Nutritional, physiological and vegetative aspects of the sugarcane irrigated via subsurface drip with application of treated domestic sewage

Orientador: Edson Eiji MatsuraTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: O aumento da produção de cana-de-açúcar é diretamente influenciado pelo incremento na demanda de etanol, açúcar e biocombustível impulsionados pelo crescimento populacional, que acarreta a expansão do cultivo para regiões com baixos volumes precipitados, ou escassez de fontes hídricas para a prática da irrigação, que acaba afetando negativamente a produtividade da cultura. Dessa forma, o uso de fontes alternativas de água para irrigação é essencial para evitar perdas de rendimento devido a esta limitação. O esgoto doméstico tratado mostra-se como potencial recurso hídrico, podendo ser utilizado na cana-de-açúcar via irrigação, pois é uma fonte de nutrientes e água para a cultura, além de seu uso reduzir os impactos ambientais negativos gerados pelo lançamento no corpo receptor, e ainda manter as águas superficiais e subterrâneas para o abastecimento humano e a dessedentação animal. Sendo assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o desenvolvimento vegetativo, a produtividade, os aspectos fisiológicos, os aspectos tecnológicos da matéria prima e a fertilidade do solo, durante a primeira e segunda soca de cultivos da cana-de-açúcar irrigada via gotejamento subsuperficial, instalado em diferentes profundidades, com aplicação de esgoto doméstico tratado. Foi montado um experimento em blocos casualizados com 5 tratamentos: sem irrigação (SI), irrigação com esgoto aplicado a 0,20 m de profundidade no perfil do solo (E20), esgoto a 0,40 m (E40), irrigação com água de reservatório superficial a 0,20 m no perfil do solo (A20) e água de reservatório a 0,40 m (A40), todos os tratamentos irrigados foram fertirrigados com base na marcha de absorção de nutrientes da cultura complementando a qualidade de água utilizada, enquanto o sem irrigação recebeu adubação convencional em cobertura. Para cada tratamento foi avaliado o desenvolvimento vegetativo, as trocas gasosas, clorofila a e b, potencial hídrico foliar, diagnóstico nutricional foliar e dos colmos, produtividade, exportação nutricional pelos colmos, análise tecnológica dos colmos e fertilidade do solo em cultivo da cana-de-açúcar na primeira e segunda soca. Os tratamentos irrigados apresentaram maior desenvolvimento vegetativo e produtividade nas duas socas, influenciados por maiores trocas gasosas, potencial hídrico foliar e umidade do solo. Pela maior produtividade de colmos, houve maior extração de nutrientes pelas parcelas irrigadas, acima do aporte de nutrientes ao solo, acarretando em redução da fertilidade do solo com os anos de cultivo. De modo geral, a qualidade tecnológica dos colmos foi adequada para todos os tratamentos e maior na segunda soca. A profundidade de instalação da fita gotejadora e qualidade da água aplicadas influenciaram nas concentrações de sódio no perfil do solo. Os tratamentos irrigados com esgoto também apresentaram, em ambas as socas, significativa economia em fertilizantes minerais. O esgoto doméstico tratado utilizado via irrigação não apresentou nenhum resultado negativo ao solo e a cultura no período analisado, em relação aos parâmetros avaliados, podendo ser utilizado como alternativa para a irrigação no cultivo da cana-de-açúcarAbstract: The increase in the production of sugarcane is directly influenced by the increase in demand for ethanol, sugar and biofuel, and has been driven by population growth, resulting in the expansion of cultivated areas to regions where there are low volumes precipitated and even shortages of water sources for irrigation practice, thus negatively affecting crop productivity. Thus, the use of alternative sources for irrigation is essential to avoid yield loss due to this limitation. The treated sewage is shown as a potential water resource, can be used in sugarcane by irrigation, it is source of nutrients and water to the culture, and its use to reduce the negative environmental impacts generated by its launch water resources, and still keep the surface water and groundwater for human and animal consumption. Thus, the objective of this research was to evaluate the vegetative growth, the yield, the physiological, the technological aspects of raw material and soil fertility during the first and second ratoon via subsurface drip irrigated installed at different depths, with application of treated domestic sewage. An experiment was conducted in randomized blocks with 5 treatments: no irrigation (SI), irrigation with sewage applied to 0.20 m depth in the soil profile (E20), sewage 0.40 m (E40), irrigation with surface water reservoir to 0.20 m in the soil profile (A20) and water reservoir to 0.40 m (A40). All irrigated treatments received fertigation based on absorption of nutrients of the culture, supplementing the water quality used, while no irrigation received conventional fertilization. For each treatment was evaluated the vegetative growth, gas exchange, chlorophyll a and b, leaf water potential, nutritional diagnosis of leaves and stems, productivity, nutrient export by stems, technological quality analysis of stems and soil fertility in sugarcane from the first and second ratoon. The irrigated treatments showed higher vegetative growth and productivity in both ratoons, influenced by higher gas exchange, leaf water potential and soil moisture. By reason of the increased productivity of stalks, a greater nutrient uptake by irrigated plots above the supply of nutrients to the soil, resulting in reduction of soil fertility in the years of cultivation. In general, the technological quality of stems was adequate for all the treatments and higher in the second ratoon. The depth of drip tape installation and quality of applied water influenced the sodium concentrations in the soil profile. The treatments irrigated with sewage also showed in both ratoons, significant economies in mineral fertilizers. The treated domestic sewage used did not show any negative result to the soil and the crop in relation to the evaluated parameters and can be used as an alternative for irrigation in the cultivation of sugarcaneDoutoradoAgua e SoloDoutor em Engenharia Agrícol