Biochar and swine wastewater: Effects on soil fertility of different textures and corn nutrition
Keywords:
biochar, coffee straw, corn nutrition, nutrient availability, swine slurry, water reuseAbstract
The use of organic waste in agriculture has stimulated the search for technologies that reduce environmental pollution. Among the residues are the biochar and swine wastewater (SW), which incorrectly disposed cause negative impacts, however, when combined, they can enhance agricultural production, due to the synergism between both. In this sense, the objective was to evaluate the influence of doses of biochar, from conilon coffee straw, combined or not with swine wastewater diluted to 50% (SW50%), on the nutrient content in medium and clayey texture soils and in the corn plant tissue. The experiment was carried out in a greenhouse, with five doses of biochar, two irrigation waters and two soils, with three repetitions. The pH, P, K+, Ca+2, Mg+2, Zn+2 and Na+ in the soil and N, P, K, Ca, Mg, Zn and Na in plant were evaluated. The addition of biochar in doses linearly increased the levels of P and K+ in both soil textures, with synergy when irrigated with SW50%. The SW50% provided a nutrients increase in the corn plant tissue. The
agricultural use of biochar from conilon coffee straw was important to increase the content of P and, mainly, K in the aerial part of corn.
References
Akhtar SS, Andersen MN & Liu F (2015) Residual effects of biochar on improving growth, physiology and yield of wheat under salt stress. Agricultural Water Management, 158:61-68.
Alvarenga AC (2019) Biocarvões de palha de café conilon sobre atributos do solo e desenvolvimento inicial e nutrição do cafeeiro conilon. Doctoral Thesis. Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre. 108p.
Barbosa CF (2016) Caracterização de biocarvões de palha de café e casca de eucalipto Produzidos a 350 e 600 oC. Master Dissertation. Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre. 76p.
Bedin I, Resende AA, Neto AEF, Mendonça LA & Vilela LCS (2003) Fontes de fósforo e crescimento do milho em solos com diferentes capacidades tampão de fosfato. Revista Ciência e Agrotecnologia, Edição Especial:1522-1531.
CONAB - Companhia Nacional De Abastecimento (2020) Acompanhamento da safra brasileira de café. Available at: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cafe. Accessed on: January 15th, 2021.
Costa ME (2017) Efeito do biochar e de águas salinas sobre o crescimento e nutrição do milho e na salinidade do solo. Doctoral Thesis. Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró. 52p.
Da Costa ME, Do Nascimento EKÁ, De Oliveira MN, Pimenta AS, Dos Santos RAPM & De Mendonça JAF (2019) Efeito do biochar sobre condutividade elétrica e pH de solos irrigados com água salina. Educamazônia-Educação, Sociedade e Meio Ambiente, 23:189 204.
Dal Bosco TC, Sampaio SC, Opazo MAU, Gomes SD & Nóbrega LHP (2008) Aplicação de água residuária de suinocultura em solo cultivado com soja: cobre e zinco no material escoado e no solo. Engenharia Agrícola, 28:699-709.
Effgen EM (2014) Potássio no solo, na planta e produção de Capim Mombaça decorrente do uso de água residuária da suinocultura. Doctoral Thesis. Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre. 81p.
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (2017) Manual de métodos de análise de solo. 3rd ed. Rio de Janeiro, Centro Nacional de Pesquisa de Solos. 573p.
Enders A, Hanley K, Whitman T, Joseph S & Lehmann J (2012) Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic performance. Bioresource Technology, 144:644-653.
Espírito Santo (2003) Instituto de Defesa Agropecuária e Florestal do Espirito Available at: https://idaf.es.gov.br/legislacao-idaf. Accessed on: January 14th, 2021.
Falcão NPS & Silva JRA (2004) Características de adsorção de fósforo em alguns solos da Amazônia Central. Acta Amazônica, 34:337-342.
Fernandes JD, Chaves LHG, Mendes JS, Chaves IB & Tito GA (2019) Alterations in soil salinity with the use of different biochar doses. Revista de Ciências Agrárias, 42:89-98.
Ferreira DF (2011) Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35:1039-1042.
Fonseca AA, Santos DA, Passos RR, Andrade FV & Rangel OJP (2020) Phosphorus availability and grass growth in biochar modified acid soil: a study excluding the effects of soil pH. Soil Use and Management, 36:714-725.
Freitas WDS, Oliveira RA, Pinto FA, Cecon PR & Galvão JCC (2004) Efeito da aplicação de águas residuárias de suinocultura sobre a produção do milho para silagem. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 8:120-125.
Guidinelle RB (2019) Água residuária de suinocultura e sistema plantio direto no desenvolvimento do milho para produção de silagem. Master Dissertation. Instituto Federal do Espírito Santo, Alegre. 125p.
