BISSANI, C. A.

SEGANFREDO, M. A.

SÁ, E. L. S. de

Portuguese

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  XI Reunião Sul-Brasileira de Ciência do Solo Qualidade do Solo & Ambiente de Produção Frederico Westphalen, RS. 31 de agosto a 02 de setembro de 2016      1 Núcleo Regional Sul  Riscos de Poluição Difusa por Fósforo no Solo e Águas: Ponderando Sobre Teorias e Cenários de Fato  Carlos Alberto Bissani(1); Milton Antonio Seganfredo(2); Enilson Luiz Saccol de Sá(3)  (1)Professor Titular, (3)Professor Associado, Departamento de Solos, Faculdade de Agronomia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves 7712, Caixa Postal 15100, Porto Alegre, RS, CEP 91540-000, email: carlos.bissani@ufrgs.br; enilson.sa@ufrgs.br; (2)Pesquisador, Embrapa Suínos e Aves, Vila Tamanduá BR 153 Km 110, CEP 89700-000 Concórdia SC, email: milton.seganfredo@embrapa.br.   RESUMO: A intensificação do uso dos fertilizantes fosfatados, incluindo dejetos animais, mudou o cenário de solos com escassez e alta capacidade de adsorção de P, para situações frequentes de poluição difusa por este elemento. O objetivo do trabalho foi determinar a relação entre formas de P disponíveis no curto prazo entre si e com índices de capacidade de adsorção de P do solo  em áreas com e sem uso de dejetos animais. Foram analisadas 22 amostras de solo da camada 0-20cm, determinando-se como formas de P disponíveis no curto prazo o P extraído pelo método Mehlich-1 (P-M1) e o P extraído com água (PAG). Como índices de capacidade de adsorção de P determinou-se a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP) e o P extraído com NaOH 0,10 mol L-1 (P-NaOH). Verificou-se correlação forte de P-M1 e PAG entre sí e com o P-NaOH 0,10 mol L-1, mas fracamente com a CMAP em ambas as áreas com e sem dejetos animais. Na perspectiva ambiental, isso recomenda que nas avaliações sobre o potencial de transferência de P do solo para os  recursos hídricos, além de se quantificar as formas de P disponíveis prontamente e no curto prazo, sejam essas relacionadas e comparadas com a somatória das formas de P adsorvidas reversivelmente no curto e médio prazo e não com as quantidades máximas de P potencialmente adsorvíveis pelo solo.  Palavras-chave: dejetos animais, formas de P, índices ambientais,  química do P.  INTRODUÇÃO  Com a intensificação do uso dos fertilizantes fosfatados de variadas fontes e o desbalanço entre o P removido nas colheitas e o P adicionado ao solo (Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC, 2004), o cenário que era de solos com baixos teores e com alta capacidade de adsorção de P mudou para situações frequentes de excedentes de P no solo (Lopes, 1984; Havlin, 2004). Por consequência, aumentaram os riscos de transferência de P para os recursos hídricos e os casos de poluição difusa (Hooda et al., 2000). Cenários dessa natureza proliferam nas regiões de criações confinadas, tipicamente de alta carga animal por propriedade rural e reduzida área agrícola apta para uso dos seus dejetos como fertilizantes do solo (IBGE, 2014). Com a mudança de cenário quanto à disponibilidade de P no solo e a percepção de seus riscos potenciais ao ambiente, intensificou-se a busca por índices que além do uso prático para a identificação desses riscos e projeção da sua abrangência, fossem exequíveis na infraestrutura laboratorial já existente (Scharpley et al., 2012; Seganfredo, 2013).  Qualquer índice válido para fins ambientais será tanto mais aplicável quanto mais forte for sua correlação com o PAG e também sua coerência com a proporção das formas mais facilmente disponíveis em relação àquelas aptas para as reações de adsorção-dessorção. Para representar a somatória dessas últimas formas tem sido usadas a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP), o P extraído por oxalato de amônio (Pox), o P extraído por hidróxido de sódio (P-NaOH) 0,10 mol L-1 e até o P extraído pelos métodos Mehlich=3 (P-M3) e Mehlich-1 (P-M1) (Nair et al., 2010; Seganfredo, 2013). Outrossim, tão importante quanto garantir suficientes teores de P na solução do solo para o ótimo desenvolvimento das plantas de interesse econômico, é o fato de que quando os teores de P em águas superficiais e subsuperficiais forem maiores do que 100 µg L-1, ultrapassam aqueles considerados seguros na perspectiva ambiental (Breeuwsma & Silva, 1992; Nair et al, 2010). O objetivo do trabalho foi a determinação da relação entre o PAG e P-M1 e desses com a CMAP e o P-NaOH em áreas com e sem uso de dejetos animais.  