USO DE POME (PALM OIL MILL EFLUENT) COMO FONTE DE POTÁSSIO NA FERTIRRIGAÇÃO DE PASTAGEM

Capítulo de livro publicado no livro do II Congresso Brasileiro de Produção Animal e Vegetal: “Produção Animal e Vegetal: Inovações e Atualidades – Vol. 2“. Para acessá-lo clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062039-84

Este trabalho foi escrito por:

Cíntia Cármen de Faria Melo^*; Danilo Silva Amaral;  Luís César Dias Drumond

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 Resumo: O efluente resultante da extração de óleo de palma, conhecido como POME (palm oil mill efluente) apresenta concentrações significativas de nutrientes de plantas, especialmente potássio (K). Buscando uma fonte alternativa de nutrientes para as pastagens e para a correta destinação do efluente, objetivou-se avaliar o potencial da utilização do POME como fonte de K na fertirrigação de pastagem. Foi conduzido um experimento com tratamentos em esquema fatorial 2×3, sendo duas fontes de K (KCl e POME), e três doses de K: 1370, 1700 e 1970 kg ha^-1 ano^-1 de K, com quatro repetições. As parcelas de 4 m², foram cultivadas com Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri, em condição irrigada. Avaliou-se os teores de N, P, K, Ca, Mg e S na matéria seca (MS) (g kg^-1), a eficiência de uso dos nutrientes (g g^-1), a produção de massa de forragem (MF, kg ha^-1 de MS), a taxa de acúmulo de forragem (TAF, kg ha^-1 dia^-1 de MS) e a capacidade de suporte (CS, UA ha^-1). Os dados foram submetidos a Anova pelo teste F e as médias comparadas pelo teste SNK a 5% de probabilidade. A fertirrigação com POME propiciou teores adequados de K na planta, e elevou o teor de P, Mg e Ca em relação ao adubo convencional. A produção alcançada foi de 40 t ha^-1 de MS e não foi afetada pela fonte de K, alcançando uma CS de 10 UA ha^-1. A fertirrigação com POME constitui uma fonte alternativa de K para as gramíneas forrageiras. 

Palavras–chave: adubação potássica; Elaies guineensis; gramínea forrageira; produção de forragem; reuso de efluente

Abstract: The effluent resulting from the extraction of palm oil, known as POME (palm oil mill effluent) has significant concentrations of plant nutrients, especially potassium (K). Seeking an alternative source of nutrients for pastures and for the correct destination of the effluent, the objective was to evaluate the potential of using POME as a source of K in pasture fertigation. An experiment was carried out with treatments in a 2×3 factorial scheme, with two sources of K (KCl and POME), and three doses of K: 1370, 1700 and 1970 kg ha^-1 year^-1 of K, with four replications. The 4 m² plots were cultivated with Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri, in irrigated condition. The contents of N, P, K, Ca, Mg and S in dry matter (DM) (g kg^-1), nutrient use efficiency (g g^-1), forage mass production (kg ha^-1), forage accumulation rate (kg ha^-1 day^-1) and animal capacity (animal unit per hectare). The data were submitted to ANOVA by the F test and the means compared by the SNK test at 5% probability. Fertigation with POME provided adequate levels of K in the plant, and increased the content of P, Mg and Ca in relation to conventional fertilizer. The production reached was 40 t ha^-1 of dry forage mass and was not affected by the K source, reaching an animal capacity of 10 animal unit per hectare. Fertigation with POME constitutes an alternative source of K for forage grasses.

Key Word: effluent reuse; Elaies guineensis; forage grass; forage production; potassium fertilization

INTRODUÇÃO

A fertirrigação de culturas agrícolas com águas residuárias parte do princípio de reusar a água doce e aproveitar os nutrientes nela dissolvidos para a nutrição das plantas, levando a redução de custos com fertilizantes. A técnica se baseia na capacidade depuradora do sistema solo-planta, que utiliza mecanismos físicos, químicos e biológicos de degradação e remoção dos componentes potencialmente poluidores dos efluentes, mas requer critérios agronômicos e ambientais, evitando contaminação do solo ou toxicidade às plantas (1).

A produção de forragem nas pastagens irrigadas depende basicamente da espécie cultivada, das condições de temperatura e do manejo da fertilidade do solo. A fertirrigação de pastagens com efluentes otimiza sua produção ao fornecer nutrientes essenciais às plantas como nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) (2). As gramíneas forrageiras apresentam alta demanda e capacidade de remoção de nutrientes do solo (3), especialmente N e K, constituindo as espécies mais aptas à aplicação de efluentes, além de torna essa prática mais segura ambientalmente.

