Organic wastes in the composting process and their effects on organic matter in soil under sugarcane cultivation.

No cenário de demanda crescente por fertilizantes, a melhoria do processo de ciclagem de nutrientes no sistema solo-planta como estratégia de manejo tem-se mostrado adequada, sobretudo naqueles sistemas de alta produção de resíduos como é o caso da cana-de-açúcar. A presente tese foi desenvolvida com o objetivo de avaliar o efeito da vinhaça na irrigação de leiras de compostagem de resíduos da agroindústria sucro-alcooleira, sobre aspectos quantitativos e qualitativos de substâncias húmicas do composto e do solo, bem como analisar a viabilidade agronômica desses compostos para a cultura da cana-de-açúcar. A fase sólida dos compostos foi constituída por uma mistura única de bagaço de cana de açúcar, torta de filtro, esterco bovino e fosfato natural de Gafsa, os quais foram submetidos à irrigação com concentrações crescentes de vinhaça (0, 25, 50, 75, 100 %). Incluiu-se um tratamento com a mesma formulação sólida enriquecida com sulfato de potássio sem vinhaça e um tratamento unicamente com torta de filtro (TF). Ao final do período de compostagem verificou-se que a qualidade dos compostos com vinhaça foi, em geral, semelhante ao do composto produzido com água, apresentando, no entanto, a vantagem de possuir maior capacidade de troca catiônica; todos o compostos obtidos apresentaram valores de N, C, pH e relação C/N dentro dos limites fixados pela legislação vigente, sendo considerados adequados para uso agrícola; os ácidos húmicos dos compostos e, principalmente, da torta de filtro mostraram ter composição consideravelmente mais alifática que aromática; a torta de filtro apresentou maior capacidade de troca catiônica que os compostos, a qual é devida principalmente aos ácidos fúlvicos; a compostagem mostrou-se eficiente na reciclagem da vinhaça favorecendo a sua transformação em um insumo de alto valor agronômico isento do potencial poluidor original. Durante três ciclos de cultivo de cana-de-açúcar, os seis compostos orgânicos e torta de filtro processados foram avaliados quanto à sua influência sobre a fertilidade e substâncias húmicas de um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico, bem como sobre a produtividade da cultura. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação de quatro doses (0, 9, 18 e 27 Mg ha-1) dos compostos e torta de filtro, tendo-se acrescentado uma testemunha absoluta e uma testemunha com fertilização mineral. Os resultados mostraram que: houve elevação do pH do solo e incrementos nos teores de Ca, Mg, K, MO e, principalmente, P, com os maiores efeitos tendo sido proporcionados pela torta de filtro e os menores, pelo composto enriquecido com sulfato de potássio; os compostos que receberam vinhaça e o que recebeu sulfato de potássio aumentaram os teores de carbono solúvel em água na camada de 0-10 cm de profundidade, enquanto que a torta de filtro aumentou os teores de nitrato até os 40 cm; os ácidos húmicos do solo com torta de filtro mostrou indícios de incorporação de C-alquílico e grupamentos carboxílicos em sua estrutura, conferindo-lhe maior resistência à degradação e reatividade; os ácidos húmicos do composto irrigado com vinhaça pura mostraram a incorporação de grupamentos fenólicos os quais têm impacto positivo sobre a CTC; a produtividade da cana refletiu o estado geral da fertilidade do solo proporcionado pelo uso dos compostos orgânicos e torta de filtro em estudo, resultando em valores (80 a 96 Mg ha-1), estatisticamente semelhantes ao do tratamento com fertilização mineral (79 Mg ha-1).Due to the growing demand for fertilizers, cycling nutrients in the soil-plant system is a fundamental management strategy. This is especially adequate to such crops as sugarcane that yields a high amount of residues. The work was carried out to evaluate the effect of using vinasse to water piles of residues of the sugarcane industry. The quantitative and qualitative aspects of the humic substances in both the compost and the soil were studied in order to assess the agronomic efficiency of these substances for sugarcane cropping. The compost piles consisted of a mixture of sugarcane bagasse, filter cake, cow manure, and Gafsa rock phosphate that were submitted to irrigation with increasing proportions of vinasse (0, 25, 50, 75, 100%). A treatment with the same solid phases (except vinasse) enriched with potassium sulfate and a treatment with filter cake only were included. The results showed that the quality of the composts treated with vinasse was similar to the compost irrigated with water. However adding vinasse to compost increased the cation exchange capacity (CEC). All the composts posed N, C and pH values as well as C/N ratio within the limits set by legislation hence they are suitable for agricultural use. The humic acids in compost, and mainly in the filter cake, were more aliphatic than aromatic. The filter cake presented the highest CEC probably due its fulvic acids concentration. Composting proved to be effective for vinasse recycling, yielding a product with high agronomic value and free of potential polluters. The effects of the composts and filter cake on soil fertility, humic substances, and crop productivity were evaluated for three cycles of sugarcane cropping. The treatments comprised four rates of composts or filter cake (0, 9, 18 and 27 Mg ha-1) plus a control with mineral fertilizers. There was an increase for pH and concentrations of P, Ca, Mg, K and organic matter, being the greatest effect owing to filter cake addition and the lowest to the compost enriched with potassium sulfate. The compost amended with vinasse and potassium sulfate increased water soluble carbon for the 0-10 cm soil depth whereas filter cake increased nitrate contents up to the 40 cm depth. The humic acid in soil treated with filter cake tended to incorporate alkyl carbon and carboxylic groups in its structure, which promote high recalcitrance and reactivity. On the other hand the humic acids in the compost watered with vinasse presented more phenolic compounds. The sugarcane yield depended on the soil fertility improvements due to organic residues added to soil. Such additions resulted in productivity (80 to 96 Mg ha-1) statistically similar to that obtained by mineral fertilizing (79 Mg ha-1)