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VINHAÇA: EFEITOS NO SOLO E NA PLANTAUNESP / JABOTICABAL
Projeto FAPESP - Programa de Pesquisa em Políticas Públicas (PPPP).
Material de uso exclusivo da associada
Claudimir Pedro Penatti Diretoria de Mercado&Oportunidades
Gerente Regional Piracicaba
José Anderson Forti – Técnico Paulo Cesar da Silva – Técnico Vinícius Maia Costa – Agrônomo
Jorge Luis Donzelli – Agrônomo (P&D Agronomia) Carlos Eduardo Faroni - Agrônomo
Outubro / 2007
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163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas
147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias
17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana
228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07)
3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões ha ha ha ha (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07)
163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas 163 associadas
147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias147 usinas e/ou destilarias
17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana17 assoc. fornecedores de cana
228 milhões de t cana (
safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07) 228 milhões de t cana (safra 06/07)
3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões 3,2 milhões ha ha ha ha ha ha ha ha (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07) (safra 06/07)
CTCCTCCTCCTC – –– – Centro de Tecnologia CanavieiraCentro de Tecnologia CanavieiraCentro de Tecnologia CanavieiraCentro de Tecnologia Canavieira
Situação 09/10/07Situação 09/10/07
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CARACTERIZAÇÃO DA VINHAÇA
•Vinhaça: vinhoto, restilo, tiborna, calda,garapão e caxixi;
•13 litros para cada litro de álcool: (10 a 15)
litros , condições agrícolas e industriais noseu processamento e na obtenção do álcool.
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EVOLUÇÃO DO USO DA VINHAÇA
• 30 anos jogada em cursos d’água
• Áreas de sacrifício (solos e cursos d’água)
• Utilização Racional
Pressão para uso adequado, proteção do meio ambiente,solução técnica, P&D…
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Fonte: Elias Neto & Nakahodo (1995).
CARACTERIZAÇÃO DA VINHAÇA
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Fonte: Elias Neto & Nakahodo (1995).
CARACTERIZAÇÃO DA VINHAÇA
357
2.035
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CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE TIPOS DE VINHAÇA
Source: Orlando Filho & Leme (1984).
Elements/UnitsMust
Molasses Mixed Juice
N kg m3 /vinasse 0,75 - 0,79 0,33 - 0,48 0,26 - 0,35
P2O5 kg m3 /vinasse 0,10 - 0,35 0,09 - 0,61 0,09 - 0,50
K2O kg m3 /vinasse 3,50 - 7,60 2,10 - 3,40 1,01 - 2,00
CaO kg m3 /vinasse 1,80 - 2,40 0,57 - 1,46 0,13 - 0,76
MgO kg m3 /vin asse 0,84 - 1,40 0,33 - 0,58 0,21 - 0,41
SO 4 kg m3
/vinasse 1,50 1,60 2,03*OM kg m
3 /vinasse 37 - 57 19 - 45 15 - 35
Mn mg/dm3
6 - 11 5 - 6 5 - 10
Fe mg/dm3
52 - 120 47 - 130 45 - 110
Cu mg/dm3
3 - 9 2 - 57 1 - 18
Zn mg/dm3
3 - 4 3 - 50 2 - 3
PH 4,0 - 4,5 3,5 - 4,5 3,5 - 4,0
*OM = Organic matter
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Extração de Nutrientes pela Planta
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Extração de macronutrientes (kg/ha) pelos colmos + folhas da variedade CB41-76.Cana-planta de 16 meses e cana-soca de 12 meses. Média de 3 solos.
Elementos Cana Planta Cana SocaN 198 148
P 21 23
K 181 192
Ca 128 73
Mg 61 51S 55 45
Fonte: Orlando Filho (1980).
Nutrientes na planta
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Variedades N P K Ca Mg SNA56-79 79 3,7 203 13,8 19,2 29,1
RB725828 78 4,4 141 11,0 15,0 25,2SP70-1143 85 4,9 201 10,9 17,4 24,8
SP71-6163 85 5,9 164 9,3 13,5 23,0SP71-799 80 5,3 202 10,6 13,2 23,5
Extração de macronutrientes (kg/100 t de colmos) por 5 variedades(cana-planta de 17,6 meses). Média de 3 solos.
Nutrientes na planta
Fonte: Primavesi, Deuber e Korndorfer (1987)
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Solos N P K Ca Mg SLR-2 72 4,6 240 12 16 28
LVE-2 80 5,1 213 15 18 35LVA-9 92 4,8 93 6 13 13
Média 81,3 4,8 182,0 11,0 15,7 25,3Fonte: Primavesi, Deuber e Korndorfer (1987).
