universidade federal de campina grande prÓ...
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Narciacutesio Cabral de Arauacutejo
Uso de urina humana como fonte alternativa de nutrientes para a cultura do milho (Zea
mays L) cultivado em sistema hidropocircnico
CAMPINA GRANDE ndash PB
2014
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
PROacute-REITORIA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO E PESQUISA
CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS
PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA
CIVIL E AMBIENTAL
2
Narciacutesio Cabral de Arauacutejo
Uso de urina humana como fonte alternativa de nutrientes para a cultura do milho (Zea
mays L) cultivado em sistema hidropocircnico
CAMPINA GRANDE ndash PB
2014
Dissertaccedilatildeo na aacuterea de Engenharia de Recursos
Hiacutedricos e Sanitaacuteria apresentada ao Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil e Ambiental
do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da
Universidade Federal de Campina Grande em
cumprimento agraves exigecircncias para obtenccedilatildeo do
tiacutetulo de mestre em Engenharia Civil e
Ambiental
Orientadora Profa Dra Mocircnica de Amorim Coura
Co-orientador Prof Dr Rui de Oliveira
3
4
5
DEDICATOacuteRIA
Dedico esta oportunidade e conquista a Deus agrave
minha filha Kersia minha esposa Alane aos meus
pais Francisco e Rosa Maria irmatildeos Roselene
Petrocircnio Elizabete Francisco e Rafaela
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AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
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EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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2
Narciacutesio Cabral de Arauacutejo
Uso de urina humana como fonte alternativa de nutrientes para a cultura do milho (Zea
mays L) cultivado em sistema hidropocircnico
CAMPINA GRANDE ndash PB
2014
Dissertaccedilatildeo na aacuterea de Engenharia de Recursos
Hiacutedricos e Sanitaacuteria apresentada ao Programa de
Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Civil e Ambiental
do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da
Universidade Federal de Campina Grande em
cumprimento agraves exigecircncias para obtenccedilatildeo do
tiacutetulo de mestre em Engenharia Civil e
Ambiental
Orientadora Profa Dra Mocircnica de Amorim Coura
Co-orientador Prof Dr Rui de Oliveira
3
4
5
DEDICATOacuteRIA
Dedico esta oportunidade e conquista a Deus agrave
minha filha Kersia minha esposa Alane aos meus
pais Francisco e Rosa Maria irmatildeos Roselene
Petrocircnio Elizabete Francisco e Rafaela
6
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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248 p 392-401 2009
Zancheta P G Recuperaccedilatildeo e Tratamento da Urina Humana Para Uso Agriacutecola 2007
83 f Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal do Espiacuterito Santo Centro Tecnoloacutegico
Vitoacuteria ndash ES 2007
3
4
5
DEDICATOacuteRIA
Dedico esta oportunidade e conquista a Deus agrave
minha filha Kersia minha esposa Alane aos meus
pais Francisco e Rosa Maria irmatildeos Roselene
Petrocircnio Elizabete Francisco e Rafaela
6
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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4
5
DEDICATOacuteRIA
Dedico esta oportunidade e conquista a Deus agrave
minha filha Kersia minha esposa Alane aos meus
pais Francisco e Rosa Maria irmatildeos Roselene
Petrocircnio Elizabete Francisco e Rafaela
6
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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Milho Como Alternativa para Pequenas Criaccedilotildees de Ruminantes no Semi-aacuterido
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81
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248 p 392-401 2009
Zancheta P G Recuperaccedilatildeo e Tratamento da Urina Humana Para Uso Agriacutecola 2007
83 f Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal do Espiacuterito Santo Centro Tecnoloacutegico
Vitoacuteria ndash ES 2007
5
DEDICATOacuteRIA
Dedico esta oportunidade e conquista a Deus agrave
minha filha Kersia minha esposa Alane aos meus
pais Francisco e Rosa Maria irmatildeos Roselene
Petrocircnio Elizabete Francisco e Rafaela
6
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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6
AGRADECIMENTOS
Agradeccedilo primeiramente a DEUS pelo dom da vida por todas as forccedilas para
ultrapassar as barreiras pela sauacutede oportunidades concedidas coragem para seguir em frente
e por estar sempre me abenccediloando em todos os momentos da vida Muito obrigado Senhor
por natildeo desistir de mim
Ao meu co-orientador Professor Dr Rui de Oliveira por ter aceitado a ideia de
trabalharmos com uso agriacutecola de urina humana pelo seu compromisso e conhecimento
transmitido durante a execuccedilatildeo desta pesquisa
Ao meu amigo e professor Dr Suenildo por estar sempre me auxiliando na minha
carreira profissional e pelas oportunidades de trabalharmos juntos em pesquisas
Agrave minha orientadora Professora Dra Mocircnica de Amorim Coura pelo apoio
paciecircncia e dedicaccedilatildeo agrave presente pesquisa
Ao meu amigo e Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento Francisco de Assis
Bandeira por ter me ajudado a conseguir auxiacutelio em outros laboratoacuterios para desenvolver
atividades da pesquisa
Ao Antocircnio Teacutecnico do Laboratoacuterio de Saneamento por ter me ajudado nas anaacutelises
de DQO
A todos que fazem parte do Laboratoacuterio de Saneamento da UFCG pela presteza
companhia respeito e amizade ao longo da pesquisa
Ao meu amigo e parceiro de pesquisa Pablo Luiz pelas ajudas e companheirismo
durante o curso e anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
Agrave professora Rossana do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter me permitido usar o moinho na moagem das amostras de tecido vegetal
Ao Renato teacutecnico do Laboratoacuterio de Processamento e Armazenagem de Produtos
Agriacutecolas por ter permitido utilizar as estufas para secagem do tecido vegetal da forragem
Aos Proprietaacuterios do Engenho Triunfo por terem cedido o bagaccedilo de cana utilizado
na pesquisa
Ao pessoal das trecircs residecircncias do distrito de Satildeo Joseacute da Mata que coletaram e me
forneceram a urina utilizada nos experimentos
Ao meu amigo e companheiro de curso Igor de Sousa Ogata e seus familiares por
terem contribuiacutedo com a coleta e fornecimento da urina utilizada no segundo experimento
Ao Pedro Rocha proprietaacuterio da casa de farinha que forneceu a manipueira utilizada
no segundo experimento
Agraves colegas de turma e de laboratoacuterio Joseane e Rafaela por terem colaborado na
concretizaccedilatildeo da minha pesquisa
Agrave teacutecnica de laboratoacuterio Valmaacuteria por ter me ajudado na preparaccedilatildeo dos materiais
utilizados nas anaacutelises bacterioloacutegicas
Agrave minha amiga e teacutecnica administrativa do laboratoacuterio de saneamento Cristina por
estar sempre me ajudando
Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior ndash CAPES pelo
apoio financeiro
Ao meu amigo Abizaiacute de Azevedo por ter ajudado no iniacutecio da minha carreira
profissional
Ao meu amigo professor Aratildeo de Azevedo e sua esposa Magnoacutelia Suassuna por
terem me acolhido em sua casa quando estava ingressando na graduaccedilatildeo e pelas frequentes
ajudas financeiras e conselhos
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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83 f Dissertaccedilatildeo (mestrado) ndash Universidade Federal do Espiacuterito Santo Centro Tecnoloacutegico
Vitoacuteria ndash ES 2007
7
Agrave minha Segunda Matildee Ister de Azevedo por sempre ter cuidado de mim e meus
irmatildeos e ajudado meus pais em momentos de crise financeira principalmente quando estava
faltando alimento
Agraves primas Mordf Luciene e Mordf do Carmo por terem me ajudado pela amizade e
encorajamento para lutar e transpor os obstaacuteculos
8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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8
EPIacuteGRAFE
ldquoLacircmpada para os meus peacutes eacute a tua
palavra e luz para os meus caminhosrdquo
(Salmo 119 versiacuteculo 105)
9
RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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RESUMO
Com o surgimento do ecossaneamento que eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de
esgoto convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
pesquisas vecircm sendo desenvolvidas com o objetivo de coletar urina humana separada das
fezes para posterior tratamento e uso agriacutecola Esta pesquisa objetivou estudar os
componentes de cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho (Zea mays L) fertirrigado
com urina humana como fonte alternativa de nutrientes O experimento foi realizado em uma
casa de vegetaccedilatildeo instalada no Campus I da Universidade Federal de Campina Grande na
cidade de Campina Grande (7ordm 13rsquo 50rdquo S 35ordm 52rsquo 52rdquo W 551 m de altitude) Estado da
Paraiacuteba A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira foram realizadas
coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua de abastecimento e realizaccedilatildeo de um experimento (experimento I) com o cultivo de
forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana Na
segunda etapa foram realizados armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas de urina
humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua mais manipueira e outro
experimento (experimento II) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira Utilizou-se um
delineamento experimental em blocos ao acaso compostos por cinco tratamentos experimento
I e seis tratamentos no experimento II Os resultados foram submetidos agrave regressatildeo na anaacutelise
de variacircncia que constatou diferenccedila significativa (p lt 001) para altura produtividade e
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na forragem cultivada no
experimento I No experimento II tambeacutem houve resposta significativa (p lt 005) para altura
massas verde e seca da parte aeacuterea e nas concentraccedilotildees dos macronutrientes e elemento
toacutexico analisados na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem Conclui-se que os
nutrientes presentes na urina humana mostraram-se eficazes para cultivar forragem
hidropocircnica de milho as fertirrigaccedilotildees com dose maior ou igual a 6 de urina diluiacuteda em
aacutegua causaram reduccedilatildeo na altura e produtividade da forragem o cultivado de milho em
sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com urina humana soacute seraacute
viaacutevel com dose inferior a 6 o milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina humana e manipueira mostrou-se mais eficaz que apenas fertirrigado com
diluiccedilotildees de urina a urina humana com manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva
utilizada no cultivo da forragem hidropocircnica de milho
Palavras-chave Fertirrigaccedilatildeo urina humana manipueira ecossaneamento forragem verde
hidropocircnica
10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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10
ABSTRACT
With the emergence of ecossaneamento which is an alternative to conventional treatment of
sewage with economic sustainability based on the cycling of materials systems research is
being developed in order to collect urine separately from human feces for further processing
and agricultural use This research aimed to study the components of hydroponic cultivation
of green fodder maize (Zea mays L) fertilized with human urine as an alternative source of
nutrients The experiment was conducted in a greenhouse installed on Campus I of the Federal
University of Campina Grande Campina Grande (7ordm 13 50 S 35ordm 52 52 W 551 m
altitude) State of Paraiba The experimental research was undertaken in two stages At first
collection storage and physicochemical characterization of human urine and dilution of urine
in the water supply and conducting an experiment (experiment I) with the cultivation of
hydroponic green fodder corn fertilized with human urine dilutions were performed In the
second stage storage and physicochemical characterizations of human manipueira and urine
tests were performed and dilutions of urine in water and more manipueira another experiment
(experiment II) with the cultivation of hydroponic green fodder corn fertilized with human
urine dilutions added manipueira The experimental design was a randomized block design
consisting of five treatments experiment and six treatments experiment II The results were
subjected to regression analysis of variance found a significant difference (p lt 001) for
height yield and concentrations of nitrogen phosphorus sulfur calcium and sodium in the
forage grown in experiment I In the second experiment there was also a significant response
(p lt 005) for height green and dry mass of shoots and in concentrations of macronutrients
and toxic element analyzed in shoots and roots of the substrate material We conclude that the
nutrients present in human urine were effective for growing hydroponic forage maize the
fertigation with greater than or equal to 6 of dilute urine in water dose caused a reduction in
height and productivity of forage cultivated corn in hydroponic system with substrate cane
sugar fertilized with human urine is only viable with less than 6 dose corn grown in
fertilized hydroponic system with dilutions of human urine and manipueira was more
effective than just fertilized with dilutions of urine human urine with cassava can replace the
nutrient solution used in hydroponic cultivation of forage maize
Keywords Fertigation human urine manipueira ecossaneamento hydroponic green fodder
11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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11
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 -
Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas
Campina Grande ndash PB 2014 38
Figura 2 -
Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do
minirregador (2B) Campina Grande ndash PB 2014 40
Figura 3 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos
tratamentos nas ceacutelulas experimentais Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014 40
Figura 4 -
Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde
hidropocircnica Campina Grande ndash PB 2014 42
Figura 5 -
Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos
nas ceacutelulas experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 44
Figura 6 -
Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB
2014 45
Figura 7 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
49
Figura 8 -
Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo
de cultivo da forragem no segundo experimento Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014 52
Figura 9 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 54
Figura 10 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(10A e 10B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 11 -
Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea
(12A e 12B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 55
Figura 12 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com
raiacutezes (12B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 57
Figura 13 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes
(13B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 58
Figura 14 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com
raiacutezes (14B SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana
Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 15 -
Concentraccedilotildees (mgkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e
substrato com raiacutezes (15B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses
de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 59
Figura 16 -
Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e
substrato com raiacutezes (16B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 60
Figura 17 -
Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com
soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica (17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12
12
(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
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(17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina Grande ndash
PB 2014
61
Figura 18 -
Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento II Campina
Grande ndash PB 2014
63
Figura 19 -
Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea
(19A e 19B) da forragem em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva
e doses crescentes de urina humana com manipueira Experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 64
Figura 20 -
Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e
substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das
doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 66
Figura 21 -
Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato
com raiacutezes (21B Foacutesforo - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 67
Figura 22 -
Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato
com raiacutezes (22B Potaacutessio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB
2014 67
Figura 23 -
Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com
raiacutezes (23B Caacutelcio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 68
Figura 24 -
Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato
com raiacutezes (24B Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina
com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
Figura 25 -
Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com
raiacutezes (25B Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 69
13
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 -
Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina
como meio de transmissatildeo 27
Tabela 2 - Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas 28
Tabela 3 -
Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina
e cultivos recomendados para sistemas de grande porte 29
Tabela 4 ndash
Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Campina Grande ndash PB 2014 41
Tabela 5 -
Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de
diluiccedilatildeo de urina Campina Grande ndash PB 2014 43
Tabela 6 -
Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas
da urina suas diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014 45
Tabela 7 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I
Campina Grande ndash PB 2014 47
Tabela 8 -
Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no
experimento Campina Grande ndash PB 2014 48
Tabela 9 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
utilizadas no experimento I Campina Grande ndash PB 2014 49
Tabela 10 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 50
Tabela 11 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II
Campina Grande ndash PB 2014 51
Tabela 12 -
Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina
com manipueira utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014 51
Tabela 13 -
Valores dos quadrados meacutedio da altura e produtividade da forragem de
milho Experimento I Campina Grande ndash PB 2014 53
Tabela 14 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica da fitomassa
hipoacutegea (PA) de milho forrageira Experimento I Campina Grande ndash PB
2014 56
Tabela 15 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no
substrato com raiacutezes (SR) de milho forrageira Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014 57
Tabela 16 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da
forragem do milho Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 62
Tabela 17 -
Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica da
fitomassa hipoacutegea de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
Tabela 18 -
Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S
e Na) do substrato com raiacutezes de milho forrageira fertirrigado com urina e
manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014 65
14
LISTA DE SIGLAS E ABREVEATURAS
ANDA ndash Associaccedilatildeo Nacional para Difusatildeo de Adubos
ANA ndash Agecircncia Nacional de Aacuteguas
APHA ndash American Public Health Association
ASSISTAT ndash Assistecircncia Estatiacutestica
AF ndash Altura da Forragem
B1 ndash Bloco 1
B2 ndash Bloco 2
B3 ndash Bloco 3
B4 ndash Bloco 4
CE ndash Condutividade Eleacutetrica
C A S ndash Chemical Abstracts Service
CTT ndash Coliformes Termotolerantes
DQO ndash Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
FVH ndash Forragem Verde Hidropocircnica
PB ndash Paraiacuteba
pH ndash Potencial hidrogeniocircnico
pHda ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de adicionar manipueira
pHdd ndash Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
FV ndash Fonte de Variaccedilatildeo
FAO ndash Organizaccedilatildeo das Naccedilotildees Unidas para Agricultura e Alimentaccedilatildeo
GL ndash Grau de Liberdade
IFA ndash International Fertilizer Industry Association
MVPA ndash massa verde da parte aeacuterea
MSPA ndash massa seca da parte aeacuterea
MVSR ndash massa verde do substrato com raiacutezes
MSSR ndash massa seca do substrato com raiacutezes
NTK ndash Nitrogecircnio Total Kjeldhal
PEBD ndash Polietileno de Baixa Densidade
P P M U A ndash Provaacuteveis Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
PA ndash parte aeacuterea
PT ndash Foacutesforo Total
PET ndash Tereftalato de Etileno
UFC100 mL ndash Unidades Formadoras de Colocircnias por cem mililitros
SR ndash Substrato com Raiacutezes
T ndash Temperatura
T A ndash Temperatura de Armazenamento
t a ndash tempo de armazenamento
T1 ndash Tratamento 1
T2 ndash Tratamento 2
T3 ndash Tratamento 3
T4 ndash Tratamento 4
T5 ndash Tratamento 5
T6 ndash Tratamento 6
UFCG ndash Universidade Federal de Campina Grande
15
LISTA DE SIacuteBOLOS
H3BO3 ndash Aacutecido Boacuterico
Ca ndash Caacutelcio
NaCl ndash Cloreto de soacutedio
cm ndash Centiacutemetros
R2 ndash Coeficiente de determinaccedilatildeo
Cl- ndash Cloreto
S ndash Enxofre
Fe ndash Ferro
ordm ndash Graus
ordmC ndash Grau Celsius
g ndash Gramas
gkg ndash Gramas por quilograma
gNkg ndash Gramas de nitrogecircnio por quilograma
gPkg ndash Gramas de foacutesforo por quilograma
gKkg ndash Gramas de potaacutessio por quilograma
h ndash Hora
P ndash Foacutesforo
S ndash Latitude Sul
W ndash Longitude Oeste
Lm2d ndash Litro por metro quadrado por dia
m ndash Metros
m2 ndash Metro quadrado
mg ndash Miligrama
mL ndash Mililitro
mLL ndash Mililitro por litro
mgL ndash Miligrama por litro
mgPL ndash Miligrama de foacutesforo total por litro
mgP ndash PO4-3
L ndash Miligrama de ortofosfato por litro
16
mgNL ndash Miligrama de nitrogecircnio Kjeldahl total por litro
mgN ndash NH3L ndash Miligrama de nitrogecircnio amoniacal por litro
mgN ndash NO3-L ndash Miligrama de nitrato por litro
mgKL ndash Miligrama de potaacutessio por litro
mgCaL ndash Miligrama de caacutelcio por litro
mgNaL ndash Miligrama de soacutedio por litro
mgCl-L ndash Miligrama de cloreto por litro
mgO2L ndash Miligrama de oxigecircnio por litro
mgkg ndash Miligrama por quilograma
mgCakg ndash Miligrama de caacutelcio por quilograma
mgSkg ndash Miligrama de enxofre por quilograma
mgNakg ndash Miligrama de soacutedio por quilograma
min ndash Minuto
mScm ndash Milisiemens por centiacutemetro
NH4H2PO4 ndash Monofosfato de Amocircnio
(NH4)6Mo7O24middot4 H2O ndash Molibdato de Amocircnio
ns ndash Natildeo significativo
N ndash Nitrogecircnio
N - NH3 ndash Nitrogecircnio amoniacal
Ca(NO3)24 H2O ndash Nitrato de Caacutelcio
KNO3 ndash Nitrato de Potaacutessio
P-PO4-3
ndash Ortofosfato
ndash Porcentagem
K ndash Potaacutessio
km ndash Quilocircmetro
Fe2(SO4)3 XH2O ndash Quelatos de Ferro
kgm2 ndash Quilograma por metro quadrado
Na ndash Soacutedio
ndash Significativo a 1 de probabilidade
ndash Significativo a 5 de probabilidade
17
SO4 ndash sulfato
CuSO45 H2O ndash Sulfato de Cobre
MgSO4 7 H2O ndash Sulfato de Magneacutesio
MnSO4H2O ndash Sulfato de Manganecircs
ZnSO4H2O ndash Sulfato de Zinco
CO(NH2)2 ndash Ureia
18
SUMAacuteRIO
1 INTRODUCcedilAtildeO 19
11 Objetivos 21
2 REVISAtildeO DA LITERATURA 22
21 Recursos hiacutedricos 22
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias 23
23 Ecossaneamento 25
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo 26
25 Manipueira 30
26 Hidroponia 31
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH) 33
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar 34
29 A cultura do milho 35
3 METODOLOGIA 36
31 Primeira etapa 37
311 Casa de vegetaccedilatildeo 37
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana 38
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato 38
314 Experimento I 39
32 Segunda etapa 42
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira 42
322 Experimento II 43
33 Meacutetodos analiacuteticos 45
331 Para os efluentes 45
332 Para o tecido vegetal 46
34 Procedimentos estatiacutesticos 46
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES 47
41
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira
etapa) 47
42
Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva
diluiccedilotildees de urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da
temperatura (Segunda etapa) 50
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa) 53
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I) 53
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento I)
56
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa) 62
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II) 62
442
Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de
milho forrageiro (Experimento II) 65
5 CONCLUSOtildeES 71
6
RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
72
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 73
19
1 INTRODUCcedilAtildeO
Com o crescimento exponencial da populaccedilatildeo humana surge a elevada demanda por
alimentos exigindo uma agricultura de grande produtividade e portanto sistemas agriacutecolas
com oacutetimas condiccedilotildees de cultivo Assim para alcanccedilar as melhores condiccedilotildees de cultivo os
produtores rurais fazem uso de fertilizantes quiacutemicos Segundo a Associaccedilatildeo Nacional para
Difusatildeo de Adubos (ANDA) em 2010 o consumo de fertilizantes no Brasil ultrapassou
20000000 de toneladas o que representa um crescimento da ordem de 7 em relaccedilatildeo ao ano
de 2009 De acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo
limitadas e tecircm o ciclo biogeoquiacutemico extremamente lento Esse conhecimento tem levado
alguns pesquisadores a preverem que de acordo com o atual consumo de fosfato
principalmente pelo setor de fertilizantes haveraacute uma escassez de tais reservas num periacuteodo
de aproximadamente 100 anos causando abalos na estrutura de produccedilatildeo de alimentos
Entretanto aleacutem do elevado custo existem inuacutemeros impactos ambientais associados a essa
praacutetica dentre eles depleccedilatildeo das reservas naturais dos nutrientes problemas relacionados agrave
mineraccedilatildeo acidificaccedilatildeo dos solos e todas as suas consequecircncias (IFA 2000)
A falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e infraestrutura urbana tem causado impacto
social econocircmico e ambiental Entre os impactos ambientais destacam-se a grande geraccedilatildeo de
resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo
lanccediladas no meio ambiente sem nenhum tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos
agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais uma vez que o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e
industriais no solo eou em corpos drsquoaacutegua eacute uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e
degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Para minimizar os impactos ambientais causados pelo
elevado consumo de aacutegua nas atividades antroacutepicas e lanccedilamento inadequado das excretas
humanas no meio ambiente surgiu o conceito de saneamento ecoloacutegico ou ldquoecossaneamentordquo
que visa fazer a reciclagem dos nutrientes atraveacutes do reuso agriacutecola de aacuteguas residuaacuterias
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral aleacutem de evitar a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas principalmente no Brasil
Reconhecendo a necessidade brasileira de gerenciamento dos efluentes sanitaacuterios
atraveacutes da reciclagem dos nutrientes a Agecircncia Nacional de Aacuteguas (ANA) lanccedilou o Edital nordm
20
0022012 de chamamento puacuteblico para projetos de desenvolvimento de accedilotildees de reuso
agriacutecola de aacutegua em municiacutepios de pequeno porte (BRASIL 2012) Portanto um grande
desafio para o Brasil eacute o desenvolvimento mais intensificado de pesquisas com aplicaccedilatildeo de
excretas humanas na agricultura para posterior consolidaccedilatildeo da tecnologia que possibilite
aproveitamento dos nutrientes das excretas humanas
Uma tecnologia agriacutecola que vem sendo bastante difundida no Brasil eacute a hidroponia
que consiste em cultivar vegetais na ausecircncia do solo Recentemente a teacutecnica hidropocircnica
foi adaptada para a produccedilatildeo volumosa de milho a fim de servir de alimento bovino na eacutepoca
da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo do que o de pastagens convencionais e com valor
nutritivo alto principalmente em proteiacutenas devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e
disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos animais (ARAUacuteJO et al 2008) O cultivo do milho
hidropocircnico surgiu em 1990 inicialmente como uma alternativa de alimento para cavalos de
raccedila (SIMAtildeO et al 2009)
A forragem hidropocircnica eacute o resultado de um processo de germinaccedilatildeo de sementes de
cereais (cevada milho trigo aveia e outras espeacutecies) que se desenvolve em um periacuteodo de 10
a 15 dias captando energia do sol e assimilando os minerais contidos em uma soluccedilatildeo
nutritiva (MUumlLLER et al 2005) Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica
consiste no cultivo de espeacutecies forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva
apresentando como principais vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior
produtividade por unidade de aacuterea eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de
produccedilatildeo mais curto com menor efeito dos fatores meteoroloacutegicos
Segundo Rocha et al (2007) em periacuteodo seco os pecuaristas da regiatildeo Nordeste
encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o que acaba sendo um fator limitante
para o desenvolvimento de uma das principais atividades econocircmicas do Brasil Nas
condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees climaacuteticas
inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de milho
apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim como uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca da
estiagem (SOUSA et al 2012)
O uso de efluentes de estaccedilotildees de tratamento de esgotos para hidroponia produtiva
pode propiciar as seguintes vantagens permite a utilizaccedilatildeo de todo ou quase todo efluente
evitando a poluiccedilatildeo e contaminaccedilatildeo ambiental pode ser utilizada como forma de remoccedilatildeo de
nitrogecircnio e foacutesforo retidos na biomassa vegetal da cultura em casos de dificuldades de
21
transporte dos esgotos ateacute campos de irrigaccedilatildeo viabiliza a opccedilatildeo de transportar o produto
cultivado em pequena aacuterea e proacutexima do ponto de reuniatildeo e tratamento dos esgotos
(ABUJAMRA et al 2005) Assim o uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo nutritiva em cultivo
hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de produccedilatildeo de
determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas (SILVA et
al 2007)
Portanto de acordo com o exposto o uso da urina humana parece ser uma alternativa
viaacutevel para a produccedilatildeo da forragem hidropocircnica desde que se faccedilam estudos de riscos
sanitaacuterios aos manuseadores e consumidores e de novas pesquisas para afericcedilatildeo tecnoloacutegica
11 Objetivos
O objetivo geral da presente pesquisa foi estudar as componentes de cultivo da
forragem verde hidropocircnica (FVH) de milho (Zea mays L) fertilizado com urina humana
como fonte alternativa de nutrientes
Os objetivos especiacuteficos foram
1- Caracterizar urina humana e manipueira a serem utilizadas na cultura hidropocircnica
2- Avaliar a eficaacutecia da aplicaccedilatildeo de diferentes diluiccedilotildees de urina humana e urina
associada agrave manipueira no cultivo hidropocircnico de milho
3- Avaliar o crescimento e produtividade da forragem hidropocircnica de milho
4- Determinar as concentraccedilotildees de nutrientes e do elemento toacutexico soacutedio
incorporados agrave parte aeacuterea e ao substrato com raiacutezes da forragem hidropocircnica de
milho
22
2 REVISAtildeO DA LITERATURA
21 Recursos hiacutedricos
A aacutegua eacute um recurso natural renovaacutevel de origem mineral importante para a vida no
Planeta por ser o principal constituinte dos organismos vivos e ambiente natural para vaacuterias
espeacutecies aleacutem de compor a cadeia de valor de todas as atividades desenvolvidas pelo homem
(PEIXINHO 2010) Por ser indispensaacutevel agrave vida do homem a aacutegua eacute essencial para a
sobrevivecircncia de agrupamentos humanos comunidades coletividades cidades e naccedilotildees que
dela dependem tanto para existir simplesmente quanto para satisfazer as suas necessidades
sociais e econocircmicas (MACHADO 2003)
Com o contiacutenuo crescimento populacional e industrial a disponibilidade hiacutedrica tende
a diminuir ao longo do tempo fazendo com que a escassez dos recursos hiacutedricos se torne cada
dia mais agravante
Nos uacuteltimos anos as mudanccedilas climaacuteticas tecircm levado o nordeste do Brasil a enfrentar
vaacuterios problemas de escassez hiacutedrica e degradaccedilatildeo da qualidade das aacuteguas as quais segundo
Peixinho (2010) representam grandes desafios a serem enfrentados no Nordeste do paiacutes
Tambeacutem eacute importante enfatizar que estes problemas foram acentuados pelo crescimento
demograacutefico brasileiro associado agraves mudanccedilas no perfil da economia do paiacutes na segunda
metade do Seacuteculo XX (Ibid)
