Evolução da matéria orgânica, metais pesados e fósforo em solo argiloso tratado com dejeto líquido de suínos

Abstract

O dejeto líquido é o principal resíduo gerado na criação de suínos e sua aplicação influencia as características da matéria orgânica do solo e a dinâmica de metais pesados e fósforo. Também, como resposta a sua aplicação no solo, reduz custos com fertilizantes. Contudo, além das funções associadas ao aumento de produtividade, tem sido relatadas interferências das características estruturais do dejeto na mobilidade e biodisponibilidade de metais pesados no solo, pela formação de complexos solúveis. Entretanto, muitos questionamentos ainda necessitam de respostas. Assim, a presente tese teve objetivo de avaliar alterações, ao longo do tempo, na estrutura das substâncias húmicas do solo, provocadas por aplicações sistemáticas de dejeto líquido de suínos. Também, o entendimento dos mecanismos de incorporação de estruturas orgânicas às substâncias húmicas e a interação com metais pesados e fósforo. Para isso, foi avaliado um solo muito argiloso, submetido, durante seis anos (2009 – 2015), a aplicações de doses de dejeto líquido de suínos, sob cultivo de milho (Zea mays) no verão, simulando silagem, e com o consórcio de aveia preta (Avena strigosa Schreb.) e azevém (Lolium multiflorum Lam.), para cobertura, no inverno. Foram coletadas amostras de solo, na camada de 0 – 20 cm de profundidade, em 2011, 2014 e 2015, das quais a matéria orgânica foi fracionada quimicamente em ácidos fúlvicos e húmicos e huminas. As duas primeiras frações foram quantificadas e caracterizadas por técnicas espectroscópicas (CP MAS 13C-RMN, FTIR e UV-vis), composição elementar (C, H, N, O e S), relações atômicas (C/N, H/C, O/C), teores de metais pesados (Cu, Zn, Pb e Ni) e fósforo. Também foram avaliados os teores pseudototais de metais pesados em seis camadas do solo (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20; 20-40, e 40-80 cm) e, na camada superficial (0-20 cm), teores biodisponíveis (Cu, Zn, Pb e Ni) e formas de fósforo (P- total, P-Melich e P-remanescente). O acúmulo de metais pesados e fósforo nos tecidos vegetais também foram quantificados. Outros materiais também foram amostrados e analisados, como a ração oferecida aos suínos geradores do dejeto utilizado no experimento e o próprio dejeto aplicado nesse período. Todos metais avaliados foram encontrados na ração e no dejeto, evidenciando a origem desses elementos no dejeto. O dejeto apresentou estruturas orgânicas, predominantemente, alifáticas e funcionalizadas, com elevada capacidade de formação de complexos solúveis com os metais pesados. Ao serem adicionadas ao solo, essas estruturas alifáticas foram incorporadas, inicialmente, aos ácidos fúlvicos e, posteriormente, evoluíram para ácidos húmicos. Essas estruturas apresentam relação com o aumento da mobilidade e biodisponibilidade dos metais e do fósforo no solo por diferentes mecanismos. Ao longo do tempo de aplicação do dejeto, as substâncias húmicas do solo, sobretudo os ácidos fúlvicos, passaram a apresentar estruturas semelhantes às do dejeto, com baixa aromaticidade e abundância de grupamentos funcionais oxigenados. A medida que as estruturas orgânicas, mais alifáticas, foram incorporadas aos ácidos fúlvicos e húmicos, houve um aumento da incorporação de metais às estruturas das frações. Entretanto, o fósforo apresentou uma dinâmica diferente, não sendo incorporado aos ácidos fúlvicos nem húmicos, mesmo com aumento dos teores totais. Este elemento se manteve em formas lábeis, devido, sobretudo, à redução da fixação no solo.