MATERIAL E MÉTODOS  A pesquisa envolveu análises químicas de 22 amostras de solos de áreas com e sem uso de dejetos animais, sendo uma de campo naturalizado, quatro de mata secundária, uma de mata primária e 16 de áreas com uso predominantemente de dejetos suínos por mais de 10 anos, todas localizadas no município de Concórdia, SC. Na análise dos dados excluíu-se três amostras devido seus resultados anômalos em relação às demais. Os atributos predominantes dos solos são pH baixo a muito baixo; textura argilosa; médios a altos teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis e de matéria orgânica; médios teores de K+ trocável; alta capacidade de troca de cátions a pH 7,0 e saturação por bases de muito baixa a média. O solo foi coletado na camada 0-20 cm, secado ao ar, moído e peneirado em malha 2 mm. O P disponível pelo método Mehlich-1 foi determinado conforme Tedesco et al. (1995) e o P extraído por água seguiu Sissingh (1971),   XI Reunião Sul-Brasileira de Ciência do Solo Qualidade do Solo & Ambiente de Produção Frederico Westphalen, RS. 31 de agosto a 02 de setembro de 2016      2 Núcleo Regional Sul ambos com modificações conforme Seganfredo (2013) que foi a referência também para a extração com NaOH 0,10 mol L-1, usada na determinação do P potencialmente envolvido nas reações de adsorção-dessorção.   RESULTADOS E DISCUSSÃO  O P-M1apresentou correlação muito forte com o PAG (R2 >0,90), demonstrando que o P extraído por aquele método inclui uma expressiva porção de P presente no solo em formas prontamente disponíveis tanto para as plantas quanto para o ambiente, as quais são representadas pelo PAG (Figura 1). O mesmo grau de associação não foi verificado, porém, tanto do P-M1 quanto do PAG com a CMAP, pois em ambos os casos a correlação foi muito fraca (Figuras 2 e 3). Cabe destacar, no entanto, a similaridade do padrão de distribuição dos pontos, formando dois grupos distintos em ambos os gráficos das Figuras 2 e 3. No gráfico CMPA*P-M1 (Figura 2) um grupo formou-se por amostras com CMAP próxima a 1100 mg kg-1, porém com ampla variação de P-M1 na faixa de altos valores de P, que foram de 100 a 350 mg kg-1, enquanto outro grupo formou-se por amostras com ampla variação na CMAP com valores entre 1000 e 2500 mg kg-1, mas pouca variação no P-M1, esse com valores comparativamente baixos de P, situados entre 2,6 e 24 mg kg-1. Esse padrão de agrupamento repetiu-se para o PAG, destacando-se que para as respectivas amostras do primeiro grupo o PAG foi de 529 a 1250 µg L-1, enquanto que para o segundo grupo, o PAG foi inferior a 100 µg L-1 para a maioria das amostras (Figura 3). Ao se associar os valores de CMAP com a origem das amostras, evidenciou-se que a maioria daquelas do primeiro grupo provinham de áreas com uso de dejetos animais, enquanto a maioria daquelas do segundo grupo provinham de áreas sem uso desses resíduos.  O comportamento observado corrobora o alerta de Graetz & Nair (2009) sobre a necessidade de que nos cálculos da CMAP sejam somadas as quantidades de P previamente adsorvidas ou seja, antes da adição das soluções contendo P para a determinação das quantidades adsorvidas pelo solo na concentração de equilíbrio de P para a suspensão solo:solução em análise. A consequência prática desse padrão de resultados é o de que quando não é considerado o P previamente adsorvido, a CMAP resulta subestimada e isso poderá ser de alto risco ambiental para solos com altos teores de P disponível no curto prazo. Esse alto risco potencial reforça a necessidade de que a avaliação da capacidade do solo de receber novas adições de P (índice de sítios potencialmente disponíveis para adsorção) esteja vinculada à avaliação da capacidade de suprimento do solo no curto prazo (índice de disponibilidade no curto prazo) e sua relação com as quantidades de P de formas adsorvidas reversivelmente. Alguns dos solos desta pesquisa, mesmo tendo P-M1 próximo a 1500 mg kg-1, apresentaram adsorção líquida ou seja, valores de P recuperados inferiores àqueles adicionados, indicando isso que o solo estaria potencialmente apto a novas adições de P. Ainda que isso não seja teoricamente contraditório enquanto a CMAP for superior a 1500 mg kg-1, solos com tais teores de P-M1 representam alto risco ambiental, pela facilidade de movimentação no ambiente dessas formas de P, na sua maioria de disponibilidade no curto prazo. Conforme demonstrado na Figura 1, expressiva quantidade do P-M1 é de pronto acesso à água em contato com o solo, que no gráfico é expresso pelo PAG e, por conseguinte, também de alta facilidade de transferência aos recursos hídricos via drenagem interna no perfil e junto a água e sedimentos de escoamento superficial (Hooda et al., 2000; Havlin, 2004). Contrastando com a muito fraca correlação com a CMAP, tanto o P-M1 quanto o PAG correlacionaram-se fortemente com o P-NaOH que contempla, na sua maioria, formas de P adsorvidas reversivelmente no curto e médio prazo, este último tendo-se como referência um ciclo de culturas (Figuras 4 e 5). Sob o enfoque ambiental, ainda mais importante que a correlação forte referida é a ocorrência do “change point”, que indica o ponto de transição caracterizado por um brusco aumento do PAG