Para atender ao crescimento da demanda por aacutegua o Brasil tem adotado a versatildeo
romana de transportar sistematicamente grandes volumes de aacutegua de bacias cada vez mais
distantes e dispor os esgotos com pouco ou nenhum tratamento em corpos de aacutegua
adjacentes tornando-os cada vez mais poluiacutedos No entanto deve existir a necessidade de
adotar um novo meacutetodo baseado na conservaccedilatildeo e no reuso de aacutegua para minimizar os custos
e os impactos ambientais associados a novos projetos A conservaccedilatildeo deve ser promovida por
meio de programas de gestatildeo adequada da demanda e de educaccedilatildeo ambiental e o reuso
direcionado agrave gestatildeo da oferta buscando fontes alternativas de suprimento incluindo aacutegua
recuperada aacuteguas pluviais e aacutegua subterracircnea complementada mediante a recarga artificial de
aquiacuteferos (HESPANHOL 2008)
A diminuiccedilatildeo da disponibilidade dos recursos hiacutedricos e a deterioraccedilatildeo da qualidade
das aacuteguas superficiais e subterracircneas apontam para uma tendecircncia de um aproveitamento
23
racional desse precioso recurso com o miacutenimo de dano ao meio ambiente (HUSSAR et al
2005) Assim quando os recursos hiacutedricos tornam-se escassos as possibilidades de
reutilizaccedilatildeo da aacutegua devem ser consideradas (RIOS 2008)
22 Reuso de aacuteguas residuaacuterias
O ecircxodo rural foi um fator preponderante para provocar elevadas concentraccedilotildees
populacionais nas zonas urbanas que por falta de gestatildeo no saneamento baacutesico e
infraestrutura urbana tem causado impactos sociais econocircmicos e ambientais Entre os
ambientais destacam-se as grandes geraccedilotildees de resiacuteduos soacutelidos e enormes volumes de aacuteguas
residuaacuterias que na maioria dos casos satildeo lanccediladas no meio ambiente sem nenhum
tratamento preacutevio podendo ocasionar diversos danos agrave sauacutede puacuteblica e aos recursos naturais
pois o lanccedilamento de efluentes domeacutesticos e industriais no solo e ou em corpos drsquoaacutegua eacute
uma das principais causas da poluiccedilatildeo ambiental e degradaccedilatildeo dos recursos hiacutedricos Por
outro lado tem-se a demanda por aacutegua que eacute um fator limitante para o desenvolvimento
socioeconocircmico de qualquer paiacutes
A falta de recursos hiacutedricos e o aumento dos conflitos pelo uso da aacutegua geraram a
emergecircncia da conservaccedilatildeo e do tratamento e reuso como componentes formais da gestatildeo de
recursos hiacutedricos Fiori et al (2006) define o reuso de aacuteguas como sendo ldquoa utilizaccedilatildeo dessa
substacircncia por duas ou mais vezes apoacutes tratamento para minimizar os impactos causados
pelo lanccedilamento de esgotos sem tratamento nos rios reaproveitamento que tambeacutem ocorre
espontaneamente na natureza atraveacutes do lsquociclo da aacuteguardquo
O reuso de aacuteguas estaacute associado a processos desenvolvidos para obtenccedilatildeo de aacuteguas
cujas caracteriacutesticas qualitativas possam atender aos fins pretendidos e que dependem de seu
uso anterior No entanto a praacutetica do reuso de aacuteguas pode natildeo estar associada a qualquer
tratamento preacutevio (CARNEIRO amp CERQUEIRA 2008)
A escassez de aacutegua e a demanda por aacutegua doce principalmente em regiotildees semiaacuteridas
do mundo tecircm aumentado o interesse da reutilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuteria domeacutestica para fins
potaacuteveis e natildeo potaacuteveis (BARBOSA 2008) A praacutetica do reuso de aacutegua entretanto natildeo eacute
aplicaacutevel exclusivamente em regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas Muitas regiotildees com recursos
hiacutedricos abundantes mas insuficientes para atender a demandas excessivamente elevadas
tambeacutem experimentam conflitos de usos e sofrem restriccedilotildees de consumo que afetam o
24
desenvolvimento econocircmico e a qualidade de vida (HESPANHOL 2008) Neste contexto o
tratamento de aacuteguas residuaacuterias para posterior reuso surge como uma alternativa que visa
minimizar os diversos conflitos socioeconocircmicos enfrentados pela escassez de aacutegua em todas
as regiotildees do paiacutes
As aacuteguas residuaacuterias podem ser de origem domeacutestica (esgotos gerados nas residecircncias
e edifiacutecios) industrial (esgotos gerados em processos industriais) e mista (esgoto domeacutestico
mais industrial domeacutestico mais aacuteguas pluviais ou esgoto domeacutestico mais industrial e aacuteguas
pluviais) Com o objetivo de fazer uma gestatildeo eficaz no reuso de aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas costuma-se fracionar estas aacuteguas em trecircs tipos Negras Amarelas e Cinzas Aacuteguas
negras aacutegua residuaacuteria proveniente dos vasos sanitaacuterios contendo basicamente fezes urina e
papel higiecircnico ou proveniente de dispositivos separadores de fezes e urina tendo em sua
composiccedilatildeo grandes quantidades de mateacuteria fecal e papel higiecircnico (GONCcedilALVES et al
2006) As aacuteguas cinzas satildeo aquelas provenientes dos lavatoacuterios chuveiros tanques e
maacutequinas de lavar roupa e louccedila (FIORI et al 2006) Denominam-se aacuteguas amarelas as
aacuteguas residuaacuterias geradas em mictoacuterios ou em vasos sanitaacuterios com compartimentos
separadores para coleta de urina (COSTANZI et al 2010)
Segundo Botto (2013) para alcanccedilar uma gestatildeo eficaz no reuso das aacuteguas residuaacuterias
domeacutesticas eacute necessaacuterio agrave descentralizaccedilatildeo dos sistemas de esgotamento sanitaacuterios
Atualmente o sistema mais difundido aplicado e utilizado nos centros urbanos eacute o
centralizado constituiacutedo de coleta transporte do esgoto por longas distacircncias tratamento
(quando existe) e disposiccedilatildeo final em um corpo receptor No entanto os sistemas
centralizados apresentam as seguintes desvantagens poluiccedilatildeo dos corpos hiacutedricos com
nutrientes faacutermacos hormocircnios mateacuteria orgacircnica patoacutegenos consumo excessivo de aacutegua de
boa qualidade para o transporte de excreta elevados investimentos em energia e custos de
operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo beneficia os mais proacutesperos e negligenciando os menos favorecidos e
desvalorizaccedilatildeo dos efluentes e recursos naturais
De acordo com Anh et al (2002) o sistema descentralizado de esgotamento sanitaacuterio
eacute promissor especialmente para os paiacuteses em desenvolvimento pois aleacutem de minimizar os
impactos no meio ambiente e na sauacutede puacuteblica apresenta a vantagem de tratar os efluentes
utilizando tecnologias de baixo custo eacute uma alternativa altamente viaacutevel para as comunidades
dispersas como as zonas rurais gera oportunidades de reutilizaccedilatildeo local dos efluentes
tratados dependendo das caracteriacutesticas locais da comunidade e do tipo de tecnologia
25
adotada gera oportunidade de emprego e renda para os profissionais da regiatildeo que trabalham
em projetos operaccedilatildeo e manutenccedilatildeo dos pequenos sistemas de tratamento de esgoto
Hespanhol (2002) apresenta as formas baacutesicas de usos potenciais de esgoto domeacutestico
e industrial tratado que podem ser implantados de forma sustentaacutevel tanto em aacutereas urbanas
como em aacutereas rurais As principais satildeo urbana agriacutecola industrial recargas de aquiacuteferos
aquicultura e recreaccedilatildeo
Na gestatildeo ambiental dos recursos hiacutedricos entre as principais formas de
aproveitamento de aacuteguas residuaacuterias se destaca o reuso agriacutecola (SOUSA et al 2008) A
irrigaccedilatildeo com esgotos tratados ou natildeo eacute uma praacutetica antiga em paiacuteses como Austraacutelia Israel
Estados Unidos Meacutexico e Peru (HUSSAR et al 2005)
A praacutetica da utilizaccedilatildeo de aacuteguas residuaacuterias tratadas na agricultura apresenta diversas
vantagens dentre elas a economia de aacutegua de fertilizante mineral e ainda evita a
contaminaccedilatildeo orgacircnica e microbioloacutegica do meio ambiente (SANTOS et al 2006) Poreacutem
pesquisas com aplicaccedilotildees de excretas humanas na agricultura vecircm sendo pouco
desenvolvidas pois grande parte das pesquisas nas aacutereas do saneamento objetiva apenas
tratar os resiacuteduos e verificar se atendem aos padrotildees de destinaccedilatildeo final preconizados nas
resoluccedilotildees existentes no paiacutes
23 Ecossaneamento
A partir da concepccedilatildeo de sustentabilidade surge o conceito de saneamento ecoloacutegico
onde se aplica a racionalizaccedilatildeo do consumo de aacutegua e a segregaccedilatildeo dos efluentes para
viabilizar o seu reuso proacuteximo agraves fontes geradoras (SILVA et al 2007) Ecossaneamento
(Ecosan) eacute um conceito proveniente dos paiacuteses noacuterdicos principalmente a Sueacutecia usado para
esgotamento sanitaacuterio ecoloacutegico Eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento de esgoto
convencional com sustentabilidade econocircmica baseado na ciclagem de mateacuterias
(ZANCHETA 2007) O ecossaneamento ou saneamento focado em recursos tem como
princiacutepio baacutesico o estiacutemulo ao fluxo ciacuteclico de recursos energia e materiais a partir de um
manejo e gerenciamento ecoloacutegico e economicamente sustentaacutevel dos sistemas de destinaccedilatildeo
das excretas fundamentados nas demandas locais (BOTTO amp SANTOS 2013) O
ecosaneamento tem emergido como uma imensa aacuterea potencial que reconhece excrementos
26
humanos urina aacuteguas preta e cinza utilizados nas residecircncias como um recurso e natildeo como
resiacuteduos (GOLDER et al 2007)
Os sistemas de saneamento baacutesico atualmente utilizados se caracterizam por trabalhar
em ciclos abertos desperdiccedilando tanto a aacutegua quanto os nutrientes presentes nos efluentes
(SILVA et al 2007) O Saneamento Ecoloacutegico eacute uma alternativa aos sistemas de tratamento
de esgoto convencionais visando agrave sustentabilidade ambiental e econocircmica Considera a
excreta humana um recurso a ser reciclado em vez de desperdiccedilado como descarte para as
redes de esgoto (RIOS 2008) Com um baixo custo de implantaccedilatildeo transporte tratamento
das excretas e uso na agricultura o saneamento focado em recursos pode ser adotado como
uma teacutecnica sustentaacutevel para disposiccedilatildeo das excretas em situaccedilotildees de emergecircncia (BOTTO
2013)
Werner et al (2009) Joumlnsson (2004) e Esrey (2000) abordam que as principais
caracteriacutesticas do ecossaneamento satildeo promoccedilatildeo do reuso seguro de nutrientes mateacuteria
orgacircnica aacutegua e energia reduccedilatildeo da contaminaccedilatildeo bioloacutegica dos corpos hiacutedricos por
microrganismos patogecircnicos proteccedilatildeo e conservaccedilatildeo dos recursos naturais contribuiccedilatildeo agrave
preservaccedilatildeo da fertilidade dos solos valoraccedilatildeo das excretas humanas utilizadas na produccedilatildeo
de alimentos geraccedilatildeo de emprego e renda criando oportunidades de trabalho agriacutecola e
aumento da seguranccedila alimentar
24 Urina humana coleta tratamento e utilizaccedilatildeo
A urina humana eacute um produto liacutequido eliminado pelo corpo humano secretado pelos
rins por um processo de filtraccedilatildeo do sangue chamado de micccedilatildeo e excretado atraveacutes da uretra
(KARAK amp BHATTACHARYYA 2011) A quantidade de urina eliminada pelo organismo
humano varia muito de um indiviacuteduo para outro em funccedilatildeo da idade dos haacutebitos alimentares
e das atividades desenvolvidas (SOUSA et al 2008) Nos esgotos sanitaacuterios o volume de
urina corresponde a menos de 1 do total (LARSEN et al 2001 SCHOumlNNING 2001
VINNERAumlS et al 2006)
De acordo com Lind et al (2001) a urina humana eacute uma soluccedilatildeo aquosa contendo
cloreto de soacutedio (NaCl) ureia [CO(NH2)2] potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) sulfato (SO4) e foacutesforo
que estaacute disponiacutevel como superfosfatos (H2PO4- ou HPO4
2-) Das excretas humanas a urina
conteacutem cerca de 90 do nitrogecircnio 50 - 65 do foacutesforo e 50 - 80 do potaacutessio
27
(HEINONEN-TANSKI amp SIJBESMA 2005) Em torno de 80 do nitrogecircnio total da urina
estaacute na forma de ureia e o restante na forma de nitrogecircnio inorgacircnico e orgacircnico Diariamente
a excreccedilatildeo de ureia em adultos varia entre 118 e 238 g e a relaccedilatildeo entre nitrogecircnio total e
ureia eacute de aproximadamente 08 (FITTSCHEN amp HAHN 1998) Kirchmann e Pettersson
(1995) identificaram tanto os macronutrienes (nitrogecircnio foacutesforo potaacutessio enxofre caacutelcio e
magneacutesio) como os micronutrientes (boro cobre ferro cloro manganecircs molibdecircnio e zinco)
presentes na urina humana
Quanto aos microrganismos na urina Schoumlnning (2001) corrobora que em um
indiviacuteduo saudaacutevel a urina eacute esteacuteril na bexiga Quando transportada para fora do corpo
humano as bacteacuterias satildeo arrastadas e a urina recentemente excretada conteacutem normalmente
concentraccedilatildeo lt10000 bacteacuteriasmL (TORTORA et al 1992 apud SCHOumlNNING 2001) A
Tabela 1 apresenta os principais microrganismos causadores de doenccedilas que podem ser
excretados pela urina humana e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Tabela 1 - Patoacutegenos que podem ser excretados na urina e a importacircncia da urina como meio de transmissatildeo
Patoacutegenos Urina como Meio de Transmissatildeo Importacircncia
Leptospira interrogans Usualmente atraveacutes da urina animal Provavelmente baixo
Salmonella typhi e
Salmonella paratyphi
Provavelmente incomum excretada na urina em
infecccedilatildeo sistecircmica
Baixo comparado com
outros meios de
transmissatildeo
Schistosoma haematobium
(ovos excretados)
Natildeo direta mas indiretamente a larva infecta os
humanos atraveacutes da aacutegua doce
Eacute necessaacuterio considerar em
aacutereas endecircmicas onde aacutegua
doce eacute disponiacutevel
Mycobacteria Incomum normalmente transportado pelo ar Baixo
Virus citomegalovirus
(CMV) JCV BKV adeno
hepatite e outros
Normalmente natildeo reconhecido com exceccedilatildeo de
casos isolados de hepatite A e sugerido para a
hepatite B Necessita de mais informaccedilatildeo
Provavelmente baixo
Microsporidia Sugerido mas natildeo reconhecido Baixo
Causadores das doenccedilas
veneacutereas
Natildeo natildeo sobrevivem durante periacuteodos
significativos fora do corpo
-
Infecccedilotildees do trato urinaacuterio Natildeo natildeo haacute uma transmissatildeo ambiental
Direta
Baixo
Fonte Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Nos uacuteltimos dez anos estudos baseados na separaccedilatildeo de urina e fezes tecircm mostrado
novos conceitos de desenvolvimento para o saneamento reduzindo o desperdiacutecio de aacutegua
potaacutevel nos banheiros e mostrando uma nova concepccedilatildeo ecoloacutegica e tambeacutem econocircmica
(SOUSA et al 2008) A separaccedilatildeo de urina eacute uma tecnologia alternativa ou mesmo um
complemento do saneamento que foi implementado em muitos lugares em vaacuterios paiacuteses do
mundo (KVARNSTROumlM et al 2006)
28
Wilsenach e van Loosdrecht (2003) afirmam que a separaccedilatildeo da urina humana na
fonte contribui para a sustentabilidade e gestatildeo de aacuteguas residuais pois retem cerca de 80
da carga total do nitrogecircnio no efluente melhorando significativamente sua qualidade e
consequentemente reduzindo gastos com energia eleacutetrica e custos com investimento nas
estaccedilotildees de tratamento de aacuteguas residuais Segundo Larsen et al (2007) a separaccedilatildeo da urina
na fonte tem potencial para se tornar parte integrante do tratamento convencional de esgoto
onde eacute necessaacuterio a reservaccedilatildeo de altas taxas de nutrientes
A principal diferenccedila entre um sistema de separaccedilatildeo de urina e outros sistemas de
saneamento eacute que o vaso sanitaacuterio separador de urina possui duas saiacutedas e dois sistemas de
coleta um para a urina e outro para as fezes com a finalidade de manter as fraccedilotildees da excreta
separadas (KVARNSTROumlM et al 2006) Aleacutem dos vasos com dois sistemas de coleta das
excretas humanas existem os mictoacuterios que podem ser de uso coletivo ou individual -
masculino ou feminino
As publicaccedilotildees mostram que da deacutecada de 80 ateacute os dias atuais a complexidade da
urina humana constituiacuteda por vaacuterios compostos elementos quiacutemicos e microrganismos vem
despertando o interesse dos pesquisadores para seu tratamento e aproveitamento
Objetivando o aproveitamento da urina diversas teacutecnicas de tratamento estatildeo sendo
desenvolvidas A Tabela 2 apresenta um resumo dos principais tipos de tratamento dados agrave
urina e as respectivas teacutecnicas que vecircm sendo desenvolvidas
Tabela 2 ndash Tratamento da urina e teacutecnicas utilizadas
Tipos de Tratamento Teacutecnicas Utilizadas
Higienizaccedilatildeo Armazenamento
Reduccedilatildeo do Volume
Evaporaccedilatildeo Congelamentodescongelamento e Osmose Reversa
Estabilizaccedilatildeo Acidificaccedilatildeo Microfiltraccedilatildeo e Nitrificaccedilatildeo
