudo
O experimento foi realizado na Universidade Federal Rural da Amazônia –
UFRA, situada na Rodovia 275, Km 13, município de Parauapebas – Pará, localizado
sob as coordenadas 6° 04’ Latitude Sul e 49° 49’ 02,8” Longitude Oeste de Greenwich.
O clima, segundo a classificação de Köppen, enquadra-se na categoria
equatorial úmido, tipo Am no limite de transição para o Aw, com temperatura média
anual de 26 a 35° C, com duas estações bem definidas, sendo o período seco de
junho a outubro e período chuvoso de novembro a maio. A umidade relativa em média
78% e o índice pluviométrico anual varia de 2.000 mm a 2500 mm aproximadamente
(PARÁ, 2011).
3.2 Montagem do experimento
O ensaio experimental iniciou em março de 2018 e teve sua finalização em
junho do mesmo ano. Os fatores de variação analisados são os resíduos orgânicos
com origem vegetal seco sendo os seguintes tratamentos propostos:
TRAT
Esterco ovinos
Resíduos de frutos Carnosos
Resíduos de Açaí
Resíduos de Babaçu Serragem
%
Tc 50 50 - - -
Ta 31 28 41 - -
Ts 31 28 - - 41
Tb 31 28 - 41 - Fonte: Elaborado pelo autor. Nota 1: TRAT= Tratamentos.
Os materiais utilizados no experimento foram esterco ovinos coletado no
aprisco localizado no campus da universidade, resíduos de frutos carnosos que foram
fornecidos pela Cooperativa Mista dos Produtores Rurais da Região de Carajás-
16
(COOPER), resíduos de açaí (Euterpe oleracea Mart.) coletados em pontos de
comercialização da polpa do fruto no município de Parauapebas, resíduo de babaçu
(orbygnia sp.) foi disponibilizado por uma propriedade familiar do município de
Eldorado dos Carajás com a coleta desse material no dia 08 de março de 2018 e a
serragem que foi coletada no Polo Moveleiro de Parauapebas.
Para o resíduo de açaí foi preciso passar por um processo de secagem ao ar
livre e trituração para redução de diâmetro das partículas entre 1 a 5 mm, conforme
recomendação de Souza e Resende (2006) e vindo a ser triturada com intervalo entre
recolhimento, secagem e trituração de 01 a 09 de março de 2018.
A instalação do experimento de compostagem teve início em 09 de março de
2018 e foi realizado em área adjacente à casa de vegetação da Universidade Federal
Rural da Amazônia em área sombreada naturalmente. Os materiais utilizados foram
dispostos em leiras em formato trapezoidal, com 2,0 m de comprimento, 0,80 m de
largura e 1,00 m de altura com volume total de 0,6 m³.
A base das pilhas foi coberta com lona de polietileno e as leiras foram
recobertas com material sombrite e folhas de bananeiras (Figura 1), para efeito de
redução do impacto das gotas de chuvas e afim de evitar o encharcamento das pilhas,
sendo que a implantação foi realizada em período chuvoso na região.
Figura 1 – Montagem inicial das leiras (A); Leiras finalizadas (B); Cobertura com folhas de bananeira
para proteção contra o impacto das gotas de chuva (C).
Fonte: Autor (2018).
Houve mensuração diário da temperatura e umidade do material. Para as
medições de temperaturas das leiras e temperatura ambiente foram utilizados
A B
A
C
17
termômetro digital tipo espeto para mensuração interna das leiras e termômetro
manual para a mensuração da temperatura ambiente, respectivamente (Figura 2).
Figura 2 – Termômetro digital tipo espeto (A) e termômetro manual (B).
Fonte: Autor (2018).
Devido ao alto índice pluviométrico, no período, e ao excesso de umidade nas
leiras foi estipulado o revolvimento semanal dos materiais com a finalidade de
promover homogeneização e aeração nas leiras, além de contribuir para a
manutenção do teor de umidade. No dia 07 de julho 2018 aos 90 dias de
compostagem o material foi peneirado pesado e retirado as amostras para análise
química do material.