Uma importante cadeia produtiva mundial e que gera grandes volumes de águas residuárias é a de óleo de palma. Este produto é extraído dos frutos da palmeira Elaeis guineenses Jacq., e corresponde a 28% de todo o óleo vegetal produzido anualmente no mundo, seguido pelo óleo de soja (4). Os maiores produtores mundiais de óleo de palma são Indonésia, Malásia, Tailândia e Colômbia, mas o Brasil também figura entre os dez maiores produtores, com o cultivo concentrado no estado do Pará (5).

Dentre os resíduos gerados no processo de extração do óleo de palma, um deles é o POME (Palm Oil Mill Efluent). Nesse processo é utilizada grande quantidade de água, gerando em média 0,87 m³ de POME para cada tonelada de frutos processados (4). Esse efluente é uma suspensão coloidal composta principalmente de água, mas que contem sólidos solúveis, e se lançado sem tratamento em corpos d’água pode esgotar o oxigênio disponível (6).

O POME apresenta pH próximo de 5,0 e teores significativos de N, P, K,Ca e Mg podendo ser utilizado como fertilizante (7). Ressalta-se que o K é o nutriente mais abundante no efluente, geralmente com teor superior a 2.000 mg L^-1 (8). O alto teor de K no efluente é esperado, pois, a palma de óleo é uma cultura que exige e exporta grande quantidade desse nutriente na colheita (9).

Sabe-se que a aplicação de águas residuais com altos níveis de potássio (K) aumenta o nível geral de fertilidade do solo, com exceção de efluentes alcalinos que podem dissolver o carbono orgânico do solo (8). Considerando as características do POME e a crescente demanda por alternativas para a correta destinação dos resíduos agroindustriais, estudos visando o aproveitamento desses efluentes são essenciais para uma economia sustentável (10).

Objetivou-se nesta pesquisa avaliar o potencial da utilização do POME como fonte de potássio na fertirrigação de pastagem em sistema intensivo de produção. Foram testadas as seguintes hipóteses: i) O efluente de palma fornece potássio garantindo teor adequado do nutriente na gramínea forrageira; ii) A eficiência de uso dos macronutrientes não será afetada pelo fornecimento de efluente; e iii) A fertirrigação com POME complementada com adubos comerciais promove produção de massa de forragem similar à adubação com cloreto de potássio. Este estudo pode corroborar com a integração das cadeias produtivas da pecuária intensiva a pasto e a produção de óleo de palma nas diversas regiões de cultivo no mundo, embasando o reaproveitamento do efluente no cultivo de gramíneas forrageiras.

MATERIAL E MÉTODOS

Local e condições climáticas

O experimento foi conduzido em área de pastagem pré-estabelecida na estação experimental da Fazenda Corozito (Ganaderia La Palma), no município de Maní, departamento de Casanare, Colômbia, no período de maio de 2019 a março de 2020. Nessa região se faz o cultivo de extensas áreas de E. guineensis com vária indústrias que extraem o óleo de palma, e também se explora a pecuária de corte. Os solos são jovens, mal drenados e expostos a grandes oscilações hídricas entre as épocas de chuva e seca (11). A área experimental está localizada nas coordenadas   4°39’44.75″N e 72° 6’5.80″W, com clima Aw denominado tropical de savana conforme a classificação de Koppen-Geiger. A precipitação média anual é de 2040 mm e radiação solar de 2700 W m^-2, de acordo com os dados climáticos históricos da propriedade.

Desenho experimental

Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2×3, sendo duas fontes de K: adubo cloreto de potássio (KCl) e efluente da extração de óleo de palma (POME); e três doses de K: 1370, 1700 e 1970 kg ha^-1 ano^-1 de K, totalizando seis tratamentos. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. As doses de K foram estabelecidas tendo como meta a produção de forragem para 9, 11 e 13 unidades animal por hectare (UA ha^-1), considerando uma extração de 25 kg t^-1 de matéria seca (MS) (3). A acidez do sol foi corrigida conforme análise de solo, com duas aplicações de 3 t ha^-1 de calcário dolomítico em superfície, com intervalo de seis meses. 