Extração de macronutrientes (kg/100 t de colmos) por 5 variedades(cana-planta de 17,6 meses). Média de 3 solos.
Nutrientes na planta
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Exportação de potássio (kg/ha)
Fonte: Gomes (2003)
C. Planta e soca 150 m 3 de vinhaça/ha Adubação: 100-22-600 kg/ha de N-P 2 O 5 -K 2 O - Planta Soca: 90 kg/ha de N
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Efeitos da Vinhaça no Solo
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BIBLIOGRAFIA (Fonte: citado por Valmir Barbosa, 2004)
• Almeida, 1952: redução de acidez
• Valsechi, 1955: redução da acidez• Camargo, 1954: microbiologia e elevação da fertilidade• Ranzani, 1955: porosidade do solo 17% maior e permeabilidade pouco alterada• Miocque, 1966: ação redutora pela proliferação microbiana• Glória et al. 1972: neutralização da vinhaça• Glória, 1976: melhoramento da fertilidade• Agujaro, 1979: aumento da fertilidade
• Ritchey et al., 1980: desenvolvimento de raízes• Matiazzo e Glória, 1980: conservação do fosfato de cálcio• Glória e Orlando Filho, 1981: melhor fertilidade e pior qualidade da cana• Neves, 1983: crescimento de BFN• Ritchey et al., 1983: desenvolvimento de raízes• Camargo et al., 1983: enriquecimento do solo• Coletti et al., 1983: elevação da fertilidade
• Orlando Filho et al., 1983: 20 anos de aplicação, benefícios à cultura e ao solo• Parazzi et al., 1984: melhoria da produtividade• Souza e Ritchey, 1986: Correção de solo• Kofler, 1986: distribuição do sistema radicular• Cambuime Cordeiro, 1986: lixiviação de K, Ca e Mg, e aumento de Ps• Minhoni e Cerri, 1987: imobilização do nitrogênio• Morelli et al., 1987: distribuição do sistema radicular.
• Morelli et al., 1992: correção de solo• Cruz et al., 1993: melhoramento da fertilidade• Orlando Filho et al., 1994: enriquecimento, alta TCH e sempre K > 5%• Orlando Filho et al., 1995: não lixiviação de N e enriquecimento do solo• Orlando Filho et al., 1996: enriquecimento do solo• Penatti e Forti, 1997: 300 m3 /ha e enriquecimento do solo• Penatti e Forti, 1999: enriquecimento do solo• Dynia, 2000: não contaminação de aquífero• Sposito, 2001: maiores sítios de troca de K ( >5% )
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EFEITOS DA VINHAÇA NO SOLO
• Ferreira & Monteiro (1987): a adição da vinhaça “in natura” aossolos é, sem dúvida, uma boa opção para o aproveitamentodeste resíduo , visto que ele é um excelente fertilizante eproporciona inúmeros benefícios nas propriedades físicas,químicas e biológicas do solo.
• A elevação do pH;
• Aumento da Capacidade de Troca Catiônica (CTC);
• Aumento da disponibilidade de certos nutrientes;
• Melhoria da estruturação do solo (pela adição de matériaorgânica);
• Aumento na retenção de água e no desenvolvimento damicroflora e microfauna do solo.
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CONCEITOS - AÇÃO DA VINHAÇA NO SOLO
Portanto, a vinhaPortanto, a vinhaçça deve ser considerada em funa deve ser considerada em funçção de doisão de doisconceitos:conceitos:
1.1. Como fertilizante;Como fertilizante;
2.2. ComoComo recuperadorarecuperadora da fertilidade do solo em profundidade.da fertilidade do solo em profundidade.
CONCEITOS:
- A maioria dos solos brasileiros apresenta baixa fertilidade, sendo maisexpressivo em subsuperfície; A adubação mineral fornece nutrienteapenas para a planta, não para enriquecimento do solo em potássio. A
vinhaça pode suprir o solo.
- A correção em subsuperfície se faz necessária para aumento deprodução: uso de calcário e gesso.
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USINA SANTA ELISA
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K (mmolc/dm3) - 04/96
0
1
2
3
4
5
6
0 100 200 300
Doses de vinhaça (m3/ha)
0-25 cm25-50 cm50-75 cm75-100 cm
K (mmolc/dm3) - 10/99
0
1
2
3
4
5
6
0 100 200 300
Doses de vinhaça (m3/ha)
0-25 cm25-50 cm50-75 cm75-100 cm
Teores de potássio antes e após aplicação de vinhaça em solo argiloso (LR-2).