Recuperaccedilatildeo de Foacutesforo Estruvita
Recuperaccedilatildeo de Nitrogecircnio Troca iocircnica estruvita remoccedilatildeo de NH3 e Isobutylaldehydediurea
Remoccedilatildeo de Nutrientes Anammox
Remoccedilatildeo de Micropoluentes Eletrodiaacutelise Nanofiltraccedilatildeo e Ozonizaccedilatildeo
Fonte Adaptada de Maurer et al (2006)
A elevada carga de nutrientes e o baixo teor de patoacutegenos e metais tornam a separaccedilatildeo
e aproveitamento da urina uma alternativa promissora para a sua utilizaccedilatildeo como fertilizante
(COHIM et al 2008) De acordo com os autores como a urina apresenta carga patogecircnica
reduzida sua utilizaccedilatildeo em sistemas de pequeno porte natildeo exige um tratamento avanccedilado
poreacutem para o reuso em grande escala eacute necessaacuterio que haja alguma forma de tratamento
sendo o mais utilizado o armazenamento
29
Visando a prevenccedilatildeo de contaminaccedilatildeo bioloacutegica provocada pelo uso de urina
contaminada por fezes coletada em sistema de dupla separaccedilatildeo a Sueacutecia estabeleceu
diretrizes para higienizaccedilatildeo da urina atraveacutes do armazenamento A Tabela 3 apresenta as
diretrizes suecas recomendadas para o tempo de armazenamento da urina baseadas em
conteuacutedo de patoacutegenos estimado e cultivos recomendados para sistemas de grande porte
Tabela 3 ndash Normas suecas com recomendaccedilotildees de tempo de armazenamento da urina e cultivos recomendados
para sistemas de grande porte
T A (ordmC) t a (mecircs) P P M U A Cultivos recomendados
4 ge 1 mecircs Viacuterus protozoaacuterios Cultivos alimentiacutecios e cultivos de forragem
que seratildeo processados
4
ge 6 meses
Viacuterus
Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 1 mecircs Viacuterus Cultivos alimentiacutecios que seratildeo processados
cultivos de forragem
20 ge 6 meses Provavelmente nenhum Todos os cultivos
Legenda T A Temperatura de Armazenamento t a tempo de armazenamento P P M U A Provaacuteveis
Patoacutegenos na Mistura de Urina apoacutes o Armazenamento
Fonte Adaptada de Schoumlnning amp Stenstroumlm (2004)
Armazenar urina sem diluiccedilatildeo por um mecircs renderaacute um material seguro para o uso na
agricultura pois segundo Esrey et al (1998) fornece condiccedilotildees ambientais desfavoraacuteveis
para desenvolvimento de microrganismos patogeacutenicos e impede o desenvolvimento de
mosquitos Os principais riscos de transmissatildeo de doenccedilas pelo manejo e uso da urina humana
estatildeo relacionados com a contaminaccedilatildeo fecal cruzada da urina e natildeo com a proacutepria urina
(SCHOumlNNING amp STENSTROumlM 2004)
A separaccedilatildeo de urina pode proporcionar um fertilizante higiecircnico gratuito que pode
ser utilizado na agricultura (KVARNSTROumlM et al 2006) De acordo com Joumlnsson et al
(2004) apud Karak e Bhattacharyya (2011) a urina eacute uma fonte valiosiacutessima de nutrientes que
vem sendo utilizada desde tempos antigos
Segundo Joumlnsson et al (2004) haacute falta de conhecimento atual com relaccedilatildeo ao uso de
urina e fezes como fertilizantes e a falta de pesquisas documentadas na aacuterea dificulta o
desenvolvimento de orientaccedilotildees delineadas Segundo Karak e Bhattacharyya (2011) os
primeiros pesquisadores que utilizam urina humana como fertilizantes em experimento
cientiacuteficos foram Kirchmann e Pettersson (1995)
No Brasil poucas pesquisas satildeo desenvolvidas com aplicaccedilotildees de urina humana em
cultivo agriacutecola As pesquisas cientificas brasileiras documentadas com aplicaccedilatildeo de urina
humana como fertilizante tiveram iniacutecio em 2007 com o trabalho de Silva et al (2007)
ldquoAvaliaccedilatildeo do desenvolvimento inicial da helicocircnia bihai em substrato inerte irrigado com
30
diferentes niacuteveis de diluiccedilatildeo de urina humana em casa de vegetaccedilatildeordquo Costanzi et al (2010)
testaram o uso da urina no cultivo da gramiacutenea Zoysia japocircnica Batista (2011) utilizou a
urina humana como fonte de nitrogecircnio para as forragens Brachiaria decumbens e Cynodon
dactylon e recentemente Botto (2013) testou o uso de urina humana na produccedilatildeo da
mamona cultivar BRS nordestina e na cultura do milho hiacutebrido objetivando avaliar a
resposta da produtividade e do crescimento
Urina eacute um recurso valioso de nutrientes utilizado desde tempos antigos para
aumentar o crescimento de plantas hortaliccedilas em particular (JOumlNSSON et al 2004) Eacute
preciso perceber que embora ainda existam empecilhos tais como substituiccedilatildeo de aparelhos
sanitaacuterios e adequaccedilatildeo das instalaccedilotildees intradomiciliares aleacutem de muitos estudos a serem
realizados a reciclagem de nutrientes da urina para fins agriacutecolas eacute uma boa alternativa para
solucionar o problema da escassez de rochas ricas em fosfatos que futuramente pode gerar
impactos na fabricaccedilatildeo de fertilizantes e na produccedilatildeo de alimentos (LOURO et al 2012) De
acordo com Driver et al (1999) as reservas de rochas ricas em fosfato satildeo limitadas e seu
ciclo de reposiccedilatildeo pela natureza eacute extremamente lento O uso de urina diluiacuteda como soluccedilatildeo
nutritiva em cultivo hidropocircnico deve ser avaliado como uma possibilidade de obtenccedilatildeo de
produccedilatildeo de determinadas culturas em regiotildees aacuteridas semiaacuteridas aacutereas urbanas e periurbanas
(SILVA et al 2007)
25 Manipueira
As agroinduacutestrias processadoras de raiacutezes de mandioca satildeo fonte de emprego e renda
para o produtor rural O processo de beneficiamento das raiacutezes gera quantidade de resiacuteduos
bastante significativos entre estes se destaca a manipueira que eacute o liacutequido de constituiccedilatildeo das
raiacutezes de mandioca Segundo Arauacutejo et al (2012) a manipueira eacute extraiacuteda na etapa do
processamento de prensagem da massa oriunda das raiacutezes de mandioca raladas para a
produccedilatildeo de farinha eou extraccedilatildeo da feacutecula Esta apresenta um aspecto leitoso cor amarela
clara e odor feacutetido que pode causar sensaccedilotildees desagradaacuteveis se o indiviacuteduo ficar inalando
por muito tempo no momento de sua extraccedilatildeo Segundo Fioretto (2001) uma tonelada de raiz
de mandioca gera em meacutedia 600 litros de manipueira sendo que na operaccedilatildeo de prensagem
durante os processos de fabricaccedilatildeo de farinha 20 a 30 desse liacutequido satildeo eliminados
31
Takahashi (1987) Melo et al (2006) Borghetti (2009) Arauacutejo et al (2012) apontam
os efeitos adversos que a manipueira pode causar ao meio ambiente se descartada de forma
inadequada As casas de farinha satildeo fontes geradoras de produtos poluentes que podem afetar
tanto a natureza como colocar em risco a sauacutede das pessoas que habitam suas proximidades
pois estes lugares satildeo propiacutecios agrave proliferaccedilatildeo de insetos mosquitos e exalaccedilatildeo muito forte de
odores feacutetidos
Segundo Marini e Marinho (2011) a manipueira apresenta potencial de uso para
fertilizaccedilatildeo de plantas em cultivo orgacircnico por conter macro e micronutrientes A
composiccedilatildeo quiacutemica da manipueira sustenta a potencialidade do composto como adubo haja
vista sua riqueza em potaacutessio nitrogecircnio magneacutesio foacutesforo caacutelcio e enxofre aleacutem de ferro e
micronutrientes em geral (PANTAROTO amp CEREDA 2001) Fioretto (2001) confirma que a
manipueira pode ser utilizada como fertilizante de forma a se aproveitar e recircular os
nutrientes no solo evitando os despejos nos cursos drsquoaacutegua
26 Hidroponia
O termo hidroponia eacute de origem grega Hydro = aacutegua e Ponos = trabalho cuja junccedilatildeo
significa trabalho em aacutegua (ALMEIDA et al 2011) A hidroponia eacute uma teacutecnica que consiste
em cultivar as plantas sem utilizar solo quer dizer utiliza aacutegua e substacircncias nutritivas nela
diluiacutedas (soluccedilatildeo nutritiva) para o mantimento e o desenvolvimento do cultivo (SILVA et al
2007)
As primeiras tentativas de cultivo sem solo ocorreram por volta do ano de 1700 mas a
hidroponia como teacutecnica de cultivo comercial eacute recente (ALMEIDA et al 2011) Segundo
Chaves e Lacerda (2013) para que a teacutecnica hidropocircnica tivesse iniacutecio os cientistas
primeiramente descobriram as exigecircncias nutricionais das plantas atraveacutes da sua composiccedilatildeo
quiacutemica depois viram que era possiacutevel cultivar as plantas soacute no meio liacutequido contendo os
elementos quiacutemicos encontrados nos seus tecidos
O cultivo de hortaliccedilas com hidroponia eacute uma teacutecnica que vem se aprimorando e
conquistando adeptos no exterior e no Brasil haacute vaacuterios anos devido agraves suas vantagens em
relaccedilatildeo ao cultivo tradicional no solo (HIDROGOOD 2010) De acordo com Martinez
(2006) o cultivo hidropocircnico quando comparado com o cultivo no solo apresenta maior
rendimento por aacuterea possibilidade de utilizaccedilatildeo do espaccedilo vertical da aacuterea de cultivo os
32
produtos satildeo de melhor qualidade maior facilidade de execuccedilatildeo de tratos culturais melhor
planejamento da produccedilatildeo ciclo de cultivo mais curto e eliminaccedilatildeo de perdas de nutrientes
por lixiviaccedilatildeo escoamento eou volatilizaccedilatildeo As desvantagens satildeo maior acuacutemulo de
nitratos por algumas hortaliccedilas folhosas custo de implantaccedilatildeo alto niacutevel de tecnologia
exigido e os riscos de contaminaccedilatildeo ambiental com os efluentes da casa de vegetaccedilatildeo
especialmente com nitratos
A escolha do sistema hidropocircnico a ser empregado depende entre outros fatores do
porte da espeacutecie a ser cultivada e principalmente da disponibilidade e custo dos materiais
com potencial de uso como substratos (ANDRIOLO et al 2004) Um substrato para
ldquohidroponiardquo eacute o suporte para o desenvolvimento das raiacutezes limitado fisicamente no seu
volume isolado do solo capaz de proporcionar agrave planta a aacutegua e os elementos nutritivos que
necessita e agraves raiacutezes a oxigenaccedilatildeo necessaacuteria agrave sua respiraccedilatildeo (CACcedilO 2013)
Segundo Martinez e Clemente (2011) os sistemas hidropocircnicos satildeo classificados
quanto ao substrato e fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva Quanto ao substrato estes podem ser
de duas ou trecircs fases O de duas fases apresenta uma fase liacutequida composta por aacutegua e
nutrientes e uma gasosa que corresponde ao ar misturado agrave soluccedilatildeo No de trecircs haacute uma fase
soacutelida (composta por materiais orgacircnicos ou inorgacircnicos) adicional denominada por substrato
que age como enchimento e eacute banhada pela fase liacutequida onde se aloja a gasosa Quanto ao
fornecimento da soluccedilatildeo nutritiva elas podem ser circulantes natildeo circulantes e soluccedilatildeo
estaacutetica aerada Os materiais orgacircnicos utilizados como substrato nos cultivos hidropocircnicos
satildeo turfas cascas serragem composto de lixo e lodo de esgoto os inorgacircnicos satildeo areia
cascalho latilde mineral espumas sinteacuteticas vermiculita e argila expandida
Na realidade a conduccedilatildeo das culturas em ldquohidroponiardquo pressupotildee a existecircncia de um
sistema de fertirrega capaz de pequenas dotaccedilotildees fracionadas ao longo do dia ajustadas em
funccedilatildeo da capacidade do substrato do volume utilizado por planta do tamanho da planta e
das condiccedilotildees climaacuteticas envolventes (CACcedilO 2013)
As soluccedilotildees nutritivas constituem-se no ponto principal do cultivo hidropocircnico uma
vez que elas determinam o crescimento das plantas e a qualidade do produto final Uma
soluccedilatildeo nutritiva bem equilibrada e fornecida adequadamente eacute o fundamento maior da
hidroponia Composiccedilotildees diversas de soluccedilotildees nutritivas tecircm sido formuladas em funccedilatildeo da
cultura e da teacutecnica hidropocircnica (MUumlLLER et al 2006)
Os sistemas hidropocircnicos de produccedilatildeo de plantas atualmente em uso passaram por
diversas modificaccedilotildees desde as primeiras experiecircncias realizadas haacute deacutecadas para se adaptar
33
agraves condiccedilotildees ambientais e socioeconocircmicas das distintas regiotildees de produccedilatildeo (ANDRIOLO et
al 2004)
Recentemente a teacutecnica hidropocircnica foi adaptada para a produccedilatildeo de volumoso de
milho para servir de alimento a bovinos na eacutepoca da seca com custo de produccedilatildeo mais baixo
do que o de pastagens convencionais e com valor nutritivo alto principalmente em proteiacutenas
devido agrave fase em que as plantas satildeo colhidas e disponibilizadas para a alimentaccedilatildeo dos
animais (ARAUacuteJO et al 2008)
27 Forragem Verde Hidropocircnica (FVH)
O estudo de novas tecnologias de suplementaccedilatildeo alimentar eacute importante para que a
pecuaacuteria brasileira natildeo sofra reduccedilatildeo na sua produtividade em eacutepocas de deacuteficit alimentar
(eacutepocas secas ou frias do ano) em que a produccedilatildeo e a qualidade da forragem das espeacutecies
nativas fica aqueacutem das exigecircncias nutricionais dos animais (MUumlLLER et al 2006)
Nas condiccedilotildees do semiaacuterido onde em determinadas eacutepocas do ano as condiccedilotildees
climaacuteticas inviabilizam a produccedilatildeo de alimentos para os animais a forragem hidropocircnica de
milho apresenta-se natildeo como opccedilatildeo para engorda do rebanho e sim uma das poucas
alternativas alimentares para sobrevivecircncia do rebanho dos pequenos produtores na eacutepoca das
estiagens (SOUSA et al 2012) Em conformidade com Rocha et al (2007) em periacuteodo seco
os pecuaristas da regiatildeo Nordeste encontram dificuldades de obter alimentos volumosos o
que acaba sendo um fator limitante para o desenvolvimento de uma das principais atividades
econocircmicas do Brasil Assim a utilizaccedilatildeo da forragem hidropocircnica pode ser uma opccedilatildeo para
atender agraves dificuldades de produccedilatildeo de pecuaristas que muitas vezes natildeo dispotildeem de
quantidade suficiente de alimentos para fornecer aos animais nem mesmo aacuterea fiacutesica para o
plantio de pastagens dificultando assim a terminaccedilatildeo dos mesmos e portanto o incremento
de suas rendas (MUumlLLER et al 2006)
O cultivo da forragem hidropocircnica de milho (Zea mays L) vem crescendo e representa
uma alternativa praacutetica e econocircmica ao pequeno produtor possibilitando a obtenccedilatildeo de
forragem de grande valor proteico e energeacutetico o ano todo e principalmente no periacuteodo de
estiagem (PAULINO et al 2004)
Segundo Rocha et al (2007) a forragem hidropocircnica consiste no cultivo de espeacutecies
forrageiras em substrato irrigado com soluccedilatildeo nutritiva apresentando como principais
34
vantagens o uso de diferentes espeacutecies forrageiras maior produtividade por unidade de aacuterea
eliminaccedilatildeo do uso de defensivos agriacutecolas e ciclo de produccedilatildeo mais curto com menor efeito
dos fatores meteoroloacutegicos
28 Bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar
O bagaccedilo da cana-de-accediluacutecar eacute um subproduto resultante da extraccedilatildeo do caldo apoacutes
esmagamento nas moendas e pode ser considerado como o maior resiacuteduo da agroinduacutestria
brasileira (SANTOS et al 2012) Em conformidade com Teixeira et al (2007) embora o
bagaccedilo seja utilizado como combustiacutevel para as caldeiras nas proacuteprias usinas sobra um
excedente equivalente a 20 do total gerado que vem causando seacuterios problemas de
estocagem e de poluiccedilatildeo ambiental Para minimizar os impactos negativos que podem ser
provocados pela falta de gestatildeo do excedente do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar no Brasil este
material vem sendo utilizado como raccedilatildeo animal e na agricultura
O valor nutritivo desse resiacuteduo lignoceluloacutesico eacute baixo devido agraves ligaccedilotildees que
ocorrem na parede celular entre a celulose a hemicelulose e a lignina (TEIXEIRA et al
2007) Para que o bagaccedilo seja melhor aproveitado na alimentaccedilatildeo de ruminantes Souza e
Santos (2002) sugerem que este passe por processos de tratamento fiacutesico-quiacutemico conhecidos
como auto-hidroacutelise e amonizaccedilatildeo de subprodutos agriacutecolas e agroindustriais via soluccedilatildeo de
ureia Os tratamentos quiacutemicos e fiacutesicos utilizados para melhorar a qualidade do bagaccedilo de
cana-de-accediluacutecar visam eliminar ou diminuir os efeitos prejudiciais da lignina sobre a
degradaccedilatildeo de compostos celuloacutesicos pelos microrganismos do ruacutemen promovendo a ruptura
das complexas ligaccedilotildees quiacutemicas daquele componente com a celulose e hemicelulose
disponibilizando o material teoricamente para adesatildeo da populaccedilatildeo microbiana e ataque
enzimaacutetico fibroliacutetica (VAN SOEST 1994 apud TEIXEIRA et al 2007)
A auto-hidroacutelise eacute uma forma de tratar o bagaccedilo a temperatura e pressatildeo altas com a
finalidade de melhorar o valor nutritivo (SOUZA amp SANTOS 2002) O tratamento quiacutemico
