Alterações físicas e químicas e mobilidade de solutos em solos submetidos à aplicação de vinhaça proveniente da fabricação de álcool carburante

Abstract

A vinhaça é um dos principais resíduos da fabricação do álcool e da aguardente, apresentando pH ácido, alta temperatura e elevadas concentrações de potássio e matéria orgânica, sendo gerada numa proporção de 10 e 15 litros para cada litro de álcool produzido, e 5 a 6 litros, no caso da produção de aguardente. A prática da fertirrigação com vinhaça requer cuidados devido à possibilidade de ocorrerem alterações físicas e químicas nos solos, assim como contaminação de águas subterrâneas, advindas da aplicação de doses inadequadas dessa água residuária. Neste trabalho, composto por dois experimentos, teve-se como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de vinhaça nas características físicas e químicas de solos de três classes representativas das áreas de produção de cana-de-açúcar, no estado de Minas Gerais. O primeiro experimento, que obedeceu ao delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, no esquema fatorial 3x5 (três classes de solo e cinco doses de vinhaça), foi conduzido em casa de vegetação, anexa ao Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV. Em amostras dos solos LVd, LVef e LVAd (mantidas em recipientes de 2 litros) foram aplicadas as doses correspondentes a 0, 40, 80, 160 e 320 m3.ha-1 de vinhaça. O material ficou incubado durante 20 dias e, após, foram retiradas amostras para realização de análises químicas de avaliação de fertilidade (K, Na, Ca, Mg, NT, Al3+, H+Al, CTCefet., CTCpH7., matéria orgânica e pH) e físicas (condutividade elétrica, capacidade de retenção de água e de argila dispersa em água). No segundo experimento, realizado no Laboratório de Solos e Resíduos Sólidos do DEA/UFV, colunas das três classes de solos foram utilizadas para a determinação dos parâmetros de transporte do K, Ca e Mg, tendo sido determinados os fatores de retardamento e coeficientes dispersivo-difusivo mediante o programa computacional DISP. Concluiu-se, do primeiro experimento, que a aplicação da vinhaça proporcionou alterações nas variáveis analisadas, à exceção da MO e NT, sendo que, com base nos valores obtidos, verificou-se crescente e significativa ocupação dos sítios de troca do solo por potássio, em todos os solos, Nos ensaios realizados em colunas de lixiviação, verificou-se grande deslocamento do magnésio presente no solo pelo potássio aplicado, via vinhaça. Com base nos resultados obtidos, recomenda-se reavaliação da Deliberação Normativa COPAM n.º 012/86, relativa ao assunto, vigente no estado de Minas Gerais, tendo em vista que existe grande risco para a qualidade do solo e das águas subterrâneas, a persistirem as doses de aplicação máximas permitidas pela mencionada Deliberação.

Vinasse is one of the prime residues from alcohol and sugarcane rum production and it shows acid PH, high temperature and raised high concentration of potassium and organic matter, being generated in a proportion of 10 and 15 L to each liter of alcohol production, and 5 to 6 L in the production of sugarcane rum. The experience of vinasse fertirrigation demands caution due to the possible occurrences of physical and chemical changes in the soils, as well as of contamination of the underground water, both resulting from the inadequate dosages of such wastewater. The aim of this work, composed of two experiments, was to evaluate the effects of vinasse usage in the physical and chemical properties of three soil categories representing the areas of sugarcane production in the state of Minas Gerais - Brasil. The first experiment, which followed a completely randomized design, repeated three times in the factorial scheme 3x5 (three soil categories and 5 vinasse dosages), was performed at the vegetation house adjoining the Laboratory of Hydraulics of the Department of Agricultural Engineering - DEA/UFV. Vinasse dosages of 0, 40, 80, 160 and 320 m3⋅ha-1 were applied to samples of the samples of the soils LVd, LVef e LVAad kept in 2L containers. From this material, which was held for 20 days in incubation, samples were later removed to be subjected to chemical analyses (K, Na, Ca, Mg, NT, Al3+, H+Al, CTCefet, CTCpH7, organic matter content, values of the PH), as well as to physical analyses (electric conduction, water-retaining power and water-dispersed clay). For the second experiment, performed at the Laboratory of Soils and Solid Residues of DEA/UFV, columns of the three soils were used to determine the drifting parameters of the K, Ca and Mg in the same soils, having the retardation factors and the dispersion-diffusion coefficients been determined by the computational program DISP. It follows that the us of vinasse presented changes in the analysed variables, with the exception of the MO and NT, seeing that based upon the acquired values, a growing and significant potassium occupation of the soil exchange sites in all soils could be certified. The assays performed in the percolation columns testified the great displacement of the magnesium belonging to the soil, this displacement being achieved by the usage of potassium via vinasse. Based upon the final results, we can recommend the revaluation of the current environmental legislation of Minas Gerais, in what pertains to this subject, attention being kept on the great risk offered by the dosage therein established.