Fonte: Penatti e Forti (1997)
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Características químicas do solo LVA-9
com aplicação de doses de vinhaça.Usina São José da Estiva
(1996 a 2002)
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pH – Até 2,50 m de profundidade no solo
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
0 - 2 5
2 5 - 5 0
5 0 - 7 5
7 5 - 1 0 0
1 0 0 - 1 5
0
1 5 0 - 2 0
0
2 0 0 - 2 5
0
Profundidade (cm)
Valores de pH no solo
0
100 m3
200 m3300 m3
p H e m
C a
C l 2
Vinhaça
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0
10
20
30
40
50
0-25 25-50 50-75 75-100 100-150 150-200 200-250
Profundidade (cm)
Índice de saturação por bases no solo
0
100 m3
200 m3
300 m3 m m o
l c / d m
3
Vinhaça
M.O. e V% – Até 2,50 m de profundidade no solo
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0-25 25-50 50-75 75-100 100-150 150-200 200-250
Profundidade (cm)
Teor de matéria orgânica no solo
0
100 m3
200 m3
300 m3 m m
o l c / d m
3
Vinhaça
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0
20
40
60
80
100
120
140
160
0-25 25-50 50-75 75-100 100-150 150-200 200-250
Profundidade (cm)
Teor de enxofre no solo
0
100 m3
200 m3
300 m3 m g
/ d m
3
Vinhaça
0
20
40
60
80
10 0
12 0
0-25 25-50 50-100
100-15 0
150-200
200-25 0
250-300
300-350
350-400
400-45 0
450-50 0
Profundidade (cm)
Enxofre
0
100 m3
200 m3
300 m3mg dm-3
Vinhaça
ENXOFRE
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0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
0-25 25-50 50-75 75-100 100-150 150-200 200-250
Profundidade (cm)
Teor de potássio no solo
0
100 m3
200 m3
300 m3 m m
o l c / d m
3
Vinhaça
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
m m o l c d m
- 3
0-25 25-50
50-100
100-150
150-200
200-250
250-300
300-350
350-400
400-450
450-500
Profundidade (cm)
Potássio
0
100 m3
200 m3
300 m3
Vinhaça
POTÁSSIO
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Efeitos da Vinhaça na Produtividade
da Cana Soca
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APLICAÇÃO CONTROLADA DE VINHAÇA EM EXPERIMENTO DE CAMPO
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Efeito da Vinhaça na Produtividade de Cana
Média de 4 experimentos e 3 cortes
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
0 100 200 300
Doses de vinhaça (m3/ha)
t d e c a n a / h a
600
625
650
675700
725
750
R $ / h a
Fonte: Penatti e Forti (1997)
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Fonte: Penatti, Araújo, Donzelli, Forti e Ribeiro (2004)
NITROGÊNIO + VINHAÇA, PRODUÇÃO ACUMULADA DE 6 SAFRAS
No vinasse
y = -0,0088x2
+ 2,396x + 569,3
R2
= 0,9999
500
550
600
650
700
750
0 50 100 150
Nitrogen kg/ha
A c c u m u l a t e d y i e l d
Vinasse 100 m
3
/ha
y = -0,0046x2
+ 1,162x + 657,1
R2
= 0,9999
650
660
670
680
690
700
710
720
730
740
0 50 100 150
Nitrogen kg/ha
A c
c u m u l a t e d y i e l d
Vinasse 200 m3/ha
y = -0,0029x2
+ 0,741x + 715,05
R
2
= 1
710
720
730
740
750
760
770
0 50 100 150
Nitrogen kg/ha
A c c
u m u
l a t e d y
i e l d
Vinasse 300 m3/ha
y = -0,0034x2
+ 0,554x + 755,2
R2 = 0,7639
750
755760
765
770
775
780
785
0 50 100 150
Nitrogen kg/ha
A c c u m u
l a t e d y
i e l d
R l d d 6 f l (LVA 9)
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Doses vinhaça. Usina São José da Estiva.