Foi realizada a homogeneização do material peneirado e a coleta de amostras
em triplicata (n=3) de cada tratamento de composto para a realização das análises
químicas, com amostras de 1kg de composto, armazenados em sacos plásticos, com
posterior envio ao Laboratório para a realização das análises.
3.3 Análise química dos tratamentos
Foram avaliados a composição química de macronutrientes, micronutrientes,
pH em H2O, matéria orgânica total e relação C/N sob as condições climáticas do
município de Parauapebas.
A B
18
Foram realizadas análises químicas ao final do processo de compostagem dos
compostos de cada tratamento, pelo Laboratório de Análise Agronômica Fullin,
localizado no município de Linhares - ES. As análises químicas foram realizadas
conforme metodologia recomendada pelo Ministério da Agricultura Pecuária e
Abastecimento (BRASIL 2014).
Os Resultados obtidos foram comparados com os teores mínimos
preconizados pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Quadro 2 e 3,
(MAPA, 2009).
Quadro 1 – Valores de referência utilizados na interpretação da análise de macronutrientes primários em fertilizantes orgânicos.
Parâmetro Unidade Baixo Médio Alto
Nitrogênio (N) % <1,5 1,5 a 3,0 >3,0
Fósforo (P2O5) % <1,5 0,5 a 1,5 >1,5
Potássio (K2O) % <1,5 0,5 a 1,5 >1,5
Fonte: Kiehl, 1985.
Quadro 2 - Valores de referência para interpretação da análise de macronutrientes secundários em fertilizantes orgânicos.
Fonte: MAPA (2009).
Quadro 3 - Valores de referência para interpretação da análise de micronutrientes em fertilizantes orgânicos
Parâmetro Unidade Teores mínimos
Ferro (Fe) % 0,2
Zinco (Zn) ppm 1000
Cobre (Cu) ppm 500
Boro (B) ppm 300
Manganês ( Mn) ppm 500
Fonte: MAPA (2009).
Parâmetro Unidade Teores Mínimos
Cálcio (Ca) % 1
Magnésio (Mg) % 1
Enxofre (S) % 1
19
3.4 Delineamento experimental e análise estatística
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado. Os dados
químicos foram avaliados através de análise de variância – ANOVA, a partir de três
repetições (n=3), utilizada para testar fontes significativas de variação e
posteriormente teste de diferença mínima significativa (LSD) para comparação de
médias. O nível de probabilidade utilizado para significância estatística foi p<0,05. As
análises estatísticas e gráficas foram realizadas utilizando o software R-3.5.1.
20
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Temperatura do processo de compostagem
As temperaturas médias registradas durante o período de compostagem para
do interior da pilhas e temperatura ambiente estão apresentadas na Figura 3.
Figura 3 – Gráfico de temperatura das pilhas e do ambiente durante o processo de
compostagem.
Fonte: Autor (2018).
O processo de decomposição de materiais orgânicos gera uma intensa
atividade dos microrganismos, liberando energia na forma de calor, principalmente
nas primeiras semanas. Os tratamentos controle (Tc), resíduo de serragem (Ts) e
resíduo de babaçu (Tb) apresentaram comportamentos semelhantes de temperaturas
durante todo o período de compostagem onde o período dos 10 primeiros dias esses
tratamentos obtiveram suas maiores temperaturas em torno de 42°C denominado
como fase mesófilica.
21
Nunes (2003) classifica a serragem, como um resíduo ideal para ser utilizado
como “agente de enchimento” na compostagem devido a sua característica de
absorver umidade e fornecer porosidade, processo semelhante ocorre com o resíduo
de babaçu ambos por possuírem essa característica juntamente com o período
chuvoso que ocorria durante o experimento explica-se porque esses tratamentos
tiveram temperaturas relativamente baixas para o início do processo de
compostagem.
O tratamento com resíduo de açaí (Ta) foi o que apresentou as maiores medias
de temperatura até os 60 dias de compostagem sendo que nos primeiros 20 dias as
temperaturas estavam entre 42°C e 49°C. Tiquia (2005) explica que quando a
temperatura ultrapassa os 45ºC, ocorre uma maior atividade microbiana termofílica.