O experimento foi conduzido sem o componente animal, ou seja, com coleta e retirada de toda a massa de forragem do extrato pastejável, e por isso as doses de nutrientes foram superiores às utilizadas em condições de pastejo quando há a ciclagem de nutrientes. A área experimental era cultivada com  a gramínea Megathyrsus maximus cv. BRS Zuri, cuja altura de entrada é de pelo menos 70 cm (12). Cada parcela tinha 4 m² de área útil, e 1 m de bordadura. 

Aplicação dos tratamentos e irrigação

O efluente foi cedido pela indústria Extractora Cusiana S.A.S, localizada a 5 km da área experimental. O efluente era coletado semanalmente na lagoa de esfriamento, e transportado em tanque acoplado ao trato até a área experimental, onde era armazenado em um reservatório de polietileno. O efluente utilizado apresentava as concentrações de 265, 224, 6014, 1246, 214, 8,64, 435 mg L^-1 de N, P, K, Mg, Ca, S e Na, respectivamente, e o KCl tinha 60% de K₂O. 

A dose do efluente foi definida a partir de sua concentração de K, chegando às quantidades de K estabelecidas nos tratamentos.  Os requerimentos de N, P e S foram supridos em todas as parcelas de acordo com o método do balanço de massa (13), com base na produção esperada de cada tratamento. Assim foram aplicados 1370, 1700 e 1970 kg ha^-1 ano^-1 de N, 132, 163 e 190 kg ha^-1 ano^-1 tanto de P quanto de S nos tratamentos de 9, 11 e 13 UA ha^-1, respectivamente. Foram utilizados os adubos comerciais ureia, fosfato monoamônico (MAP) e sulfato de amônio (SA).

Foi instalado um sistema de irrigação por aspersão, com tubulação enterrada, sendo o bombeamento com sucção dupla, de água limpa ou efluente. Foi utilizada uma bomba Barnes HG 1.5 65 HF com rotor 6,75” acionada por motor à gasolina de 6,5 cv. O efluente foi bombeado em pressão fixa de 3 bar e vazão de 1,25 m³ h^-1, direcionado através de mangueira dotada com esguicho de jardim modelo ep207 vonder, variando assim o tempo de aplicação conforme a dose de K de cada tratamento.  Os aspersores utilizados na irrigação foram NaanDanJain 5035 SD com bocais 5,5×2,5mm, e o manejo da irrigação foi realizado repondo 100% da evapotranspiração diária.

Variáveis analisadas

Produção de matéria seca (kg ha^-1)

Realizou-se o corte da forrageira sempre que a planta atingia altura entre 80 e 90 cm em relação a superfície do solo, com altura de resíduo de 35 cm. Essa foi a condição em que a pastagem se encontrava com boa densidade e cobertura do solo (Figura 1). Durante o período experimental houve 19 cortes da forrageira, com período de rebrota médio de 15 dias. Para a coleta do material foi utilizado um quadro de 2,25 m² e a massa fresca foi pesada imediatamente usando balança portátil com precisão de 10 g. Uma amostra foi retirada e acondicionada em saco de papel para determinação do teor de matéria seca.

A determinação da matéria seca (MS) foi realizada em estufa com circulação forçada de ar a 60 °C até massa constante. O teor de MS foi utilizado para calcular a massa de forragem produzida (MF, kg ha^-1 de MS). Calculou-se também a taxa de acúmulo de forragem (TAF, kg ha^-1 dia^-1 de MS), e capacidade de suporte (UA ha^-1), considerando eficiência de pastejo de 70%.

Teores de nutrientes (g kg^-1)

As amostras secas do extrato pastejável foram enviadas para laboratório onde foram realizadas as análises de teor dos N, P, K, Ca, Mg e S. Para avaliar o N, a amostra foi submetida a digestão sulfúrica, destilação pelo método Kjeldahl, e determinação por titulação, potássio por fotometria de chama, fósforo por espectrofotometria com azul-de-molibdênio, cálcio e magnésio por espectrofotometria de absorção e enxofre por turbidimetria (14).

Eficiências de uso de macronutrientes (g g^-1)

            De posse dos teores de N, P, K, Ca, Mg e S na matéria seca, foram calculadas as eficiências de uso destes nutrientes, através do quociente do quadrado da matéria seca e o teor do nutriente (15).

