Resumo

O objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos da aplicação de vinhaça sobre as características de fertilidade do solo. Um estudo de monitoramento desses parâmetros foi realizado em uma fazenda localizada no interior do estado de São Paulo, no período de 2012 a 2017. Informações mineralógicas e sobre a concentração de metais no solo foram reportadas. Alterações significativas nas propriedades químicas do solo ao longo do tempo foram observadas, sendo a aplicação da vinhaça um dos fatores que exerceram influência na variação das características do solo, em combinação com fatores ambientais e o manejo agrícola. A saturação por bases decresceu em média de 64 para 40% entre 2012 e 2017, respectivamente, enquanto o volume médio anual de vinhaça foi 188 ± 31 m3 ha-1 . A tendência de crescimento ao longo dos anos do parâmetro saturação por alumínio foi evidente e os valores de pH foram em torno de 5. Apesar da adoção de aplicação da vinhaça nos solos proporcionar a disponibilidade de nutrientes e água, é recomendado que o monitoramento e controle da qualidade do solo seja sempre realizado, mantendo-se consequentemente, a sua fertilidade e a sustentabilidade da produção de cana-de-açúcar.

Introdução

No Brasil, a cultura da cana-de-açúcar tem um grande e expressivo destaque socioeconômico desde a época da colonização. Com a valorização do etanol como biocombustível renovável, a produção brasileira de cana-de-açúcar se destaca mundialmente e tem aumentado constantemente devido às melhorias nas variedades da planta, do manejo da cultura e do sistema de colheita (KOHLHEPP, 2010).

O volume de produção de cana-de-açúcar na safra 2020/21 foi de 654,8 milhões de toneladas, com uma produção de 41,25 milhões de toneladas de açúcar e de 32,8 bilhões de litros de etanol. Desta forma, foram gerados bagaços da ordem de 143 milhões de toneladas, 23 milhões de toneladas de torta de filtro, 110 milhões de toneladas de palha, 6,3 milhões de toneladas de cinzas e 426 bilhões de litros de vinhaça. Para a safra de 2021/22 há uma previsão de decréscimo de 9,14% na produção de etanol e 5,71% na produção de açúcar em comparação à safra anterior (CANA-DE-AÇÚCAR, 2021).

A vinhaça é considerada como a principal água residuária do processo produtivo de etanol em usinas sucroalcooleiras; é gerada em grandes quantidades e apresenta certas características peculiares como: alta temperatura, pH ácido, altas concentrações de matéria orgânica, sólidos suspensos (partículas > 1,2 µm), cálcio, potássio, nitrogênio e fósforo, entre outros nutrientes (FUESS; GARCIA, 2014).

Devido aos grandes impactos negativos do lançamento direto da vinhaça em corpos d’água, a Portaria n° 323 de 1978 proibiu seu despejo em cursos hídricos (BRASIL, 1978). Assim, o principal, mais viável e econômico destino dado à vinhaça é a sua aplicação na própria cultura de cana-de-açúcar através da técnica denominada fertirrigação (PRADO; CAIONE; CAMPOS, 2013). Ao longo do tempo, a normatização da destinação da vinhaça envolvendo órgãos ambientais foi realizada mediante diversas portarias e/ou resoluções regulamentando os critérios e procedimentos para sua aplicação no solo.

Atualmente vigente no estado de São Paulo há a Portaria P4.231 da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo) denominada “Vinhaça – Critérios e procedimentos para a aplicação da vinhaça no solo agrícola” que está na 3ª. edição e 2ª. versão (CETESB, 2015).

Dentre as inúmeras vantagens da aplicação da vinhaça, sob critérios técnicos, no solo pode-se citar o aumento da fertilidade natural do solo e consequente incremento na produtividade agrícola, elevação do pH, acréscimo na disponibilidade de nutrientes, elevação da atividade microbiana que contribui para o aumento do estado de agregação do solo e capacidade de retenção da água (FUESS, 2013).

No estudo de Sivaloganathan et al. (2013), o tratamento controle apresentou valores de produtividade agrícola da cana e açúcar de 78 t ha-1 e 9,02 t ha-1 , enquanto os melhores resultados da fertirrigação com vinhaça foram alcançados com a diluição 1:10, com valores de  produtividade agrícola da cana e açúcar de 115,0 t ha -1 e 13,5 t ha1

O uso controlado da técnica da fertirrigação por meio da vinhaça também é essencial do ponto de vista econômico e ambiental devido à redução da captação de água para irrigação e redução do uso de fertilizantes químicos sintéticos. Oliveira et al. (2014) avaliaram os efeitos da aplicação da vinhaça (conjuntamente ou não com adubação mineral) no cultivo da cana-de açúcar, indicando melhor produção agrícola ao utilizar apenas a fertirrigação com vinhaça, tanto na produtividade da cana (49,98 t ha-1 ) quanto na produtividade de açúcar (7,01 t ha-1 ) e assim reduzindo o uso da adubação mineral.

No entanto, a aplicação inadequada de vinhaça no solo pode levar ao risco de contaminação do solo e das águas subterrâneas e superficiais pela presença da amônia e de metais potencialmente tóxicos (principalmente Al, Fe, Cu, Cr, Ni, Pb e Zn) além de causar alterações no oxigênio dissolvido em corpos hídricos (SOTO; BASSO; KIANG, 2017). Segundo Fuess, Rodrigues e Garcia (2017) os elevados níveis de sólidos totais dissolvidos (TDS > 4000 mg L-1 ) e matéria orgânica biodegradável da vinhaça (>14 g L -1 ) podem favorecer a salinização e aumento da acidez do solo.

Estas alterações químicas consequentemente podem acarretar também em alterações físicas como densidade do solo, porosidade total e armazenamento e disponibilidade de água implicando em variações decrescentes ou crescentes no comportamento da condutividade hidráulica do solo (SOTO; BASSO; KIANG, 2017; UYEDA et al., 2013).

Assim, diante de cenários que podem ser benéficos ou prejudiciais, as características físico-químicas da vinhaça e o manejo do solo com a aplicação adequada e direcionada de fertilizantes e/ou corretivos, de acordo com normas e legislações nacionais e estaduais vigentes, tornam-se fatores importantes no manejo sustentável do efluente (CAVALETT et al., 2012).

Cabe destacar também, a importância do conhecimento prévio sobre as propriedades químicas e mineralógicas do solo estudado, uma vez que, os tipos de argilominerais presentes no solo também são fatores que podem influenciar mudanças físico-químicas, promover alterações no processo de lixiviação de macro e micronutrientes e facilitar a percolação da vinhaça nos perfis de profundidade do solo (BUENO et al., 2009).

Neste trabalho, as propriedades físico-químicas e mineralógicas do solo sob aplicação da vinhaça para a produção de cana-de-açúcar foram avaliadas, a fim de identificar possíveis influências da dosagem da vinhaça na fertilidade do solo, buscando a integração sustentável entre o manejo do efluente e o agrícola.

Autores: Rubens Fernando Serafim, Lauren Nozomi Marques Yabuki, João Gabriel Thomaz Queluz, Larissa Ruas Galdeano e Marcelo Loureiro Garcia.