a partir de um valor de P do solo que é próprio para cada solo na sua condição atual e que é medido por método de reconhecida validade para a determinação da soma de P das formas adsorvidas reversivelmente (Nair et al., 2010). Em síntese, a correlação fraca de PAG e P-M1 com a CMAP, ao contrastar com a correlação muito forte de PAG e P-M1 entre sí e com o P-NaOH, recomenda atenção e cautela quando da estimativa de limites de segurança quanto a teores de P no solo para fins ambientais, especialmente aqueles relacionados aos riscos de transferência de P do solo para os recursos hídricos. Corroborando expressiva literatura sobre o assunto, os resultados desta pesquisa demonstram ser imprescindível que além de se quantificar as formas de P disponíveis no curto prazo, sejam essas relacionadas e comparadas com a soma das formas de P adsorvidas reversivelmente no curto e médio prazo e não com as quantidades máximas de P potencialmente adsorvíveis pelo solo.   CONCLUSÕES  O P-M1 e PAG correlacionaram-se fortemente entre sí e também com o P-NaOH, mas muito fracamente com a CMAP em ambas as áreas com e sem dejetos animais. Quando da estimativa de limites de segurança quanto a teores de P no solo para fins ambientais, além de se considerar as formas de P disponíveis prontamente e no curto prazo, torna-se mais prudente que a relação dessas seja feita com as formas de P adsorvido reversivelmente no curto e médio prazo e não com as quantidades máximas de P potencialmente adsorvíveis pelo solo.   REFERÊNCIAS  Breeuwsma A, Silva S. Phosphorus fertilisation and environmental eff ects in the Netherlands and the Po region (Italy). Wageningen: DLO The Winand Staring Centre; 1992. (Report 57)    XI Reunião Sul-Brasileira de Ciência do Solo Qualidade do Solo & Ambiente de Produção Frederico Westphalen, RS. 31 de agosto a 02 de setembro de 2016      3 Núcleo Regional Sul Comissão de Química e Fertilidade do Solo RS/SC. Manual de adubação e de calagem para os estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. 10ed. Porto Alegre: SBCS-NRS; 2004.  Havlin JL. Technical basis for quantifying phosphorus transport to surface and groundwaters. J. Anim. Sci. 2004;82 (Suplement):E277-291.  Hooda OS, Rendell AR, Edwards AC, Whiters PJA, Aitken MN, Truesdale VW. Relating soil phosphorus indices to potential phosphorus release to water. J. Environ. Qual. 2000;29:1166-1171.  Graetz DA; Nair VD. Phosphorus Sorption Isotherm Determination. In: Kovar JL, Pierzynski GM. Methods of phosphorus analysis for soils, sediments, residuals, and waters. 2 ed. Blacksburg: Virginia Tech University; 2009. p.33-37.  IBGE. Censo agropecuário 2006. [Acessado em: mar. 2014]. Disponível em: http://www.sidra.ibge.gov.br/bda/acervo/acervo 2.asp?e=v&p=CA&z=t&o= 11.  Lopes AS. Solos sob “cerrado”, Características, propriedades e manejo. Piracicaba: Instituto Internacional da Potassa; 1984.    Nair VD, Harris WG, Chakraborty D.An indicator for risk of phosphorus loss from sandy soils. Gainesville: University of Florida, Institute of Food and Agricultural Sciences; 2010.  Sharpley A, Beegle D, Bolster C, Good L, Joern B, Ketterings Q, Lory J, Mikkelsen R, Osmond D, Vadas P. Phosphorus indices: why we need to take stock of how we are doing. J. Environ. Qual. 2012;41:1711-1719.  Seganfredo MA. Fósforo, cobre e zinco em solos submetidos à aplicação de dejetos animais: teores formas e indicadores ambientais [Tese]. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2013.  Sissingh HA. Analytical technique of the Pw method, used for the assessment of the phosphate status of arable soils in The Netherlands. Plant Soil. 1971;34:483-486.  Tedesco MJ, Gianello C, Bissani CA, Bohnen H, Volkweiss SJ.  Análises de solo, plantas e outros materiais. 2a ed. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 1995. (Boletim técnico, 5).    Figura 1. Relação entre o P extraído por água (PAG) e o P extraído pelo método Mehlich-1, em solos com e sem uso de dejetos animais.    Figura 2. Relação entre o P extraído pelo método Mehlich-1 (P-M1) e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP), em solos com e sem dejetos animais.   Figura 3. Relação entre o P extraído por água (PAG) e a capacidade máxima de adsorção de P (CMAP), em solos com e sem uso de dejetos animais.   Figura 4. Relação entre o P extraído pelo método Mehlich-1 e o P extraído por NaOH 0,10 mol L-1, em solos com e sem uso de dejetos animais.  Figura 5. Relação entre o P extraído por água (PAG) e o P extraído por NaOH 0,10 mol L-1, em solos com e sem uso de dejetos animais. 

Riscos de poluição difusa por fósforo no solo e águas: ponderando sobre teorias e cenários de fato.

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Riscos de poluição difusa por fósforo no solo e águas: ponderando sobre teorias e cenários de fato.

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