atualmente eacute o meacutetodo mais eficiente de incrementar o valor nutritivo dos materiais fibrosos
para uso na alimentaccedilatildeo animal com a vantagem de natildeo afetar a atividade microbiana do
ruacutemen (SOUZA amp SANTOS 2002) Uma alternativa interessante eacute a ureia por ser
considerada produto de alta disponibilidade menos perigosa agrave intoxicaccedilatildeo humana e muitas
35
vezes menos onerosa tornando-se portanto viaacutevel como fonte de amocircnia (TEIXEIRA et al
2007)
Segundo Santos et al (2012) na agricultura o bagaccedilo pode ser utilizado in natura (na
conservaccedilatildeo da umidade do solo minimizando os efeitos da estiagem e como fertilizante do
solo) ou como composto enriquecido (humificado obtido atraveacutes de um processo bioloacutegico
de transformaccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica crua em substacircncias huacutemicas estabilizadas com
caracteriacutesticas diferentes da mateacuteria prima utilizada) que eacute de grande valor fertilizante para as
plantas
29 A cultura do milho
O milho eacute uma planta forrageira destacadamente utilizada em silagem devido agrave
grande produccedilatildeo de forragem e composiccedilatildeo da planta resultando em fermentaccedilatildeo adequada
no silo e silagem de grande valor nutritivo (VITOacuteRIA et al 2012) Eacute considerada uma das
mais importantes plantas cultivadas comercialmente com origem no continente americano
provavelmente na Ameacuterica Central ou Sudoeste dos Estados Unidos da Ameacuterica do Norte
(GIMENES et al 2008) Aleacutem do mais o milho eacute lsquoproduzido em quase todos os continentes
sendo sua importacircncia econocircmica caracterizada pelas diversas formas de sua utilizaccedilatildeo que
vatildeo desde a alimentaccedilatildeo animal ateacute a induacutestria de alta tecnologia como a produccedilatildeo de filmes
e embalagens biodegradaacuteveisrsquo (PAES 2006)
O milho (Zea mays L) vem sendo utilizado na Ameacuterica Latina desde os tempos mais
remotos como a principal e a mais tradicional fonte alimentar ocupando hoje posiccedilatildeo de
destaque entre os cereais cultivados no mundo precedido apenas pela cultura do trigo
(BRITO et al 2010) Eacute considerado muito nutritivo por isso eacute utilizado tanto para
alimentaccedilatildeo humana como animal (REIS et al 2009)
A cultura do milho no Brasil eacute de grande importacircncia para o agronegoacutecio nacional
aleacutem de ser base de sustentaccedilatildeo para a pequena propriedade devendo ser interpretada sob a
oacutetica da cadeia produtiva ou dos sistemas agroindustriais visto ser o milho insumo para
diversos produtos (DUARTE et al 2008 apud OLIVEIRA et al 2009) Embora o milho seja
a principal cultura utilizada como forragem no Brasil sua produtividade natildeo tem atingido
iacutendices desejaacuteveis em niacutevel de fazenda devido agrave natildeo observacircncia de um sistema de produccedilatildeo
adequado (SILVA 2013)
36
Em conformidade com Rodrigues e Silva (2011) as cultivares comerciais de milho
disponiacuteveis para o produtor satildeo classificadas quanto ao ciclo e tipo da cultura Quanto ao
ciclo satildeo classificadas em superprecoces precoces e normais (tardias) e quanto ao tipo satildeo
classificadas em hiacutebridas e polinizaccedilatildeo aberta (variedades)
O ciclo da cultura do milho compreende cinco etapas de desenvolvimento
(SEMENTES AGROCERES 2013)
Germinaccedilatildeo e emergecircncia Ocorre entre a semeadura e o aparecimento da placircntula
cujo periacuteodo varia entre 4 e 12 dias em consequecircncia da temperatura e umidade do
solo
Crescimento vegetativo Iniciado a partir da emissatildeo da segunda folha ateacute o iniacutecio do
florescimento cuja extensatildeo varia em decorrecircncia do genoacutetipo e de fatores climaacuteticos
caracterizando e classificando diferentes genoacutetipos entre ciclos superprecoces
precoces e normais
Florescimento Estabelecido entre o iniacutecio da polinizaccedilatildeo e o da frutificaccedilatildeo
Frutificaccedilatildeo Compreendida entre a fecundaccedilatildeo e o enchimento completo dos gratildeos
cuja duraccedilatildeo varia entre 40 e 60 dias
Maturidade Periacuteodo compreendido entre o fim da frutificaccedilatildeo e o aparecimento da
camada negra sendo esse relativamente curto e indicativo do fim do ciclo de vida da
planta
O milho responde progressivamente a altas adubaccedilotildees principalmente em relaccedilatildeo ao
nitrogecircnio e ao potaacutessio desde que outros fatores natildeo sejam limitantes uma vez que estes
nutrientes satildeo extraiacutedos em grandes quantidades por ocasiatildeo da colheita para forragem
(BORGHI et al 2007)
37
3 METODOLOGIA
Esta pesquisa foi desenvolvida no Campus I da Universidade Federal de Campina
Grande (UFCG) na cidade de Campina Grande estado da Paraiacuteba nordeste do Brasil cujas
coordenadas geograacuteficas de referecircncia satildeo 7ordm 13rsquo 50rdquo de Latitude (S) 35ordm 52rsquo 52rdquo de
Longitude (W) e 551 m de altitude
A investigaccedilatildeo experimental ocorreu em duas etapas Na primeira aleacutem da construccedilatildeo
de uma casa de vegetaccedilatildeo foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-
quiacutemica de urina humana e diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento coleta tratamento e
caracterizaccedilatildeo quiacutemica de bagaccedilo de cana de accediluacutecar utilizado como substrato Tambeacutem foi
realizado um experimento (Experimento I) com o cultivo de forragem verde hidropocircnica
(FVH) de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
Na segunda etapa foram realizadas coleta armazenamento e caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas de urina humana e manipueira aleacutem de diluiccedilotildees de urina em aacutegua de abastecimento
adicionada de manipueira Tambeacutem foi desenvolvido um experimento (Experimento II) com o
cultivo de forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda
adicionada de manipueira
31 Primeira etapa
311 Casa de vegetaccedilatildeo
Os experimentos foram montados em uma casa de vegetaccedilatildeo construiacuteda com estrutura
de madeira modelo ldquocapelardquo com 5 m de comprimento 3 m de largura e 25 m de altura A
casa de vegetaccedilatildeo ambiente controlado quanto agrave radiaccedilatildeo solar e precipitaccedilotildees foi
circundada com telas laterais de polipropileno com capacidade de retenccedilatildeo de 30 da luz e
coberta com polietileno de baixa densidade (PEBD) No interior da casa de vegetaccedilatildeo foram
instaladas duas bancadas para suporte das ceacutelulas hidropocircnicas confeccionadas a partir de
bandejas de plaacutestico com 45 cm de comprimento 29 cm de largura e 40 cm de profundidade
(Figura 1)
38
Figura 1 ndash Casa de vegetaccedilatildeo modelo ldquocapelardquo com bancadas e ceacutelulas hidropocircnicas Campina Grande
ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
312 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina humana
A urina humana foi coletada durante uma semana em trecircs residecircncias de Campina
Grande no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata e armazenada em um recipiente de plaacutestico
hermeticamente fechado por periacuteodo de um mecircs antes de comeccedilar a ser utilizada no
Experimento I Logo apoacutes esse periacuteodo foram determinados pH Condutividade Eleacutetrica (CE)
Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio (DQO) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT) Ortofosfato (P-
PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH4+) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK) Potaacutessio (K)
Soacutedio (Na) e Coliformes Termotolerantes (CTT)
A urina foi diluiacuteda em aacutegua de abastecimento nas proporccedilotildees de 3 6 9 e 12 para
determinaccedilotildees de pH Condutividade Eleacutetrica (CE) Cloreto (Cl-) Foacutesforo Total (PT)
Ortofosfato (P-PO4-3
) Nitrogecircnio Amoniacal (N-NH3) Nitrogecircnio Total Kjeldhal (NTK)
Potaacutessio (K) e Soacutedio (Na)
313 Coleta tratamento e caracterizaccedilatildeo do substrato
O substrato bagaccedilo de cana de accediluacutecar foi adquirido no Engenho Triunfo Municiacutepio de
AreiaPB distante 49 km de Campina Grande O tratamento dado ao bagaccedilo foi a trituraccedilatildeo
em maacutequina forrageira e secagem ao ar livre sobre lona Uma amostra do bagaccedilo foi
39
coletada para determinaccedilatildeo de Foacutesforo (P) Nitrogecircnio (N) (RODRIGUES 2010) Potaacutessio
(K) Enxofre (S) Ferro (Fe) e Soacutedio (Na) (SILVA 1999)
314 Experimento I
Este experimento realizado para avaliar a produtividade e desenvolvimento vegetativo
da forragem verde hidropocircnica de milho fertirrigado com urina humana diluiacuteda em aacutegua de
abastecimento foi levado a efeito entre 25 de marccedilo e 11 de abril de 2013
O experimento foi constituiacutedo de cinco tratamentos distribuiacutedos em quatro blocos ao
acaso o que correspondeu a 20 ceacutelulas hidropocircnicas distanciadas 15 cm entre si e cada ceacutelula
com 2 de declividade
O sistema hidropocircnico utilizado foi de trecircs fases (liacutequido com nutriente ar e substrato)
e natildeo circulante (sem recirculaccedilatildeo das soluccedilotildees fertirrigantes) com utilizaccedilatildeo de substrato
vegetal bagaccedilo de cana de accediluacutecar Em cada ceacutelula foram espalhadas de forma homogecircnea
80 g do substrato antes da semeadura do milho Em seguida as sementes foram recobertas
com outra camada homogecircnea de 70 g de substrato Foram utilizadas sementes de milho natildeo
tratadas quimicamente com densidade de semeadura de 25 kgm2 de acordo com FAO
(2001) ou seja em cada ceacutelula (0 1305 m2) foram semeados 3263 g do milho Para acelerar
o processo germinativo antes da semeadura as sementes foram submetidas agrave hidrataccedilatildeo
sendo embebidas em aacutegua por periacuteodo de 24 horas (preacute-germinaccedilatildeo) Apoacutes este tempo e feita
a drenagem da aacutegua foi procedida a semeadura a lanccedilo
Durante o periacuteodo de germinaccedilatildeo (cinco dias apoacutes a semeadura) as ceacutelulas foram
irrigadas trecircs vezes ao dia com aacutegua de abastecimento Apoacutes este periacuteodo foram iniciadas as
fertirrigaccedilotildees com aplicaccedilatildeo (6 Lm2d) da soluccedilatildeo nutritiva e das respectivas diluiccedilotildees de
urina trecircs vezes ao dia durante um periacuteodo de 9 dias (Figura 2A) com auxiacutelio de um mini-
regador confeccionado a partir de uma pinceta (Figura 2B) O liacutequido percolado de cada
ceacutelula era drenado atraveacutes de drenos com 3 mm de diacircmetro para garrafas PET sendo
descartado posteriormente
40
Figura 2 ndash Procedimento de irrigaccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas (2A) e detalhe do minirregador (2B) Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Uma das ceacutelulas era fertirrigada com soluccedilatildeo nutritiva (Tratamento 1 ndash T1) e as outras
com urina diluiacuteda nas seguintes proporccedilotildees 3 (Tratamento 2 ndash T2) 6 (Tratamento 3 ndash T3)
9 (Tratamento 4 ndash T4) e 12 (Tratamento 5 ndash T5) conforme o esquema da Figura 3
Figura 3 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com esquema de distribuiccedilatildeo dos tratamentos nas ceacutelulas
experimentais Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
A temperatura na casa de vegetaccedilatildeo foi monitorada trecircs vezes ao dia (entre 7 h e 7 h 30
min entre 11 h 30 min e 12 h e entre 17 h e 17 h 30 min) durante todo o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento Para tal foi instalado um termocircmetro analoacutegico a 15 m de altura
em relaccedilatildeo ao solo
(2A) (2B)
41
Para manter o pH das diluiccedilotildees de urina na faixa recomendada para o cultivo de
forragem verde hidropocircnica 52 a 70 (FAO 2001) o pH era ajustado para 64 com soluccedilatildeo
de aacutecido sulfuacuterico
A soluccedilatildeo nutritiva utilizada no tratamento 1 foi preparada a partir de duas soluccedilotildees
concentradas (ldquoArdquo e ldquoBrdquo Tabela 4) de acordo com as recomendaccedilotildees do Manual Teacutecnico da
FAO (2001) Diariamente antes da irrigaccedilatildeo eram preparados 6 litros contendo
respectivamente 125 mLL da soluccedilatildeo ldquoArdquo e 05 mLL da soluccedilatildeo ldquoBrdquo
Tabela 4 ndash Reagentes utilizados na preparaccedilatildeo das soluccedilotildees concentradas ldquoArdquo e ldquoBrdquo
Soluccedilatildeo ldquoArdquo Foacutermula quiacutemica C A S Quantidade (g) para 10 L de aacutegua
Monofosfato de Amocircnio NH4H2PO4 7722-76-1 34000
Nitrato de Caacutelcio Ca(NO3)24 H2O 13477-34-4 208000
Nitrato de Potaacutessio KNO3 7757-79-1 110000
Soluccedilatildeo ldquoBrdquo Quantidade (g) para 4 L de aacutegua
Sulfato de Magneacutesio MgSO4 7 H2O 10034-99-8 49200
Sulfato de Cobre CuSO4 5 H2O 7758-99-8 048
Sulfato de Manganecircs MnSO4 H2O 10034-96-5 248
Sulfato de Zinco ZnSO4 H2O 7446-19-7 120
Aacutecido Boacuterico H3BO3 10043-35-3 620
Molibdato de Amocircnio (NH4)6Mo7O24 middot 4 H2O 12027-67-7 002
Quelatos de Ferro Fe2(SO4)3 XH2O 10028-22-5 5000
Legenda C A S Chemical Abstracts Service Fonte Adaptado da FAO (2001)
Apoacutes os 9 dias de fertirrigaccedilatildeo todas as ceacutelulas foram irrigadas somente com aacutegua de
abastecimento No 11ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo foi determinada a altura da forragem (AF)
com auxiacutelio de uma trena Coletados a parte aeacuterea foi separada do sistema radicular mais
substrato (Figura 4A) da forragem verde hidropocircnica (cortando as plantas com um estilete
rente ao substrato Figura 4B) Em seguida foram determinadas a massa verde da parte aeacuterea
(MVPA) e massa verde do substrato com raiacutezes (MVSR) com pesagem em uma balanccedila de
precisatildeo de 10 mg
42
Figura 4 ndash Fracionamento parte aeacuterea e raiacutezes com substrato da forragem verde hidropocircnica Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Apoacutes as determinaccedilotildees das massas verdes a parte aeacuterea e o substrato com raiacutezes foram
colocados em sacos de papel previamente furados e identificados para secagem em estufa
com temperatura controlada (65 ordmC) e circulaccedilatildeo forccedilada de ar por um periacuteodo de 72 horas
Assim apoacutes a secagem foram determinadas massa seca da parte aeacuterea (MSPA) e massa seca
do substrato com raiacutezes (MSSR)
32 Segunda etapa
321 Coleta armazenamento e caracterizaccedilatildeo da urina e manipueira
A urina foi coletada durante uma semana em quatro residecircncias de Campina Grande
uma no Bairro Bodocongoacute e trecircs no Distrito de Satildeo Joseacute da Mata O armazenamento e
caracterizaccedilatildeo da urina seguiram os mesmos procedimentos da primeira etapa
A manipueira utilizada foi coletada em um reservatoacuterio de uma casa de farinha
instalada no Distrito de Jenipapo Municiacutepio de Puxinanatilde PB e armazenada em recipiente
hermeticamente fechado por periacuteodo de uma semana antes de ser utilizada A urina foi
diluiacuteda tambeacutem em aacutegua de abastecimento mas nas diluiccedilotildees de 1 2 3 4 e 5 mais adiccedilatildeo
de manipueira ateacute pH igual a 64 Em seguida foram realizadas as caracterizaccedilotildees fiacutesico-
quiacutemicas da urina manipueira e referidas diluiccedilotildees
(4A) (4B)
43
322 Experimento II
Este experimento foi realizado no periacuteodo de 31 de maio a 16 de junho de 2013 O
procedimento operacional foi idecircntico ao realizado no experimento I no que diz respeito ao
sistema hidropocircnico irrigaccedilatildeofertirrigaccedilatildeo delineamento experimental tempo de cultivo
densidade de semeadura soluccedilatildeo aplicada ao tratamento testemunha (Tratamento 1 - T1)
variaacuteveis analisadas e monitoramento da temperatura No entanto a taxa de irrigaccedilatildeo as
camadas de substrato e tratamentos aplicados foram diferentes
Os tratamentos foram compostos por doses de 0 (Tratamento 1 ndash T1) 1
(Tratamento 2 ndash T2) 2 (Tratamento 3 ndash T3) 3 (Tratamento 4 ndash T4) 4 (Tratamento 5 ndash
T5) e 5 (Tratamento 6 ndash T6) de urina humana diluiacuteda em aacutegua de abastecimento puacuteblico
mais manipueira que serviu como regulador do pH e coadjuvante pois este efluente apresenta
caracteriacutestica aacutecida e quantidade significativa de nutrientes Desta forma o pH das dosagens
(1 a 5) foi ajustado para pH de 64 Os volumes de manipueira utilizados na correccedilatildeo do pH
por litro de soluccedilatildeo fertilizante estatildeo apresentados na Tabela 5
Tabela 5 ndash Volumes de manipueira utilizados da correccedilatildeo do pH por litro de diluiccedilatildeo de urina
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Diluiccedilotildees de urina () V ML (mLL)
1 200
2 350
3 450
4 675
5 875
Legenda VML (mLL) Volume de Manipueira por litro de urina diluiacuteda
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 5 apresenta o croqui com distribuiccedilatildeo das ceacutelulas hidropocircnicas referente a
cada tratamento no respectivo bloco
44
Figura 5 ndash Croqui da casa de vegetaccedilatildeo e bancadas com os tratamentos distribuiacutedos nas ceacutelulas
experimentais Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em cada ceacutelula hidropocircnica foram espalhadas 150 g de substrato e feita a semeadura do