O resíduo de açaí é considerado um resíduo de decomposição lenta, devido ao
alto teor de lignina e fibras na sua composição (TOWNSEND et al. 1997; REIS et al.
2002). O aumento da temperatura da Ta, em comparação com os demais tratamentos,
pode ser explicado pelo maior arejamento devido o material e por possui uma maior
composição de material fibroso e pela granulometria do resíduo. Pereira et al. (2013)
utilizaram no experimento uma mistura de cascas de bananas, estercos ovinos e
podas de jurema e marmeleiro, matérias primas com elevados teores de fibras a qual
é confirmado por Rocha et al. (2008), onde apresentou temperaturas semelhantes ao
tratamento Ta que obtiveram os picos de temperatura no intervalo dos 10 primeiros
dias.
Todos os tratamentos alcançaram a sua estabilização por volta dos 60 dias do
processo de compostagem, em que a temperatura das pilhas se assemelha a
temperatura ambiente. Tiquia e Tam (2002) estudando a compostagem de cama de
aviário, observaram que os compostos atingiram temperaturas ambiente aos 128 dias,
período que o composto apresentou estabilidade. Resultados semelhantes também
foram encontrados por Leal et al. (2011) com a compostagem de capim elefante e
crotalária, observaram que iniciou a estabilização de temperatura a partir do 50° dia.
Grigatti et al. (2011) em seu experimento com compostagem de material de
resíduo processado de alimentos, lodo de esgoto e a mistura dos dois juntamente com
restos de podas de arvores observou que após um mês do material estando em
processo de compostagem todos os tratamentos apresentava temperaturas
superiores a 50°C. Os autores explicam que possivelmente o comportamento da
temperatura se deu por conta de que as pilha ainda apresentavam altas quantidades
22
de material orgânico degradável e que o intervalo de revolvimento das pilhas era
mensalmente.
4.2 Análises físico-químicas do composto
Os resultados das análises de pH, matéria orgânica total, macronutrientes e
micronutrientes do composto estão presentes na Tabela 1.
Tabela 1 – Valores médios dos resultados da análise de fertilizante orgânico sólido.
Parâmetro Tc Ta Ts Tb
Relação C/N 19,49±0,32 c 13,82±0,21a 19,52±0,00c 16,56±0,05 b
pH 6,65±0,1 a 6,29±0,1 b 6,54±0,1 a 6,50±0,1 a
------------------------------------ % -----------------------------------------
MOT 71,60±7,16 a 70,66±7,05 a 71,39 ± 8,04 a 71,85 ± 4,17 a
C 31,13± 4,72 a 28,30±2,58 a 28,30 ± 3,36 a 31,13 ± 1,77 a
N 1,60±0,27 bc 2,05±0,22 a 1,45±0,17 c 1,88 ± 0,11 ab
P 1,08±0,16 a 0,96±0,10 ab 0,60±0,04 c 0,86±0,05 b
K 0,75±0,10 a 0,53±0,03 b 0,45±0,08 b 0,53±0,03 b
Ca 0,96± 0,21 a 0,84±0,13 ab 0,70±0,08 b 0,91±0,06 ab
Mg 0,29±0,05 a 0,28±0,02 ab 0,23±0,01 b 0,30±0,03 a
S 0,41±0,14 ab 0,43±0,08 a 0,25±0,03 b 0,35±0,07 ab
Fe 1,39±0,17 a 1,56±0,09 a 1,11±0,22 b 1,46±0,07 a
----------------------------------- ppm -----------------------------------------
Zn 218,50±30,95 a 173,80±18,29 b 129,10±13,90 c 178,80±22,53 ab
Cu 75,00±4,46 a 75,00± 3,29 a 55,00±18,33 a 72,50±12,79 a
Mn 533,50±86,36 a 548,40±45,59 a 381,40±91,77 b 491,10±53,32 ab
Bo 16,60±2,35 a 15,70±1,61 a 13,80±0,47 a 15,70±2,81 a
Fonte: Elaborado pelo autor. Nota 1: Tc = Resíduo de frutas e esterco de ovinos; Ta = Resíduo de açaí triturado; Ts = Resíduo de serragem; Tb = Resíduo de babaçu triturado; MOT = matéria orgânica total. Nota 2: Valores médios seguidos de letras diferentes na mesma linha diferem entre si, teste de Fisher (p<0,05).
