Vulnerabilidade do solo a poluição por fósforo, cobre e zinco, em áreas sob aplicação de dejetos de suínos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014No estado de Santa Catarina as propriedades suinícolas utilizam os dejetos líquidos de suínos como única fonte de nutrientes para as culturas ou para complementar a adubação mineral. Tal prática tem importância na ciclagem de nutrientes e, nas pequenas propriedades do município de Braço do Norte, cujo o tipo de solo possui baixos teores de macronutrientes como o P, esta prática torna-se essencial para o estabelecimento de culturas comerciais. No entanto, a aplicação de dejetos líquidos de suínos como adubo sem levar em conta critérios técnicos e/ou sucessivas nas mesmas áreas pode causar poluição do solo e de águas, sendo que as características ambientais intrínsecas do local, como exemplo a declividade do local e a textura do solo, podem potencializar este efeito e influenciar a vulnerabilidade a poluição do agroecossistema. O estudo objetivou avaliar a vulnerabilidade do solo a poluição com base nas frações de fósforo, cobre e zinco em áreas da bacia hidrográfica do Rio Coruja/Bonito. Para atingir os objetivos buscou-se informações que indicassem o nível de poluição de P, Cu e Zn de áreas sob aplicação de dejetos líquidos de suínos (áreas de referência) e posteriormente se extrapolou estes dados para as áreas com características ambientais semelhantes. Portanto, a pesquisa foi realizada em duas partes. Em um primeiro momento dez áreas com aplicação de dejetos líquidos de suínos no solo e em uma de floresta sem histórico de aplicação, as quais serviram de referência para a segunda etapa da pesquisa, foram estimadas as perdas de solo através da USLE, o tempo de aplicação de dejetos líquidos de suínos e a distância entre a área de aplicação de dejetos e os corpos d'água. Além disso, amostras de solo foram coletadas e submetidas ao fracionamento químico de P, Cu e Zn. Os dados foram analisados através de uma metodologia multicritério e estimada a vulnerabilidade à poluição por P, Cu e Zn das onze áreas. Na segunda etapa, foi realizada a extrapolação dos teores de P, Cu e Zn das áreas de referência e o levantamento das perdas de solo, cobertura do solo e tempo de aplicação de dejetos líquidos de suínos de parte da bacia hidrográfica Rio Coruja/Bonito. A partir de tais dados, e, através de uma análise multicritério, foi estabelecida a vulnerabilidade a poluição por P, Cu e Zn do alto da bacia Rio Coruja/Bonito. Nas onze áreas dereferência, as perdas de solo foram maiores naquelas sob cultivo anual e menores naquelas sob pastagem e floresta. Os maiores teores das frações de P, Cu e Zn das áreas de referência foram encontrados na camada superficial do solo (0,0-0,10 m), especialmente nas áreas com mais de 18 anos de aplicação de dejetos líquidos de suínos. A inclusão do fracionamento químico na avaliação da vulnerabilidade à poluição por P mostrou-se mais rigoroso quando comparado com os métodos já utilizados na literatura que consideram apenas a fração de P disponível. A bacia Rio Coruja/Bonito apresentou uma maior porcentagem de áreas com cultivo de pastagem seguido por áreas de mata e reflorestamento, fato que refletiu em baixas perdas de solo. A extrapolação do método mostrou que alto da bacia Rio Coruja/Bonito apresenta vulnerabilidade à poluição por P, Cu e Zn predominantemente Muito Baixa e Média, sendo o tipo de cultivo e o tempo de aplicação de dejetos suínos no solo os principais elementos para este resultado.Abstract: In the south of Brazil swine farms use liquid pig slurry as their only source of nutrients for crops or to supplement chemical fertilizers. That practice is important in nutrient cycling and in small farms in Braço do Norte, Santa Catarina state, whose soil has low levels of nutrients such as P, this practice becomes essential for the establishment of commercial crops. However, the successively application of pig slurry as fertilizer without considering technical criteria can cause soil and water contamination, since intrinsic environmental characteristics may enhance this effect and influence the vulnerability of agroecosystems.The study aimed to assess the vulnerability of soil pollution based on fractions of phosphorus, copper and zinc in the watershed areas of the Rio Coruja/Bonito. Information to indicate the pollution level of P, Cu and Zn in areas under application of pig slurry (reference areas) were obtained and subsequently extrapolated this data for areas with similar environmental characteristics. Therefore, the research was conducted in two parts. First, soil losses with the ULSE method, the time of pig slurry application and the distance between the area with application and water bodies were estimated in ten areas with pig slurry application and in a forest without history of application. In addition, soil samples were collected and subjected to chemical fractionation of P, Cu and Zn. Data were analyzed using a multi-criteria methodology and estimated the vulnerability to pollution by P, Cu and Zn eleven areas. In the second stage was performed the extrapolation of the levels of P, Cu and Zn of the reference areas and the lifting of soil loss, soil cover, and time of application of pig slurry on the part of the watershed Rio Coruja/Bonito. In the eleven reference areas, soil losses were greatest in those under year cultivation and lower in those under pasture and forest. The highest levels of fractions of P, Cu and Zn of the reference areas were found in surface soil layer (from 0.0 to 0.10 m), especially in areas with more than 18 years of application of pig slurry. The inclusion of chemical fractionation in assessing vulnerability to pollution by P was more accurate when compared with the same methods used in the literature that consider only the fraction of P available. The Rio Coruja/Bonito watershed had a higher percentage of areas with cultivation of pasture followed by reforestation and forest areas, a fact that was reflected in low soil losses. The extrapolation method indicated that the upper of the watershed Rio Coruja/Bonito is vulnerable to pollution P, Cu and Zn predominantly Very Low and Medium, being the type of crop and the time of application of manure in the soil the main elements for this result