milho Em seguida as sementes foram cobertas com outra camada homogecircnea de 120 g do
substrato
Neste experimento a camada elevada de substrato (270 g) garantiu uma maior retenccedilatildeo
do liacutequido aplicado quando comparada com a camada do substrato do experimento I (150 g)
Assim foi possiacutevel uma reduccedilatildeo das taxas de irrigaccedilatildeo e fertirrigaccedilatildeo utilizadas no
experimento I (6 Lm2d) para taxas de 5 Lm
2d
A irrigaccedilatildeo era realizada ateacute a germinaccedilatildeo (5 dias apoacutes a semeadura) e fertirrigaccedilatildeo ateacute
o 9ordm dia de cultivo apoacutes a germinaccedilatildeo No 10ordm dia apoacutes a germinaccedilatildeo as ceacutelulas foram
irrigadas apenas com aacutegua e no 11ordm dia foi determinada a altura da forragem coleta e pesagem
da parte aeacuterea e das raiacutezes com substrato segundo metodologia descrita para o primeiro
experimento
As sequecircncias de execuccedilatildeo dos experimentos (Experimentos I e II) estatildeo ilustradas no
fluxograma da Figura 6
45
Figura 6 - Fluxograma de execuccedilatildeo dos Experimentos I e II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
33 Meacutetodos analiacuteticos
331 Para os efluentes
As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira e diluiccedilotildees seguiram as teacutecnicas
padrotildees do ldquoStandard Methods for the Examination of Water and Wastewaterrdquo (APHA et al
2005) A Tabela 6 apresenta um resumo dos paracircmetros e metodologias analiacuteticas utilizadas
nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina e de suas diluiccedilotildees e tambeacutem da manipueira
Tabela 6 ndash Paracircmetros e metodologia analiacutetica utilizada nas anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas da urina suas
diluiccedilotildees e manipueira Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetro Meacutetodo analiacutetico Normatizaccedilatildeo
pH Eletromeacutetrico APHA 4500 H+ B
CE Potenciomeacutetrico APHA 5520 B
DQO Refluxaccedilatildeo fechada APHA 5220 C
Cl- Argentomeacutetrico (Mohr) APHA 4500 - Cl
- B
Foacutesforo Total Persulfatoaacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Ortofosfato Aacutecido ascoacuterbico APHA 4500 - P E
Amocircnia Titulomeacutetrico APHA 4500 ndash NH3 C
NTK Semi-micro-Kjeldahl APHA 4500 - Norg C
K Fotometria de Chama APHA 3500 - K B
Na Fotometria de Chama APHA 3500 - Na B
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrico DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
Cl- Cloreto NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl K Potaacutessio e Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
46
332 Para o tecido vegetal
Para as determinaccedilotildees quiacutemicas as amostras secas foram trituradas em moinho tipo
Willey
Na determinaccedilatildeo do foacutesforo um extrato foi preparado atraveacutes da digestatildeo sulfuacuterica
para posterior tratamento quiacutemico de uma aliacutequota do extrato e determinaccedilatildeo da absorbacircncia
por espectrofotometria em curva de 660 nm segundo metodologia proposta por Rodrigues
(2010)
O nitrogecircnio foi determinado atraveacutes do meacutetodo da destilaccedilatildeo ndash titulaccedilatildeo (Kjeldahl)
soacutedio potaacutessio e caacutelcio apoacutes digestatildeo seca a 500 ordmC em mufla eleacutetrica por fotometria de
chama e enxofre tambeacutem apoacutes digestatildeo seca por espectrofotometria segundo metodologia
descrita por Silva (1999)
34 Procedimentos estatiacutesticos
Os resultados das variaacuteveis altura da forragem (AF) produtividade (MVPA MSPA
MVSR e MSSR) nutrientes (N P K Ca S) e elemento toacutexico (Na) da parte aeacuterea e das
raiacutezes com substrato obtidas nos experimentos (Experimentos I e II) foram submetidos agrave
anaacutelise de regressatildeo com auxiacutelio do software ASSISTAT v 76 Beta e interpretados
estatisticamente atraveacutes da regressatildeo na anaacutelise de variacircncia buscando ajustar modelos de
tendecircncia Os modelos foram selecionados com base na significacircncia indicada pelo teste F e
nos valores dos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2)
47
4 RESULTADOS E DISCUSSOtildeES
41 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina substrato soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana e monitoramento da temperatura (Primeira etapa)
Na Tabela 7 estatildeo apresentados os valores meacutedios da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da
urina humana apoacutes um mecircs de armazenada O potencial hidrogeniocircnico (pH) apresentou
valor meacutedio de 92 a condutividade eleacutetrica (CE) de 494 mScm demanda quiacutemica de
oxigecircnio (DQO) de 11068 mgO2L cloreto (Cl-) de 6775 mgCl
-L nitrogecircnio total Kjedhal
(NTK) de 6631 mgNL nitrogecircnio amoniacal (N - NH3) de 6506 mg N - NH3L foacutesforo total
(PT) de 4494 mgPL ortofosfato (P ndash PO4-3
) de 3614 mg P ndash PO4-3
L potaacutessio (K) de 2397
mgKL soacutedio (Na) de 5441 mgNaL e ausecircncia de coliformes termotolerante (CTT)
Tabela 7 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK N - NH3 PT P ndash PO4
-3 K Na CTT
- mScm mgL UFC100mL
92 494 11068 6775 6631 6506 4494 3614 2397 5441 Ausente
Nota pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio PT
Foacutesforo total P ndash PO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N ndash NH3
Nitrogecircnio Amoniacal Cl Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Segundo Prado (2014) valores de pH de uma soluccedilatildeo nutritiva abaixo de 4 afetam a
integridade das membranas (H+
afeta as ceacutelulas a permeabilidade das membranas) podendo
haver perda de nutrientes jaacute absorvidos e tambeacutem afeta a disponibilidade de caacutetions e pH
maior que 65 promovendo a reduccedilatildeo da disponibilidade dos macronutrientes Ca e P e dos
micronutrientes Mn Cu Zn e B pela formaccedilatildeo de precipitados aleacutem de reduzir o transporte
do nutriente para o interior das ceacutelulas A absorccedilatildeo de nutrientes pela raiz eacute afetada pelo pH
ou acidez do meio que sendo eles de valores muito baixos ou muito altos influenciam
negativamente no desempenho produtivo das plantas (ALMEIDA et al 2011)
A condutividade eleacutetrica (CE) de uma soluccedilatildeo eacute a expressatildeo numeacuterica quantitativa da
sua capacidade de transportar a corrente eleacutetrica em decorrecircncia das concentraccedilotildees de sais
presentes no meio De acordo com Silva et al (2012) concentraccedilotildees elevada de sais soluacuteveis
podem afetar seriamente o desenvolvimento e a produccedilatildeo de muitas culturas pois a medida
que a concentraccedilatildeo de sais aumenta na soluccedilatildeo nutritiva o potencial osmoacutetico reduz
requerendo assim uma energia maior da planta para absorver a aacutegua podendo comprometer o
desenvolvimento da planta por um estresse hiacutedrico
48
As necessidades nutricionais de qualquer planta satildeo determinadas pela quantidade de
nutrientes que ela extrai durante o seu ciclo sendo que a extraccedilatildeo do nitrogecircnio foacutesforo
potaacutessio caacutelcio e magneacutesio aumentam linearmente com o aumento na produccedilatildeo e que a
maior exigecircncia do milho refere-se a nitrogecircnio e potaacutessio seguindo-se caacutelcio magneacutesio e
foacutesforo (COELHO amp FRANCcedilA 2014)
O nitrogecircnio eacute uma dos macronutriente muito importante para as plantas pois segundo
Camargo e Silva (1987) faz parte integrante das proteiacutenas da clorofila e das enzimas Sua
aplicaccedilatildeo em quantidades adequadas pode favorecer o crescimento da raiz devido ao fato de
que o crescimento da parte aeacuterea aumenta a aacuterea foliar e a fotossiacutentese e com isso maior
fluxo de carboidratos para a raiz favorecendo o seu crescimento (PRADO 2013)
O foacutesforo eacute crucial no metabolismo das plantas desempenhando papel importante na
transferecircncia de energia da ceacutelula na respiraccedilatildeo e na fotossiacutentese Eacute tambeacutem componente
estrutural dos aacutecidos nucleacuteicos de genes e cromossomos assim como de muitas coenzimas
fosfoproteiacutenas e fosfolipiacutedeos (GRANT et al 2001)
Nas plantas a deficiecircncia de potaacutessio diminui a fotossiacutentese e aumenta a respiraccedilatildeo
reduzindo o suprimento de carboidratos e consequentemente o crescimento da planta segundo
(CAMARGO amp SILVA 1987)
Os valores da caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizado como
substrato nas ceacutelulas hidropocircnicas estatildeo apresentados na Tabela 8 O substrato apresentou
6825 mgNkg de nitrogecircnio 3227 mgPkg de foacutesforo 4358 mgKkg de potaacutessio 59 mgSkg
de enxofre 1000 mgCakg de caacutelcio 62 mgFekg de ferro e 1947 mgNaL de soacutedio
Tabela 8 - Caracterizaccedilatildeo quiacutemica do bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar utilizados no experimento Campina Grande ndash
PB 2014
Paracircmetros Analisados
N P K S Ca Fe Na
mgkg
6825 3227 4358 59 1000 627 1947
Legenda N Nitrogecircnio P Foacutesforo K Potaacutessio S Enxofre Ca Caacutelcio Fe Ferro
Na Soacutedio
Fonte Arauacutejo (2014)
A Tabela 9 apresenta os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo
nutritiva e das diluiccedilotildees de urina humana em aacutegua de abastecimento A soluccedilatildeo nutritiva
preparada pelos fertilizantes sinteacuteticos apresentou pH de 697 condutividade eleacutetrica de 169
mScm nitrogecircnio total Kjeldhal de 30 mgNL nitrogecircnio amoniacal de 24 mgH-H3L
foacutesforo total de 122 mgPL ortofosfato de 93 mgP-PO4-3
L potaacutessio de 73 mgKL cloreto
49
de 248 mgCl-L e 16 mgNaL de Soacutedio Para as diluiccedilotildees da urina em aacutegua de abastecimento
o que era esperado foi constatado atraveacutes da anaacutelise fiacutesico-quiacutemica ndash ao aumentar a
concentraccedilatildeo das soluccedilotildees (urina + aacutegua) ocorreu aumento na concentraccedilatildeo de todos os
paracircmetros analisados ndash com destaque para o pH e CE que chegaram a 892 e 614 mScm
com 12 de urina respectivamente
Tabela 9 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina utilizadas no
experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros Analisados
NTK H-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pH CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 248 160 697 169
T2 (3) 270 207 166 55 16 583 174 869 238
T3 (6) 450 3812 247 60 36 797 213 869 373
T4 (9) 6904 6183 408 85 54 1005 254 890 488
T5 (12) 931 840 55 137 72 1180 293 892 614
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal N-NH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pH Potencial hidrogeniocircnico e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
As temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias monitoradas durante o periacuteodo de
realizaccedilatildeo do experimento I estatildeo ilustradas na Figura 7 Durante a realizaccedilatildeo do experimento
a meacutedia da temperatura maacutexima foi de 343 ordmC e a da miacutenima de 2853 ordmC
Figura 7 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
50
42 Caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina manipueira soluccedilatildeo nutritiva diluiccedilotildees de
urina humana adicionada de manipueira e monitoramento da temperatura (Segunda
etapa)
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina e manipueira estatildeo apresentados
nas Tabelas 10 e 11 respectivamente
De acordo com os dados da Tabela 10 na urina humana apoacutes um mecircs de armazenada
apresentou pH de 90 unidades de pH 4263 mScm de condutividade eleacutetrica 20636 mgO2L
de demanda quiacutemica de oxigecircnio 6103 mgCl-L de cloreto 6889 mgNL de nitrogecircnio total
Kjeldhal 5760 mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 404 mgPL de foacutesforo total 393 mgP
- PO4-3
L de ortofosfato 202 mgKL de potaacutessio 675 mgNaL de soacutedio e ausecircncia de
coliformes termotolerantes
Tabela 10 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da urina utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB
2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total P ndash PO4+ Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl N ndash NH4
+
Nitrogecircnio Amoniacal Cl- Cloreto e CTT Coliformes Termotolerantes
Fonte Arauacutejo (2014)
Os resultados das caracterizaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas da urina humana apoacutes 30 dias de
armazenamento (Tabelas 7 e 10) estatildeo bem proacuteximos aos referenciados pois ao caracterizar
urina humana Zancheta (2007) encontrou 7435 mgNL de NTK 407 mgPL de foacutesforo total
1662 mgKL de potaacutessio 7896 mgO2L de DQO 6000 mgCl-L de cloreto condutividade
eleacutetrica de 490 mScm pH de 90 e ausecircncia de coliformes termotolerantes apoacutes 21 dias de
armazenamento Rios (2008) encontrou concentraccedilotildees de 5300 mgNL de NTK 3500 mgN -
NH3L de amocircnia 300 mgPL de foacutesforo total 9300 mgCl-L de cloreto 6300 mgO2L de
DQO 4444 mScm de CE pH de 873 e ausecircncia de coliformes termotolerantes Costanzi et
al (2010) encontrou valores meacutedios de 932 para o pH 71775 mScm de CE 17638 mgN-
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 41322 mgNL de NTK e 7566 mgKL de potaacutessio Ao
caracterizar urina humana armazenada por periacuteodo de 36 dias Botto (2013) com 20 dias de
armazenamento encontrou pH de 97 CE de 42 mScm ausecircncia de coliformes
termotolerantes nitrogecircnio amoniacal de 5530 mgN - NH3L e foacutesforo total de 275 mgPL
Paracircmetros Analisados
pH CE DQO CL- NTK NH4
+ PT P ndash PO4
+ K Na CTT
- mScm mgL UFC100 mL
90 426 20636 6103 6889 5760 404 393 202 675 Ausente
51
Conforme apresentado na Tabela 11 o potencial hirogeniocircnico da manipueira foi de
417 unidades de pH 768 mScm de condutividade eleacutetrica (CE) 72290 mgO2L de demanda
quiacutemica de oxigecircnio 761 mgCl-L de cloreto 968 mgNL de nitrogecircnio total Kjeldhal 218
mgN - NH3L de nitrogecircnio amoniacal 10 mgN ndash NO3-L de nitrato 420 mgPL de foacutesforo
total 251 mgP - PO4-3
L de ortofosfato 475 mgKL de potaacutessio e 985 mgNaL de soacutedio
Tabela 11 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da manipueira utilizada no experimento II Campina Grande
ndash PB 2014
Legenda pH Potencial hidrogeniocircnico CE Condutividade Eleacutetrica DQO Demanda Quiacutemica de Oxigecircnio
PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Na Soacutedio NTK Nitrogecircnio Total Kjeldahl NndashNH3
Nitrogecircnio Amoniacal N-NO3- Nitrato e Cl
- Cloreto
Fonte Arauacutejo (2014)
Duarte et al (2012) avaliando o uso de diferentes doses de manipueira na cultura da
alface em substituiccedilatildeo agrave adubaccedilatildeo mineral encontrou pH na manipueira de 408 nitrogecircnio
de 980 mgL foacutesforo de 740 mgL potaacutessio de 1970 mgL e soacutedio de 460 mgL Naacutepoles
(2012) estudando manipueira e urina de vaca como biofertilizante na cultura do pinhatildeo-
manso ao analisar a manipueira encontrou pH de 45 CE de 8 43 mScm DQO de 141036
mgO2L NTK de 204960 mgNL e foacutesforo total de 27312 mgPL
Os resultados da caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e diluiccedilotildees de urina
em aacutegua mais manipueira estatildeo apresentados na Tabela 12
Tabela 12 - Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica da soluccedilatildeo nutritiva e das diluiccedilotildees de urina com manipueira
utilizada no experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Tratamentos
Paracircmetros
NTK N-NH3 PT P-PO4-3
K Cl- Na pHda pHdd CE
mgL - mScm
T1 (0) 30 24 122 93 73 270 16 70 70 169
T2 (1) 853 60 13 10 26 304 15 87 64 217
T3 (2) 157 125 21 15 52 396 17 88 64 244
T4 (3) 234 213 31 205 68 498 18 88 64 30
T5 (4)
T6 (5)
287
396
288
360
44
55
275
304
103
135
556
639
20
22
89 64
89 64
37
43
Legenda NTK Nitrogecircnio Total Kjeldhal NndashNH3 Nitrogecircnio Amoniacal PT Foacutesforo total PndashPO4-3
Ortofosfato K Potaacutessio Cl- Cloreto Na Soacutedio pHda Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes de
adicionar manipueira pHdd Potencial hidrogeniocircnico da diluiccedilatildeo de urina antes depois de adicionar manipueira
e CE Condutividade Eleacutetrica
Fonte Arauacutejo (2014)
Observando-se os resultados do tratamento T4 (3) na Tabela 12 percebe-se que ao
adicionar manipueira na diluiccedilatildeo de urina humana as concentraccedilotildees dos paracircmetros
pH CE DQO CL- NTK N-NH3 N-NO3
- PT PndashPO4
-3 K Na
- mScm mgL
42 77 72290 761 968 218 10 420 251 475 985
52
analisados com exceccedilatildeo do NTK e cloreto que foram inferiores as utilizadas no primeiro
experimento (ver Tabela 9) E comparando os resultados apresentados na Tabela 12 para T4
(3) com os da Tabela 9 para T2 (3) constata-se que os incrementos foram de 54 mgNndash
NH3L de nitrogecircnio amoniacal 142 mgPL de foacutesforo total149 mgP-PO4-3
L de ortofosfato
53 mgKL de potaacutessio 094 mgNaL de soacutedio e 06 mScm de condutividade eleacutetrica
Portanto aleacutem da manipueira servir para ajustar o pH serviu tambeacutem de coadjuvante visto
que as concentraccedilotildees dos nutrientes foram acrescidas
Os resultados do monitoramento da temperatura maacutexima e miacutenima diaacuteria registrados
na segunda parte experimental estatildeo apresentados na Figura 8 A meacutedia da maacutexima
