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Narcísio Cabral de Araújo Uso de urina humana como fonte alternativa de nutrientes para a cultura do milho (Zea mays L.) cultivado em sistema hidropônico CAMPINA GRANDE PB 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL

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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

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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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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Vitoacuteria ndash ES 2007

Page 3: UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRÓ ...dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/bitstream/riufcg/2685/1...hidropônica de milho; as fertirrigações com dose maior ou igual a 6% de

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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Vitoacuteria ndash ES 2007

Page 5: UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRÓ ...dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/bitstream/riufcg/2685/1...hidropônica de milho; as fertirrigações com dose maior ou igual a 6% de

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

Page 7: UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRÓ ...dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/bitstream/riufcg/2685/1...hidropônica de milho; as fertirrigações com dose maior ou igual a 6% de

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

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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

Page 9: UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE PRÓ ...dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/bitstream/riufcg/2685/1...hidropônica de milho; as fertirrigações com dose maior ou igual a 6% de

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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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

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Vitoacuteria ndash ES 2007

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