A instrução normativa 25 de 23 de julho de 2009 estabelece normas para a
produção de produtos orgânicos sendo que para a comercialização estabelece que o
23
produto deve apresentar um teor mínimo de pH 6,0 (MAPA, 2009). Todos os
tratamentos da compostagem obtiveram valores de pH dentro do exigido pela
normativa entre 6,65 e 6,29, sendo que apenas o Ta diferiu significativamente dos
demais, possuindo pH ligeiramente mais ácido. Bustamante et al. (2013) que em
estudo utilizando mistura de fração sólida de um digestivo com lama de porco com
diferentes agentes de volume obteve valor mínimo de pH de 5,94 e valor máximo de
10,08.
Leal et al. (2013) encontraram resultados semelhantes de pH, entre 6,5 e 7,5,
ao testarem compostos de capim elefante mais torta de mamona. Em estudo realizado
por Leal et al. (2011) com a compostagem de capim elefante e crotalária, observaram
que após 60 dias de incubação os tratamentos encontravam-se estabilizados e com
valores de pH próximo a 7,8 o que segundo Negro et al. (1999) explica que no início
do processo de degradação do material se tem valores elevados de pH devido a
transformação de N presente na forma de amônia, porém, com o tempo vai se
transformando em nitrato reduzindo assim o valor de pH.
Em relação a matéria orgânica total a legislação brasileira prevê que o mínimo
para este de acordo com as normas é 40% (MAPA, 2009), sendo que todos os
tratamentos do estudo se apresentaram estatisticamente iguais e com teores acima
de 50 %, atendendo ao requisito da legislação.
A relação C/N ao final do processo se estabilizou entre 13,82 e 19,52, sendo
que nenhum tratamento atingiu valores superiores à 20,0, que é pelas normas
estabelecias pelo MAPA (2009), valor máximo permitido para fins de comercialização.
Leal et al. (2011), avaliando a mistura de capim elefante e crotalária encontraram, ao
final do processo de compostagem de 90 dias, relações C/N entre 15,8 e 20,8.
4.2.1 Macronutrientes primários
De acordo com a instrução normativa 25 de 23 de julho de 2009 os
macronutrientes totais primários (nitrogênio, fósforo e potássio) há uma especificação
quanto os fertilizantes sólidos ou fluidos para aplicação nos solos e deverão
apresentar forma e solubilidade dos nutrientes indicadas como percentual mássico.
24
Devem ser descritos os teores totais de N, P2O5 e K2O para os fertilizantes orgânicos
(MAPA, 2009).
Para os teores de nitrogênio total (N), o melhor resultado foi obtido em Ta (2,05
%), seguido por Tb (1,88 %), Tc (1,60%) e Ts (1,45). De acordo com a classificação
de Kiehl (1985) (Quadro 1), para fertilizantes orgânicos os teores entre 1,5 a 3,0 % de
nitrogênio são qualificados como médios, onde apenas o tratamento de resíduo de
serragem (Ts) apresentou valor abaixo de 1,5% classificando assim como de baixo
teor de nitrogênio.
López-Cano et al. (2016) avaliaram a decomposição de resíduos processados
de oliva, juntamente com esterco ovino e biochar e obtiveram valores de N entre 2,40
e 2,69%. Bustamante et al. (2013) em estudo com diferentes tipos de resíduos
agroindustriais, foram elaborados misturando-se a fração sólida de um digestivo com
lama de porco com diferentes agentes de volume palha de trigo, poda de broto de
videira, bagaço de uva e poda de plantas de pimenta, obtiveram valores de N entre
2,75 e 3,32. Primo et al. (2010) avaliaram diferentes combinações de fumo triturado,
esterco bovino, rúmen bovino e Microsept-Pó concentrações de macro e
micronutrientes, aos 60 e 120 dias, sendo que aos 60 dias eles obtiveram valores
máximos de N de 2,05 e mínimo de 1,60 já aos 120 dias valores de 1,85 e 1,64,
respectivamente.