temperatura observada durante a realizaccedilatildeo do experimento foi de 2887 ordmC e a da miacutenima de
2373 ordmC
Figura 8 ndash Temperaturas maacuteximas e miacutenimas diaacuterias (ordmC) registradas durante o ciclo de cultivo da
forragem no segundo experimento experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Fonte Arauacutejo (2014)
Em conformidade com a Figura 8 a temperatura meacutedia da casa de vegetaccedilatildeo durante a
realizaccedilatildeo do segundo experimento (maacutexima de 2887 ordmC e a miacutenima de 2373 ordmC) se manteve
na faixa ideal para o desenvolvimento vegetativo da cultura pois segundo Arauacutejo et al
(2008) e Muumlller et al (2005) o milho tem sua temperatura oacutetima para crescimento e
fotossiacutentese proacuteximo a 30 degC Jaacute no primeiro experimento a temperatura (Figura 7) foi um
pouco elevada (maacutexima de 343 ordmC e miacutenima de 2853 ordmC)
53
43 Resultados do experimento I (Primeira etapa)
431 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento I)
Os resultados dos quadrados meacutedios do crescimento e da produtividade da forragem
estatildeo apresentados na Tabela 13 A anaacutelise estatiacutestica dos dados revelou efeitos significativos
(p lt 001) das doses de urina sobre a altura da forragem (AF) massa verde e seca da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) e massa verde e seca do substrato com raiacutezes (MVSR e MSSR) A
equaccedilatildeo de regressatildeo que melhor se ajustou para o crescimento e produtividade da forragem
foi a linear
Tabela 13 ndash Valores dos quadrados meacutedios da altura e produtividade da forragem de milho Experimento I
Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVRS MSRS
Regressatildeo Linear 1 11730625
266772
002025
16715832
034782
Regressatildeo Quadraacutetica 1 679018ns
019802ns
000206ns
735150ns
002122ns
Desvio de Regressatildeo 2 202857ns
024313ns
000026ns
62917ns
000194ns
(Tratamento) (4) 3153125
077722
000564
4520038
009275
Bloco 3 364583 049410 000097 172380 000729
Resiacuteduo 12 219792 013601 000176 173636 000930
CV - 634 1077 948 987 483
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da Forragem MVPA
Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVRS Massa Verde das Raiacutezes com
Substrato MSRS Massa Seca das Raiacutezes com Substrato CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
A Figura 9 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo da soluccedilatildeo
nutritiva e doses crescentes de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
As alturas meacutedias da forragem foram 2587 260 2375 2187 e 1937 cm para as
doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente Ao aplicar a diluiccedilatildeo de 3 de urina a
altura da forragem foi aproximadamente igual agrave da testemunha (aplicaccedilatildeo de 0 de urina)
poreacutem as aplicaccedilotildees de dosagens acima desta (3) influiacuteram linearmente na reduccedilatildeo da
altura com o coeficiente de determinaccedilatildeo de 09301 (Figura 9) mostrando que 9301 das
variaccedilotildees da altura de forragem hidropocircnica ocorreram em funccedilatildeo das doses de urina
54
Figura 9 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
A massa verde da parte aeacuterea (MVPA) da forragem apresentou meacutedias de 375 389
356 306 e 287 kgm2 (Figura 10A) e 0502 0455 0430 0420 e 0408 kgm
2 de massa
seca da parte aeacuterea (MSPA) (Figura 10B) quando fertirrigada com doses de 0 3 6 9
e 12 de urina respectivamente A dosagem de 3 de urina proporcionou ganho de massa
verde na parte aeacuterea da forragem e as demais causaram perda de massa em comparaccedilatildeo com
a testemunha (Figura 10A) As aplicaccedilotildees das doses crescentes de urina causaram decreacutescimo
na MSPA em comparaccedilatildeo com a testemunha (Figura 10B) Para ambas as variaacuteveis o
comportamento foi linear com coeficientes de determinaccedilatildeo de respectivamente 08581
(Figura 10A) e 09714 (Figura 10B) indicando que 8581 e 9714 das variaccedilotildees da
produccedilatildeo de forragem hidropocircnica foram em funccedilatildeo das doses crescentes de urina
Uma provaacutevel explicaccedilatildeo para o decreacutescimo na produtividade de massa verde e seca
da parte aeacuterea da forragem com o aumento das doses aplicadas satildeo as altas concentraccedilotildees de
cloreto e soacutedio (Tabela 9) encontradas nas doses de urina pois segundo Bernardo et al
(2008) os iacuteons de soacutedio juntamente com o cloro e o boro satildeo elementos toacutexicos pois
acumulam-se nas folhas das plantas causando problemas de clorose e queima dos tecidos
reduzindo a produtividade vegetal
55
Figura 10 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (10A e 10B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
As massas verdes do substrato com raiacutezes (MVSR) apresentaram meacutedias de 812
1259 1387 1513 e 1707 kgm2 (Figura 11A) e as secas (MSSR) de 223 207 198 187 e
186 kgm2 (Figura 11B) para as doses de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente
Conforme ilustrado na Figura (11A) as doses crescentes de urina promoveram acreacutescimo
linear na MVSR da forragem O coeficiente de determinaccedilatildeo foi de 09245 indicando que
mais de 92 das variaccedilotildees da MVSR foram explicadas pela variaccedilatildeo nas doses de urina
Para a MSSR as aplicaccedilotildees de urina causaram decreacutescimo pois conforme ilustrado na
Figura (11B) todos os tratamentos apresentaram produtividade inferior agrave da testemunha O
comportamento foi tambeacutem linear com o coeficiente de determinaccedilatildeo 09376 indicando que
mais de 93 das variaccedilotildees da mateacuteria seca podem ser explicados pela variaccedilatildeo das doses de
urina
Figura 11 ndash Comportamento da massa verde (MVSR) e seca (MSSR) da parte aeacuterea (12A e 12B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(10A) (10B)
(11A) (11B)
56
432 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de Milho
forrageiro (Experimento I)
A Tabela 14 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees de
nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e elemento toacutexico (Na)
determinados na parte aeacuterea (PA) da forragem de milho fertirrigado com urina humana De
acordo com os resultados a aplicaccedilatildeo das diferentes dosagens nas concentraccedilotildees de 0 3
6 9 e 12 de urina humana influenciaram de forma significativa (p lt 001) nas
concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio na fitomassa do milho Apenas
nas concentraccedilotildees de potaacutessio natildeo ocorreu diferenccedila estatiacutestica significativa
Tabela 14 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea (PA) de milho
forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 2003625
64654
14852ns
33062500
575358155
815523667
Regressatildeo Quadraacutetica 1 97443
12481
9729ns
12901786
000355 11799795
ns
Desvio de Regressatildeo 2 12407ns
1384ns
5865ns
7785714 557883
9958452
ns
(Tratamento) (4) 528369
19630
7611
13437500
1577867
210726728
Bloco 3 2660 0608 2029 833333 2814 7829968
Resiacuteduo 12 6336 0793 6501 937500 4481 2611322
CV - 447 875 1561 1361 745 812
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Elaborada pelo Autor (2014)
Os resultados dos quadrados meacutedios das concentraccedilotildees dos nutrientes (N P K Ca e
S) e do elemento toacutexico (Na) determinados no substrato com raiacutezes (SR) da forragem de
milho estatildeo apresentados na Tabela 15 Para estas variaacuteveis a anaacutelise estatiacutestica indicou o
mesmo efeito observado na parte aeacuterea ou seja com exceccedilatildeo do K houve influecircncia
significativa (p lt 001) sobre as concentraccedilotildees do N P Ca S e Na
57
Tabela 15 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemica no substrato com raiacutezes (SR)
de milho forrageiro Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 188800
10122
0696ns
16000000
8570193
358755609
Regressatildeo Quadraacutetica 1 11488
0930ns
0339ns
0000
38701
3815312ns
Desvio de Regressatildeo 2 0410ns
0501ns
0896ns
250000
423223
432291ns
(Tratamento) (4) 50173
2888
0483
4062500
2258031
90750803ns
Bloco 3 1233 0084 1252 833333 2252 13795949
Resiacuteduo 12 0734 0333 0543 7291667 15052 15079146
CV - 392 1436 1701 1200 983 1660
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com a Figura 12 as concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (Nitrogecircnio -
PA) e substrato com raiacutezes (Nitrogecircnio - SR) da forragem foram de 3895 5151 5906
6345 e 6836 gkg (Figura 12A) 167 1992 2277 2467 e 2519 gkg (Figura 12B) para as
dosagens de 0 3 6 9 e 12 de urina respectivamente O modelo matemaacutetico que
melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio tanto na parte aeacuterea
(12A) como no substrato com raiacutezes (12B) foi o quadraacutetico com R2
de 09941 e 100
respectivamente
Figura 12 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (12A PA) e substrato com raiacutezes (12B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees do foacutesforo na parte aeacuterea (Foacutesforo - PA) da forragem foram de 649
982 1099 1165 e 11 93 gPkg (Figura 13A) e no substrato com raiacutezes (Foacutesforo ndash SR) de
315 365 368 423 e 537 gPkg (Figura 13B) Na parte aeacuterea a regressatildeo quadraacutetica foi a
que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo (13A) em funccedilatildeo das
dosagens de urina (R2 de 9824) e no substrato com raiacutezes foi a linear (R
2 de 8761 13B)
(12A) (12B)
58
Figura 13 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (13A PA) e substrato com raiacutezes (13B SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses de urina Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Conforme ilustrado nas Figuras 12 e 13 as fertirrigaccedilotildees com doses crescentes (3 6 9
e 12) de urina elevaram as concentraccedilotildees de nitrogecircnio (Figura 12A e 12B) e foacutesforo
(Figura 13A e 13B) na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem superiores agraves da
testemunha ou seja houve ganho de nutrientes na fitomassa da forragem
A Figura 14 ilustra os comportamentos das concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea
(Caacutelcio ndash PA 14A) e substrato com raiacutezes (Caacutelcio ndash SR 14B) em funccedilatildeo das doses de urina
utilizadas na fertirrigaccedilatildeo da forragem Na parte aeacuterea as concentraccedilotildees do caacutelcio foram
2125 150 200 2625 e 300 mgCakg para as dosagens de 0 3 6 9 e 12
respectivamente (Figura 14A) No substrato com raiacutezes foram de 1875 200 225 250 e 2625
mgCakg (Figura 14B) Como ilustrado na Figura 14A a regressatildeo quadraacutetica (R2 de 9958)
foi a que melhor representou o comportamento do caacutelcio na parte aeacuterea sendo verificado que
as doses de 9 e 12 levaram a concentraccedilotildees superiores agraves da testemunha A regressatildeo linear
foi a que melhor representou o comportamento das concentraccedilotildees de caacutelcio no substrato com
raiacutezes ou seja as doses crescentes de urina proporcionaram aumento linear (R2 de 9999) na
concentraccedilatildeo de caacutelcio no substrato com raiacutezes (Figura 14B)
(13A) (13B)
59
Figura 14 - Concentraccedilotildees (mgCakg) de caacutelcio na parte aeacuterea (14A PA) e substrato com raiacutezes (14B SR) da
forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na forragem estatildeo ilustrados na
Figura 15 Na parte aeacuterea (Enxofre - PA) as concentraccedilotildees foram de 675 908 366 3681 e
5285 mgSkg (Figura 15A) e no substrato com raiacutezes (Enxofre - SR) de 959 2539 3537
6283 e 6406 mgSkg (Figura 15B) em funccedilatildeo das doses crescentes de urina (0 3 6 9 e
12) A regressatildeo linear (R2 de 9999) foi a que melhor explicou o comportamento das
concentraccedilotildees do enxofre na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem (Figura 15A e
15B) Todos os tratamentos com urina apresentaram concentraccedilotildees de enxofre superiores agraves
da testemunha Poreacutem as concentraccedilotildees do nutriente foram maiores no substrato com raiacutezes
(Figura 15B) que na parte aeacuterea (Figura 15A) da forragem As elevadas concentraccedilotildees de
enxofre no substrato com raiacutezes da forragem podem ser resultantes das doses de urina
tratadas com soluccedilatildeo de aacutecido sulfuacuterico para ajustar o pH na faixa recomendada para o
cultivo da FVH
Figura 15 - Concentraccedilotildees (mgSkg) de enxofre na parte aeacuterea (15A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (15B
Enxofre - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
(14A) (14B)
(15A) (15B)
60
Como ilustrado nas Figuras 12 13 14 e 15 as plantas de milho incorporam
quantidades significativas de nutrientes sendo verificado que quanto maiores foram as doses
de urina maiores foram as concentraccedilotildees de nutrientes no tecido vegetal da forragem
A Figura 16 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees do soacutedio (elemento toacutexico)
incorporado pela forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana Na parte aeacuterea
da forragem as concentraccedilotildees do elemento toacutexico (Soacutedio ndash PA) foram de 38382 46046
57203 80714 e 92402 mgNakg para as doses 0 3 6 9 e 12 de urina
respectivamente (Figura 16A) As concentraccedilotildees do soacutedio no substrato com raiacutezes (Soacutedio -
SR) estatildeo ilustradas na Figura 16B tendo sido de 53085 66103 75002 84299 e 91339
mgNakg O modelo linear foi o que melhor descreveu o comportamento das concentraccedilotildees
do elemento (Na) na parte aeacuterea (Figura 16A R2 = 9675) e substrato com raiacutezes (Figura
16B R2 = 9883)
Figura 16 - Concentraccedilatildeo de soacutedio (mgNakg) na parte aeacuterea (16A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (16B
Soacutedio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina humana Experimento I Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de N P Ca e Na observados na presente
pesquisa foram semelhantes aos encontrados em pesquisa realizada por Paula et al (2011)
cultivando forragem hidropocircnica de milho com doses crescentes de soro de leite (20 40 60
80 e 100) ou seja quando as doses do fertilizante alternativo eram aumentadas as
concentraccedilotildees dos nutrientes e do elemento toacutexico aumentavam sendo as concentraccedilotildees da
parte aeacuterea superiores agraves do substrato com raiacutezes indicando assimilaccedilatildeo de nutrientes pela
planta de milho
Os efeitos das elevadas concentraccedilotildees do soacutedio nas plantas de milho foram visiacuteveis
durante a realizaccedilatildeo dos experimentos pois nas ceacutelulas fertirrigadas com doses acima de 3
de urina foram verificadas injuacuterias nas folhas do milho ou seja as plantas apresentavam as
(16A) (16B)
61
folhas amareladas e secando (Figura 17) Agrave medida que a concentraccedilatildeo das doses de urina
eram aumentadas mais plantas apresentavam folhas amarelas e suas extremidades secas
(Figuras 17B 17C e 17D)
Figura 17 ndash Injuacuterias nas folhas da forragem hidropocircnica de milho fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva sinteacutetica
(17A) 3 (17B) 6 (17C) 9 (17D) e 12 (17E) de urina humana diluiacuteda em aacutegua Experimento I Campina
Grande ndash PB 2014
(17A) (17B)
(17C) (17D)
(17E)
62
No dia da coleta do experimento as plantas fertirrigadas com doses de 9 (Figura
18D) e 12 (Figura 18E) de urina apresentaram morte nas raiacutezes e mais de 80 das plantas
estavam com a parte aeacuterea amarela e com extremidades das folhas secas
44 Resultados do experimento II (Segunda etapa)
441 Crescimento e produtividade da forragem (Experimento II)
A Tabela 16 apresenta os resultados dos quadrados meacutedios da altura da forragem (AF)
massa verde da parte aeacuterea (MVPA) massa seca da parte aeacuterea (MSPA) massa verde do
substrato com raiacutezes (MVSR) e massa seca do substrato com raiacutezes (MSSR) da forragem de
milho fertirrigado com doses crescentes de urina humana mais manipueira De acordo com o
quadrado meacutedio da Tabela 16 a anaacutelise estatiacutestica indicou que houve diferenccedila estatiacutestica
significativa (p lt 005) para a altura da forragem massa verde e massa seca da parte aeacuterea As
massas verde e seca do substrato com raiacutezes natildeo apresentaram diferenccedilas significativas
Tabela 16 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia da altura e produtividade da forragem do milho
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL AF MVPA MSPA MVSR MSSR
Regressatildeo Linear 1 7426 0571
000782
0045
ns 0014
ns
Regressatildeo Quadraacutetica 1 0932ns
0021ns
000022ns
3404ns
0007ns
Desvio de Regressatildeo 2 8946ns
1019 000003
ns 2294
ns 0044
(Tratamento) (5) 3740
0333
000185
4953
0013
Bloco 3 2866 1164 000256 6803 0016
Resiacuteduo 15 1252 0082 000111 4130 0013
CV - 367 459 658 1198 474
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste
F) ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de Liberdade AF Altura da
Forragem MVPA Massa Verde da Parte Aeacuterea MSPA Massa Seca da Parte Aeacuterea MVSR Massa
Verde do Substrato com Raiacutezes MSSR Massa Seca do Substrato com Raiacutezes CV Coeficiente de
Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Muumlller et al (2005) analisando o cultivo da forragem verde hidropocircnica de milho