Análises estatísticas

            Os dados foram submetidos a testes de pressuposições para análise de variância, seguidos da ANOVA pelo teste F, e quando houve diferença entre as médias, as mesmas foram comparadas pelo teste SNK, a 5% de probabilidade, utilizando o software SPEEDStat 2.5 (16).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A fertirrigação com efluente de palma como fonte de K complementada com adubação convencional forneceu todos os macronutrientes inorgânicos à gramínea forrageira. Observou-se que as plantas se desenvolviam de forma muito similar sob ambas fontes de K (efluente e KCl). Os teores de K, N, P, Ca, Mg e S estão apresentados na Figura 1 (a, b, c, d, f), respectivamente. 

O teor de K no extrato pastejável da forrageira foi superior quando se utilizou o KCl, chegando próximo a 35 g kg^-1, enquanto no tratamento com efluente esteve entre 25 e 30 g kg^-1 de K. Nota-se que o tratamento com efluente permitiu a elevação do teor de K na planta conforme aumentou-se a dose aplicada. Ao contrário, quando foi utilizado o KCl, o teor de K se manteve estável, sem resposta às maiores doses.

O teor de N não foi influenciado pela dose de K, mas algumas vezes foi menor quando se aplicou o efluente, porém o teor de N sob ambas fontes de K ficou em torno de 29 g kg^-1. Esse teor de N, bem como o de K estão na faixa adequada para gramíneas mais exigentes como as do gênero Megathyrsus (sin. Panicum) (3).

Os teores de P e Mg foram superiores nas plantas que receberam efluente, independente da dose de K. Isso está relacionado ao fato de que o efluente é uma fonte orgânica multinutrientes, e apresenta teores significativos desses elementos. Fontes orgânicas de P podem favorecer sua disponibilidade no solo, pois a liberação do fosfato é mais lenta, o que reduz sua adsorção específica e precipitação com Al ou Ca (17).

O teor de Ca nas plantas que receberam efluente aumentou com as doses aplicadas, o que indica que o efluente forneceu Ca adicional, somando-se ao Ca aplicado através do calcário.  No tratamento com KCl o teor de Ca foi diminuindo com o aumento da dose de K, o que pode ser efeito de diluição pelo estímulo ao crescimento da planta ou predomínio de K na zona radicular, que pode prejudicar a absorção de outros nutrientes como o Ca (18). O teor de S não foi influenciado pelos tratamentos.

A fertirrigação com efluente propiciou uma maior eficiência de uso do K e do N pela forrageira. A eficiência de uso de nutrientes é a relação entre massa produzida e teor do nutriente, ou seja, quanto de nutriente que foi convertido em matéria seca. O uso eficiente dos nutrientes pela planta constitui um dos fatores essenciais para uma ótima produção, com economia com fertilizantes (19).

A produção e a taxa de acúmulo diária de matéria seca não diferiram entre as doses de K. A massa de forragem produzida foi de 40 t ha^-1 de MS, que corresponde a uma taxa de acúmulo diária de aproximadamente 130 kg ha^-1 de MS. Com essa produção, foi alcançada uma capacidade de suporte de 10 UA ha^-1, na média do período experimental. A distribuição da produção de matéria seca ao longo do ano pode ser observada na Figura 2. O aumento das doses de K não incrementou significativamente a MF, sendo mais viável a menor dose testada.

A produção de forragem não foi influenciada pela fonte de K. Isso ocorreu porque a fertirrigação com POME foi capaz de fornecer eficientemente o K à gramínea, de igual maneira que o KCl, visto os teores adequados do nutriente na matéria seca. Considerando que a eficiência de uso de K e N foi maior nas plantas que receberam efluente, a utilização dessa fonte permite reduzir a dose de K aplicada e alcançar os mesmos patamares de produção de forragem. Esses resultados confirmam que o uso equilibrado e integrado de fontes de nutrientes orgânicas e inorgânicas pode ajudar a sustentar a produção agropecuária (20), especialmente com os altíssimos custos dos fertilizantes industriais nos últimos anos.

CONCLUSÕES

            O efluente de palma (POME) é uma fonte de potássio eficiente para fertirrigação de gramínea em pastagem, capaz de suprir adequadamente a planta com o nutriente, e elevar a eficiência interna de uso de K e N pela gramínea.

             A fertirrigação com POME complementada com adubos comerciais promove produção de massa de forragem similar à adubação com cloreto de potássio, constituindo uma fonte alternativa de K para as pastagens em sistemas intensivos.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Ganaderia La Palmera de Corozito, à Extractora Cusiana e à Gappi Consultoria pelo fomento e incentivo a esta pesquisa.

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