Lehmann J & Joseph S (2009) Biochar for environmental management: An introduction. In: Lehmann J & Joseph S (Ed.) Biochar for Environmental Management: Science and Technology. London, Earthscan. p.1-12.
Lehmann J & Joseph S (2015) Biochar for environmental management: An introduction. In: Lehmann J & Joseph S (Ed.) Biochar for Environmental Management: Science, Technology and Implementation. New York, Routledge. p.1-14.
Martinez HEP, Carvalho JG & Souza RB (1999) Diagnose foliar. In: Ribeiro AC, Guimarães PTG & Alvarez VVH (Ed.) Recomendações para uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais: 5a Aproximação. Viçosa, Comissão de Fertilidade do solo do Estado de Minas Gerais. p.143-168.
Medeiros SS, Gheyi HR, Pérez-Marin AM, Soares FAL & Fernandes PD (2011) Características químicas do solo sob algodoeiro em área que recebeu água residuária da suinocultura. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 35:047-1055.
Medeiros SS, Perez-Marin AM, Júnior JAS, Reis CF & Gheyi HR (2015) Potencial hídrico-nutricional da água residuária de suinocultura na irrigação do algodoeiro cultivado em condições semiáridas. Revista Irriga, 20:248-260.
Moreira EDS, Fernandes LA, Colen F & Cruz ER (2015) Características agronômicas e produtividade de milho e milheto para silagem adubados com biofertilizante suíno sob irrigação. Boletim de Indústria Animal, 72:185-192.
Nóbrega ÍPC (2011) Efeitos do biochar nas propriedades físicas e químicas do solo: Sequestro de carbono no solo. Master Dissertation. Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa. 46p.
Novais RF, Smyth TJ & Nunes FN (2007) Fósforo. In: Novais RF, Alvarez VHV, Barros NF, Fontes RLF, Cantarutti RB & Lima JC (Ed.) Fertilidade do solo. Viçosa, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. p.471-550.
Novotny EH (2014) Condicionador de solo à base de resíduos orgânicos carbonizados (biochar) e funcionalizados. In: Leite LFC, Maciel GA & Araújo ASF (Ed.) Agricultura conservacionista no Brasil. Brasília, Embrapa. p. 341-363.
Oliveira AJ, Garrido WE, Araújo JD & Lourenço S (1991) Métodos de pesquisa em fertilidade do solo. Brasília, Embrapa-SEA. 392p.
Oliveira RA, Freitas WS, Galvão JCC, Pinto FA & Cecon PR (2004) Efeito da aplicação de águas residuárias de suinocultura nas características nutricionais do milho. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 3:357-369.
Oliveira YR (2018) Estudo da adsorção de Cu (II) utilizando biocarvão de palha de café conilon. Master Dissertation. Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre. 40p.
Pereira ER (2006) Qualidade da água residuária em sistemas de produção e de tratamento de efluentes de suínos e seu reuso no ambiente agrícola. Doctoral Thesis. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, Piracicaba. 131p.
Petter FA & Madari BE (2012) Biochar: Agronomic and environmental potential in Brazilian savannah soils. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16:761-768.
Pinho RGV, Borges ID, Pereira JLAR & Reis MC (2009) Marcha de absorção de macronutrientes e acúmulo de matéria seca em milho. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 8:157-173.
Pires AMM & Mattiazzo ME (2008) Avaliação da viabilidade do uso de resíduos na agricultura. Jaguariúna, Embrapa Meio Ambiente. 9p.
Prezotti LC, Gomes JA, Dadalto GG & Oliveira JA (2007) Manual de Recomendação de Calagem e Adubação para o estado do Espírito Santo. Vitória, SEEA/INCAPER/CEDAGRO. 305p.
Queiroz FM, Matos AT, Pereira OG, Oliveira RA & Lemos AF (2004) Características químicas do solo e absorção de nutrientes por gramíneas em rampas de tratamento de águas residuárias da suinocultura. Revista Engenharia na Agricultura, 12:77-90.
Seganfredo MA (2000) Análises do Risco de Poluição do Ambiente, quando se usa Dejetos de Suínos como Adubo do Solo. Concórdia, Embrapa Suínos e Aves. 3p.
Silva FCS (2009) Manual de análises químicas de solos, plantas e fertilizantes. 2nd ed. Brasília, Embrapa Informação Tecnológica. 627p.
Toor GS & Sims JT (2015) Managing phosphorus leaching in mid Atlantic soils: Importance of legacy sources. Vadose Zone Journal, 14:1-12.
USDA - United States Department of Agriculture (1999) Soil Taxonomy: A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Surveys. 2nd ed. Washington, Natural Resources Conservation Service. 886p.
Verheijen F, Jeffery S, Bastos AC, Velde M, Van DER & Diafas I (2010) Biochar application to soils: a critical scientific review of effects on soil properties, processes and functions. Luxembourg, European Commission. 149p.
