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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.64.2020.tde-29012020-111418
Document
Author
Full name
Nadia Valerio Possignolo Vitti
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Bendassolli, Jose Albertino (President)
Beauclair, Edgar Gomes Ferreira de
Luz, Pedro Henrique de Cerqueira
Rossetto, Raffaella
Title in Portuguese
Viabilização do uso da vinhaça concentrada com fertilizantes nitrogenados: aspectos agronômicos e ambientais
Keywords in Portuguese
Adubação em cana-de-açúcar
Efluente sucroalcooleiro
Vinhaças in natura e concentrada
Abstract in Portuguese
No Brasil, a viabilização do uso da vinhaça concentrada (VC) em solos agrícolas é meta almejada para estender a distâncias maiores os benefícios na fertilização do solo. Assim, o trabalho objetivou estudar o emprego da VC como fertilizante avaliando-se a sua caracterização físico-química, taxa de decomposição da matéria orgânica (MO) e perdas de nitrogênio (N) por volatilização. Para a caracterização, foram realizadas 11 coletas semanais durante a safra de 2014 (agosto/outubro) em uma usina localizada em Piracicaba (SP). As amostras foram analisadas empregando-se métodos instrumentais, gravimétricos e titulométricos. A análise da acidez titulável (AT) consistiu de titulação de NaOH em 50mL de vinhaça considerando-se os volumes de aplicação de 6,5m³ e 25m³ para a VC e vinhaça in natura (VIN), respectivamente. Nesse estudo, avaliou-se a AT das vinhaças conforme o período de armazenamento (0, 3 e 7 dias). O ensaio de respirometria foi realizado em delineamento inteiramente casualizado (2 solos x 2 resíduos x 2 doses de K2O, nos volumes de 20 e 6,5m³ ha-1 para VIN e VC, respectivamente) x 3 repetições, totalizando 24 parcelas, com um tratamento adicional de VC+ureia (75kg ha-1 de N). No ensaio de volatilização de N foram considerados 10 tratamentos com 4 repetições, empregando-se ureia e solução de ureia e nitrato de amônio (URAN) combinadas ou não com inibidor de urease (NBPT) e VC, nas doses de 100kg ha-1 de N e volume de aplicação de 6,5m³ ha-1 . A concentração da vinhaça propiciou aumento das concentrações dos parâmetros químicos. A quantificação do potássio (K) empregando-se digestão nítrica revelou uma concentração maior em comparação com a leitura direta. Para os macronutrientes, o volume de aplicação da VC forneceria 22kg de N; 90 a 113kg de K2O; 8,5kg de P2O5, 64kg de SO4-2 , 12kg de Ca e 14kg de Mg. A reserva de AT não aumentou de acordo coma taxa de concentração da vinhaça, no entanto, observou-se tendência de elevação no decorrer do armazenamento, o que implica em maiores quantidades de N passíveis de serem retidas. As vinhaças apresentaram capacidade de retenção de N superiores a 23kg ha-1 no mês de setembro. O ensaio de respirometria evidenciou taxas de decomposição das vinhaças acima de 70% para ambos os solos durante 41 dias, sendo observado efeito priming no solo arenoso. Não foi possível afirmar se houve total liberação do K semi total para a solução do solo. No ensaio de volatilização, a combinação da VC+ureia promoveu uma redução nas perdas de 34,7%, sendo que o NBPT potencializou essa redução em 32,8%. Para o URAN, o percentual de redução mediante a mistura com o resíduo foi de 29,9% e, com o inibidor foi de 80,1%. Menores perdas de N podem resultar em diferenças nos custos de aplicação do fertilizante. Com relação aos macro e micronutrientes, conclui-se que é necessária a sua complementação, exceto para o K. Ao se avaliar as perdas de N provenientes da VC+fontes nitrogenadas protegidas, os resultados mostraram-se promissores, indicando que essas combinações podem ser uma alternativa para a adubação da cana-de-açúcar
Title in English
Viability of the concentrated vinasse use with nitrogen fertilizers: agronomic and environmental aspects
Keywords in English
Fertilization in sugarcane
Natural and concentrated vinasse
Sugarcane effluent
Abstract in English
In Brazil, the viability of the concentrated vinasse (CV) use in agricultural soils is a goal sought to extend the benefits of soil fertilization to greater distances. This work aimed to study the use of CV as fertilizer, evaluating its physical-chemical composition, organic matter (OM) decomposition and nitrogen (N) losses by volatilization. For the physical-chemical characterization, 11 weekly samples were taken during the 2014 harvest (August/October) at a sugarcane plant located in Piracicaba (SP), using instrumental, gravimetric and titulometric methods. The titratable acidity (TA) analysis consisted of NaOH titration in 50mL of vinasse, considering the application volumes of 6.5m³ and 25m³ for the CV and NV, respectively. The TA was evaluated according to the storage period (0, 3 and 7 days). The respirometry test was performed in a completely randomized design (2 soils x 2 residues x 2 doses of K2O, in 20 and 6.5m³ ha-1 of NV and CV, respectively) x 3 replications, totaling 24 plots with an additional treatment of CV + urea (75 kg ha-1 of N). In the N volatilization study, 10 treatments with 4 replicates were considered, using urea and a solution of urea ammonium nitrate (UAN) combined or not with urease inhibitor (NBPT) and CV at a dose of 100kg ha-1 of N and application volume of 6.5m³ ha-1. The vinasse concentration resulted in the physical-chemical parameters concentration. Potassium (K) quantification using nitric digestion revealed an additional concentration compared to the direct reading. For the nutrients, the CV application volume would provide 22kg of N; 90 to 113kg of K2O; 8.5kg of P2O5 and 64kg of SO4-2, 12kg of Ca e 14kg of Mg. The TA reserve did not increase according to the vinasse concentration rate, however, an elevation trend in this reserve over the storage periods was observed, which implies a larger quantity of N that can be retained. The vinasse showed N retention capacity of more than 23kg ha-1 in September. The respirometry test evidenced vinasse decomposition rates of over 70% for both soils during 41 days, with priming effect in the sandy soil, but K semi total release for the soil solution was not confirmed. In the volatilization study, the combination of CV + urea promoted N losses reduction of 34.7%, and the NBPT increased this reduction by 32.8%. For UAN, the reduction percentage through the CV combination was 29.9% and, with NBPT was 80.1%. Lower N losses may result in costs differences of fertilizer application. Regarding to macro and micronutrients, their complementation is necessary, except for K. When evaluating N losses from CV + protected N fertilizers, the results were promising, indicating that these combinations may be an alternative for the sugarcane fertilization
 
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Publishing Date
2020-03-10
 
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