fertirrigado com soluccedilatildeo nutritiva preparada a partir de sais fertilizantes Amorim et al
(2005) estudando o desenvolvimento da forragem fertilizada com soluccedilatildeo nutritiva preparada
com aacutegua com diferentes niacuteveis de salinidade Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al ( 2011)
avaliando a forragem fertirrigada com vinhoto como soluccedilatildeo alternativa constataram efeito
significativo na altura massa verde e massa seca da forragem
63
A Figura 18 ilustra o comportamento da altura da forragem (AF) em funccedilatildeo das doses
crescentes de urina humana mais manipueira O crescimento foi linear a partir da aplicaccedilatildeo de
2 de urina mais manipueira Para as doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina mais manipueira a
variaacutevel apresentou meacutedias de 3050 2858 3063 3075 3088 3138 cm respectivamente
Figura 18 - Altura da forragem (AF cm) em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de
urina humana Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Cultivando forragem hidropocircnica de poaacuteceas (arroz milheto e milho) objetivando
avaliar a produtividade e a composiccedilatildeo bromatoloacutegica coletada 10 dias apoacutes a semeadura
Muumlller et al (2005) encontraram altura meacutedia de 954 cm para o milho Neto et al (2002)
apoacutes 15 dias de cultivo do milho hidropocircnico com sementes natildeo selecionadas e na ausecircncia de
substrato fertirrigado por 18 minutos e 8 min de descanso com vazatildeo de 8 L min-1
de esgoto
tratado encontrou altura meacutedia de 235 cm Os resultados da altura da forragem encontrados
com aplicaccedilotildees das diferentes doses de urina humana satildeo coerentes pois estatildeo muito
proacuteximos aos apresentados nas referecircncias supracitadas
A Figura 19 ilustra os comportamentos das massas verde (19A) e seca (19B) da parte
aeacuterea (MVPA e MSPA) da forragem em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com
manipueira A MVPA da forragem apresentou meacutedias de 627 568 628 643 639 e 644
kgm2
(Figura 19A) e 0485 0487 0510 0497 0527 e 0537 kgm2 de MSPA (Figura 19B)
para fertirrigaccedilotildees com doses de 0 1 2 3 4 e 5 de urina humana com manipueira
respectivamente Estas variaacuteveis (MVPA e MSPA) apresentaram comportamento similar ao
da altura com coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) de 9664 e 8457 respectivamente
(Figuras 19A e 19B) O maacuteximo incremento de massas verde e seca da parte aeacuterea foi de
264 e 968 referentes agrave dose de 5 respectivamente quando comparado com a
testemunha
64
Figura 19 ndash Comportamento da massa verde (MVPA) e seca (MSPA) da parte aeacuterea (19A e 19B) da forragem
em funccedilatildeo da fertirrigaccedilatildeo com soluccedilatildeo nutritiva e doses crescentes de urina humana com manipueira
Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Arauacutejo et al (2008) e Manhatildees et al (2011) cultivando milho em sistema hidropocircnico
com bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com vinhoto e densidade de semeadura de
respectivamente 25 e 20 kgm2 e doses de vinhoto de 10 e 67 obtiveram produtividade
(parte aeacuterea mais substrato com raiacutezes) maacutexima de 2150 e 211 kgm2 de mateacuteria verde e 436
e 40 kgm2 de mateacuteria seca com 10 e 15 dias de cultivo respectivamente
Oliveira et al (2009) cultivando forragem hidropocircnica de milho em bagaccedilo de cana-
de-accediluacutecar fertirrigado com dose de 20 de soro de leite obtiveram 1634 e 0248 kgm2 de
massas verde e seca na parte aeacuterea respectivamente
Estudando a reaccedilatildeo da forragem hidropocircnica de milho sob diferentes concentraccedilotildees de
biofertilizante e quantidades de sementes Melo et al (2009) constataram que quando
aumentavam as doses de biofertilizante ocorria um decreacutescimo linear na produccedilatildeo de
forragem Paula et al (2011) cultivando forragem verde hidropocircnica de milho em substrato
de bagaccedilo de cana-de-accediluacutecar fertirrigado com doses crescentes de soro de leite bovino
constataram diferenccedila estatiacutestica significativa nas massas verde e seca da parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes Agrave medida que aumentaram as doses de soro de leite ocorreu um
decreacutescimo linear nas massas verde e seca da parte aeacuterea e massa seca do substrato com
raiacutezes Comportamento anaacutelogo foi observado no experimento I (ver Figuras 10 e 11)
Como ilustrado nas Figuras 18 e 19 o uso de urina humana com manipueira favoreceu
o crescimento e a produtividade do milho
Portanto os resultados de crescimento e produtividade encontrados na presente
pesquisa foram bem proacuteximos aos citados na literatura
(19A) (19B)
65
442 Composiccedilatildeo quiacutemica da fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) e substrato com raiacutezes de milho
forrageiro (Experimento II)
Os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N) foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio
(Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) na fitomassa hipoacutegea (parte aeacuterea) de milho fertirrigado com
urina e manipueira estatildeo apresentados na Tabela 17
Tabela 17 ndash Quadrados meacutedios da anaacutelise de variacircncia das determinaccedilotildees quiacutemicas da fitomassa hipoacutegea de
milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 122456
2676
256022
12223214
10426
121565454
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1643ns
0054ns
3719ns
900298ns
097523ns
3943888
Desvio de Regressatildeo 2 2722ns
0025ns
22765 2394841
ns 0963
ns 4214310
(Tratamento) (5) 26413
0575
58721
3104167
2473
26060527
Bloco 3 13243 0690 1976 659722 2294 141078
Resiacuteduo 15 2837 0241 2444 493056 1139 506132
CV - 367 533 914 1591 1505 708
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
Na Tabela 18 estatildeo apresentados os resultados das determinaccedilotildees de nitrogecircnio (N)
foacutesforo (P) potaacutessio (K) caacutelcio (Ca) enxofre (S) e soacutedio (Na) da massa seca do substrato
com raiacutezes de milho fertirrigado com urina e manipueira
Tabela 18 ndash Valores dos quadrados meacutedios das determinaccedilotildees quiacutemica (N P K Ca S e Na) do substrato com
raiacutezes de milho forrageiro fertirrigado com urina e manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Quadrado Meacutedio
FV GL N P K Ca S Na
Regressatildeo Linear 1 54279
0746
4159
8580357
114733
172967188
Regressatildeo Quadraacutetica 1 1014ns
0015ns
0403ns
66964ns
8339
422420ns
Desvio de Regressatildeo 2 1193ns
0040ns
0072ns
2089286ns
2997
7667331ns
(Tratamento) (5) 11736
0160
1079
2187500
26139
36263560
Bloco 3 1206 0031 0626 381944 0252 7205255
Resiacuteduo 15 0632 0027 0185 465278 0083 1749522
CV - 475 609 1304 986 509 666
Legenda
Significativo a 1 de probabilidade (Teste F) Significativo a 5 de probabilidade (Teste F)
ns
natildeo significativo (Teste F) FV Fonte de Variaccedilatildeo GL Grau de liberdade N Nitrogecircnio P Foacutesforo K
Potaacutessio Ca Caacutelcio S Enxofre Na Soacutedio CV Coeficiente de Variaccedilatildeo
Fonte Arauacutejo (2014)
De acordo com as Tabelas 17 e 18 as anaacutelises estatiacutesticas aplicadas aos teores dos
macronutrientes (N P K Ca e S) e elemento toacutexico (Na) mostraram respostas significativas
(p lt 001) sobre os efeitos das doses de urina humana mais manipueira na incorporaccedilatildeo destes
elementos na parte aeacuterea e substrato com raiacutezes da forragem
66
A Figura 20 ilustra o comportamento das concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea
(20A Nitrogecircnio - PA) e no substrato com raiacutezes (20B Nitrogecircnio - SR) da forragem
hidropocircnica de milho fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana com manipueira
As Figuras 20A e 20B permitem constatar que todos os tratamentos com urina humana
e manipueira apresentaram concentraccedilotildees de nitrogecircnio superiores agrave testemunha Na parte
aeacuterea (PA) a maacutexima concentraccedilatildeo foi de 4856 gNkg-1
e no substrato com raiacutezes (SR) foi de
1863 gNkg-1
quando da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira O modelo matemaacutetico
que melhor descreveu o comportamento da concentraccedilatildeo de N foi o linear crescente com
coeficientes de determinaccedilatildeo de 9273 (Figura 20A) e 9250 (Figura 20B) na parte aeacuterea e
substrato com raiacutezes respectivamente Os teores de nitrogecircnio encontrados na parte aeacuterea da
forragem foram superiores aos citados na literatura pois Muumlller et al (2005) e Amorim et al
(2005) cultivando milho em sistema Hidropocircnico encontraram teores de proteiacutena bruta de
1825 (292 gNkg-1
) e 131 (2096 gNkg -1
) respectivamente
Figura 20 ndash Concentraccedilotildees de nitrogecircnio na parte aeacuterea (20A Nitrogecircnio - PA) e substrato com raiacutezes (20B
Nitrogecircnio - SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash
PB 2014
Os comportamento das concentraccedilotildees de foacutesforo determinadas na parte aeacuterea (Foacutesforo
- PA) e substrato com raiacutezes (Foacutesforo - SR) da forragem estatildeo ilustrados nas Figuras 21A e
21B respectivamente
A equaccedilatildeo que melhor descreveu a incorporaccedilatildeo do foacutesforo na parte aeacuterea (PA) e
substrato com raiacutezes (SR) da forragem foi a linear crescente com coeficientes de
determinaccedilatildeo de 9310 e 9317 para a parte aeacuterea (Figura 21A) e substrato com raiacutezes
(Figura 21B) respectivamente Na parte aeacuterea a maacutexima concentraccedilatildeo de P foi obtida quando
da aplicaccedilatildeo de 4 de urina com manipueira correspondendo a um incremento de 898 em
relaccedilatildeo agrave testemunha O substrato com raiacutezes apresentou a maacutexima concentraccedilatildeo de P quando
(21A) (21B)
67
da aplicaccedilatildeo das maacuteximas doses de urina com manipueira sendo o incremento de 160 em
relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 21 ndash Concentraccedilotildees de foacutesforo na parte aeacuterea (21A Foacutesforo - PA) e substrato com raiacutezes (21B Foacutesforo -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (Potaacutessio ndash PA) e substrato com raiacutezes
(Potaacutessio ndash SR) da forragem apresentaram comportamento linear crescente com coeficientes
de determinaccedilatildeo de 950 para a parte aeacuterea (Figura 22A) e 7709 para o substrato com
raiacutezes (Figura 22B) Os incrementos do elemento foram de 3722 na parte aeacuterea (PA) e
2868 no substrato com raiacutezes (SR) com relaccedilatildeo agrave testemunha
Figura 22 ndash Concentraccedilotildees de potaacutessio na parte aeacuterea (22A Potaacutessio - PA) e substrato com raiacutezes (22B Potaacutessio
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
De acordo com as Figuras 23A (Caacutelcio ndash PA) e 23B (Caacutelcio ndash SR) as concentraccedilotildees
de caacutelcio apresentaram comportamentos similares ao do potaacutessio ou seja acreacutescimo linear na
parte aeacuterea (Figura 23A R2 de 7875) e substrato com raiacutezes (Figura 23B R
2 de 7845) Os
incrementos foram de 2857 para a parte aeacuterea (PA) e 20 no substrato com raiacutezes (SR)
(21A) (21B)
(22A) (22B)
68
sendo que as concentraccedilotildees do elemento na parte aeacuterea foram inferiores agraves do substrato com
raiacutezes
Cultivando milho em sistema hidropocircnico fertirrigado com doses crescentes de soro
de leite bovino como alternativa agraves soluccedilotildees nutritivas Oliveira et al (2009) encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para a concentraccedilatildeo de caacutelcio na parte aeacuterea da forragem
Em conformidade com os resultados da autora e colaboradores agrave medida que aumentaram as
doses do soro de leite as concentraccedilotildees do elemento diminuiacuteram
Figura 23 ndash Concentraccedilotildees de caacutelcio na parte aeacuterea (23A Caacutelcio - PA) e substrato com raiacutezes (23B Caacutelcio -
SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Os comportamentos das concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (Enxofre ndash P) e
substrato com raiacutezes da forragem estatildeo ilustradas nas Figuras 24A e 24B As doses crescentes
de urina humana com manipueira proporcionaram acuacutemulo de enxofre na parte aeacuterea (Figura
24A) e substrato com raiacutezes (Figura 24B) da forragem Na parte aeacuterea (PA) o acuacutemulo do
elemento foi linear (Figura 24A R2 de 9999) com incremento maacuteximo de 2866 com a
dose maacutexima e no substrato com raiacutezes (SR) o efeito foi quadraacutetico (Figura 24B R2 de
9999) com acuacutemulo maacuteximo de 6444 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha
(23A) (23B)
69
Figura 24 ndash Concentraccedilotildees de enxofre na parte aeacuterea (24A Enxofre - PA) e substrato com raiacutezes (24B Enxofre
- SR) da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
As Figuras 25A e 25B ilustram os comportamentos das concentraccedilotildees do elemento
toacutexico (soacutedio) na parte aeacuterea (Soacutedio ndash PA) e substrato com raiacutezes (Soacutedio ndash SR) da forragem
em funccedilatildeo das doses crescentes de urina humana com manipueira Na parte aeacuterea (PA)
ocorreu acuacutemulo quadraacutetico (Figura 25A R2 de 9829) com maacuteximo incremento de 4774
referente agrave dose de 5 e no substrato com raiacutezes (SR) apresentou efeito linear (Figura 25B
R2 de 9539) com incremento de 3265 em relaccedilatildeo ao tratamento testemunha quando
aplicada a dose maacutexima
Figura 25 ndash Concentraccedilotildees de soacutedio na parte aeacuterea (25A Soacutedio - PA) e substrato com raiacutezes (25B Soacutedio - SR)
da forragem em funccedilatildeo das doses de urina com manipueira Experimento II Campina Grande ndash PB 2014
Paula et al (2011) ao avaliar a composiccedilatildeo de forragem hidropocircnica de milho
utilizando diferentes diluiccedilotildees de soro de leite bovino como soluccedilatildeo nutritiva encontraram
diferenccedila estatiacutestica significativa para todos nutrientes e elementos toacutexicos avaliados Para o
foacutesforo potaacutessio e caacutelcio ocorreram reduccedilatildeo linear na parte aeacuterea e acreacutescimo linear nas raiacutezes
(24A) (24B)
(25A) (25B)
70
com substrato O enxofre e o soacutedio apresentaram acreacutescimo linear na parte aeacuterea e substrato
com raiacutezes
No presente experimento (experimento II) todos os elementos analisados por causa
da fertirrigaccedilatildeo com doses de 2 de urina com manipueira apresentaram concentraccedilotildees
superiores ao tratamento testemunha Apesar das concentraccedilotildees de soacutedio terem sido muito
elevadas na parte aeacuterea do milho a incorporaccedilatildeo dos demais elementos analisados natildeo foi
inibida pela assimilaccedilatildeo do elemento toacutexico tendo sido perceptiacutevel o acreacutescimo linear para
todos os elementos analisados
71
5 CONCLUSOtildeES
Os efluentes urina humana e manipueira apresentam quantidades de nutrientes
bastante significativas e podem ser utilizados na agricultura familiar como fonte
alternativa de fertilizantes
Os nutrientes da urina humana mostraram-se eficazes para o cultivo da forragem verde
hidropocircnica de milho
A fertirrigado do milho hidropocircnico com doses de urina humana acima de 3
apresentou decrescimento e perdas na produtividade
O milho fertirrigado com doses de urina humana adicionada de manipueira apresentou
crescimento e produtividade linear crescente a partir da aplicaccedilatildeo de 2 da diluiccedilatildeo
As concentraccedilotildees de nitrogecircnio foacutesforo caacutelcio enxofre e soacutedio aumentaram agrave medida
que aumentaram as doses de urina aplicadas na fertirrigaccedilatildeo
O cultivo de milho em sistema hidropocircnico com substrato de cana-de-accediluacutecar
fertirrigado com urina humana soacute seraacute viaacutevel com dose inferior a 6
O milho cultivado em sistema hidropocircnico fertirrigado com diluiccedilotildees de urina humana
e manipueira mostrou-se mais eficaz quando comparado ao fertirrigado com diluiccedilotildees
de urina
A urina humana adicionada de manipueira pode substituir a soluccedilatildeo nutritiva utilizada
no cultivo da forragem hidropocircnica do milho
A soluccedilatildeo alternativa para o cultivo da forragem verde hidropocircnica do milho pode ser
preparada a partir de 5 de urina humana diluiacuteda em aacutegua acrescida de manipueira ateacute
ajustar o pH na faixa recomendada para o cultivo
72
6 RECOMENDACcedilOtildeES PARA FUTURAS PESQUISAS
Desenvolver pesquisas com outras culturas fertirrigadas com urina humana eou urina
humana mais manipueira
Investigar o cultivo de milho em sistema hidropocircnico com a teacutecnica do ldquoFluxo Laminar
de Nutrientesrdquo fertirrigado com urina humana eou urina humana mais manipueira
como soluccedilatildeo alternativa
Estudar as componentes de cultivo de outras espeacutecies de forragem em sistema
agroecoloacutegico fertirrigado com urina humana e manipueira
Estudar possiacuteveis acuacutemulos de hormocircnios e faacutermacos em tecido vegetal fertirrigado
com urina humana
Estudar a desinfecccedilatildeo de urina humana armazenada sob diferentes temperaturas
73
REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS
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