50
70
90
110
130
150
170
1996 1997 1998 1999 2000 2001 Média Acumulado
Colheita
t d e
c a n a
/ h a
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
P r o
d u
ç ã o
t o t a l ( t )
100 m3/ha
200 m3/ha300 m3/ha
57-28-115
Resultados de 6 safras em solo arenoso (LVA-9)
Fonte: Penatti, Araújo, Forti e Ribeiro (2001)
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APLICAÇÃO POR GOTEJAMENTO – SP80-1842
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
T o n e
l a d a s
d e
C a n a p o r
H e c
t a r e
Corte 1 Corte 2 Corte 3 Corte 4 Corte 5 Corte 6 Corte 7 Corte 8 MÉDIA
Ad. MineralFert. QuímicaFert. Vinhaça
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Estágio deCorte com sem2o. Corte 95,7 95,1 n.s
3o. Corte 90,7 81,3 ***
4o. Corte 89,6 77,9 ***5o. Corte 90,7 85,7 n.s
6o. Corte 92,2 77,1 ***
7o. Corte 88,7 82,0 **
8o. Corte 89,3 75,9 ***9o. Corte 87,3 76,5 ***
Média 90,5 81,4 ***
n.s. = não significativo
* = significativo a 10%** = significativo a 5%*** = significativo a 1%
Fertirrigação
Tonelada de cana por hectare (Usina Piracicaba)
y = 94,491x-0,0328
R2 = 0,679
75
80
85
90
95
100
2o.Corte
3o.Corte
4o.Corte
5o.Corte
6o.Corte
7o.Corte
8o.Corte
9o.Corte
TCH - com fertirrigação
y = 90,874x-0,0846
R2 = 0,6166
75
80
85
90
95
100
2o.Corte
3o.Corte
4o.Corte
5o.Corte
6o.Corte
7o.Corte
8o.Corte
9o.Corte
TCH - sem fertirrigação
Com
Sem
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Açúcares totais recuperáveis (Usina Piracicaba)
Estágio deCorte com sem2o. Corte 142,7 140,6 n.s
3o. Corte 147,4 151,0 **
4o. Corte 143,9 142,9 n.s5o. Corte 141,8 145,8 ***
6o. Corte 142,2 145,5 ***
7o. Corte 147,0 151,7 **
8o. Corte 144,3 150,8***
9o. Corte 138,5 142,5 n.s
Média 143,5 146,4 ***
n.s. = não significativo
* = significativo a 10%** = significativo a 5%*** = significativo a 1%
Fertirrigação
135
140
145
150
155
2o.Corte
3o.Corte
4o.Corte
5o.Corte
6o.Corte
7o.Corte
8o.Corte
9o.Corte
ATR (kg/t) - com fertirrigação
135
140
145
150
155
2o.Corte
3o.Corte
4o.Corte
5o.Corte
6o.Corte
7o.Corte
8o.Corte
9o.Corte
ATR - sem fertirrigação
Com
Sem
Usina Santa Elisa
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Usina Santa Elisa
Colheita mecânica cana crua
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Material de uso exclusivo das associadas do Centro de Tecnologia Canavieira
Aplicação da Fórmula para
Determinação da Dose
CETESB - Decisão de Diretoria 35, de 9-3-2005.CETESB - Decisão de Diretoria 262, de 22-12-2006.
NORMA TÉCNICA DA VINHAÇA.
APLICAÇÃO EM SOLO AGRÍCOLA.
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( )[ ]Kvi
1853744Ks-CTC0,05
avinhaça/hdem³
+∗∗
=
CTC = Capacidade de Troca Catiônica, expressa em cmolc / dm3 a pH 7,0, dada pelaanálise de fertilidade do solo realizada por laboratório de análise de solo e utilizandometodologia do Instituto Agronômico de Campinas de Análise de Solo, devidamenteassinado por responsável técnico.
ks = concentração de potássio no solo, expresso em cmolc / dm3 , à profundidade de0,80 metros, dada pela análise de fertilidade do solo realizada por laboratório de
análise de solo utilizando metodologia de Análise de Solo do Instituto Agronômico deCampinas, devidamente assinado por responsável técnico.
3744 = constante para transformar os resultados da análise de fertilidade, expressosem cmolc / dm3 ou meq / 100cm3 , para kg de potássio em um volume de um hectare
por 0,80 metros de profundidade.185 = kg de K2O extraído pela cultura por ha, por corte.
kvi = concentração de potássio na vinhaça, expressa em kg de K2O / m3, apresentadaem boletim de resultado analítico, assinado por responsável técnico.
CONCLUSÃO
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CONCLUSÃO
• De modo geral, pode-se afirmar que a vinhaça aumenta aprodutividade de cana, longevidade do canavial e melhoraas características químicas do solo.
• Substituição de potássio: média dose 120 kg de K2O/ha x5.800.000 ha x 36% = 208.800 t de K2O/0,6 t KCl = 348.000 t deCloreto de Potássio.
• Usos potenciais: redução na sua geração (aumentar teoralcoólico na fermentação e fermentação a vácuo),reciclagem, evaporação, biodigestão anaeróbica (biogás -CH
4-metano e CO
2), conversão microbiana de gás de síntese
(CO + H2), concentação e incineração.
CONCLUSÃO
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CONCLUSÃO
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Claudimir P. Penatti [email protected] Fone: (19)3429-8218
Obrigado