Todos os tratamentos foram classificados com um teor médio para o nutriente
fósforo (P2O5) sendo que Tc (1,08 %) obteve a maior média seguido do Ta (0,96%),
Tb (0,86%) e Ts (0,60%) classificados como médios (0,5 a 1,5 %) segundo
classificação de Kiehl (1985) (Quadro 1), López-Cano et al. (2016) encontram valores
classificados com baixos teores de fosforo entre 0,5 e 0,39. Primo et. al (2010)
encontraram valores de P de 0,19 e 0,23 no composto final.
Quanto ao nutriente potássio (K2O) o tratamento Tc obteve a maior média
(0,75%) sendo classificado com teor médio, já os tratamentos Ta, Ts e Tb
apresentaram teores estatisticamente iguais com medias 0,53%, 0,45% e 0,53%
respectivamente, porem de acordo com a classificação de Kiehl (1985) (Quadro 1), o
tratamento Ts apresentou-se abaixo de 0,5% sendo classificado com teor baixo do
nutriente. López-Cano et al. (2016) encontram valores classificados com baixos teores
de fosforo entre 0,5% e 0,39% e valores bem acima da classificação para o nutriente
potássio com medias entre 3,55% e 4,04%.
25
4.2.2 Macronutrientes secundários
Os macronutrientes secundários que foram avaliados no experimento são
cálcio (Ca), magnésio (Mg) e enxofre (S). Os teores obtidos foram relacionados com
os valores mínimos recomendado pelo MAPA (2009), (Quadro 2).
Observou-se que para os teores de Ca o melhor tratamento foi Tc com 0,96%
seguido de Tb com 0,91% seguido de Ta com 0,84%. O pior desempenho observado
para este nutriente foi Ts com 0,70%. Estatisticamente, Tc, Ta e Tb são iguais, assim
como Tb,Ta e Ts. Primo et al (2010) encontraram para os macronutrientes
secundários Ca, Mg e S valores médios de 0,80, 0,47 e 0,69 aos 60 dias, e de 0,79,
0,46 e 0,30 aos 120 dias de experimento. Nenhum dos tratamentos alcançaram o teor
mínimo de 1% exigido pela legislação para fertilizantes orgânicos (Quadro 2).
4.2.3 Micronutrientes
Os maiores teores de Manganês (Mn) foram observados em Ta (548,40 ppm)
e Tc (533,50 ppm), estando os mesmos dentro dos limites mínimos exigidos pela
legislação vigente. O tratamento Tb e igual estatisticamente aos tratamentos Ta e Tc,
porém não atende o valor mínimo requerido para a comercialização como um
composto orgânico fornecedor de Mn.
Quanto ao nutriente ferro (Fe) Ta obteve maior média com 1,56%, seguido do
Tb com 1,46% e Tc com 1,39%, estatisticamente esses tratamentos possuem médias
iguais apenas o Ts com média de 1,11% diferi-o dos outros tratamentos porem todos
os tratamentos estão de acordo com que dispõe a legislação.
Nenhum tratamento obteve os teores mínimos de Zn, Cu e B conforme a
legislação exige presentes no Quadro 3, (MAPA 2009).
26
5 CONCLUSÃO
O tratamento com resíduos de açaí triturado (Ta) foi o único que alcançou a
fase termofílica e obteve as maiores medias de temperatura do experimento.
O tratamento de resíduo de açaí triturado apresentou teores intermediários em
todos macros e micronutrientes, sendo uma alternativa viável de reaproveitamento
desse resíduo na agricultura, com fácil acesso para se obter esse resíduo na região.
Os tratamentos quando comparado com a legislação mesmo os com menores
teores de nutrientes (Ts e Tb), em comparações com os demais tratamentos
configuram-se como boas opções que podem ser utilizados na produção agrícola
dado a estabilidade do material, devido possuírem boa relação C/N, pH acima de 6 e
boa disponibilidade de matéria orgânica.
27
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