Efeitos da aplicação da escória de siderurgia ferrocromo no solo, no estado
nutricional e na produção de matéria seca de mudas de maracujazeiro
SOLOS E NUTRIÇÃO DE PLANTAS
Efeitos da aplicação da escória de siderurgia ferrocromo no solo, no estado
nutricional e na produção de matéria seca de mudas de maracujazeiro1
Aplication of basic slag iron-chromium in soil in nutritional state and dry
matter production of passion fruit seedlings
Renato de Mello PradoI; William NataleII
IEngº. Agrº.Prof. Dr., Depto de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências Agrárias
e Veterinárias, Unesp. Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, s/n. 14870-
000, Jaboticabal-SP. E-mail: rmprado@fcav.unesp.br
IIEngº. Agrº. Dr. Prof. Adjunto, Depto de Solos e Adubos, Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias, Unesp. Bolsista CNPq. natale@fcav.unesp.br
INTRODUÇÃO
O maracujazeiro no Brasil, nos últimos anos, tem apresentado grande expansão
frente ao maior consumo desta fruta no País e no mundo. Assim, há necessidade
de garantir maior produção econômica desta fruteira. Uma alternativa é a
utilização de mudas de alta qualidade e com baixo custo. Para isto, há a
necessidade de produção de mudas com estado nutricional adequado, utilizando-se
de insumos de baixo custo, a exemplo dos resíduos industriais, como a escória
de siderurgia. A escória de siderurgia, por apresentar efeito corretivo e
fertilizante, pode melhorar a fertilidade de solos que são utilizados como
substrato para produção de mudas que, muita vezes, são de baixa fertilidade.
Assim, a melhoria das propriedades químicas do substrato poderá beneficiar a
nutrição das plantas e, conseqüentemente, maior qualidade das mudas.
Anualmente, a produção brasileira de escória de siderurgia supera os 3 milhões
de toneladas, além do estoque que vem sendo acumulado ao longo do tempo (Prado
et al., 2001). Existe, porém, a carência de estudos para fundamentar seu uso
agrícola em sistemas de produção de mudas que podem ser deslocados para as
áreas próximas das siderúrgicas, reduzindo os custos de produção desta
atividade.
Alternativamente ao calcário, a escória de siderurgia pode ser utilizada como
material corretivo para a produção de mudas, pois, além de corrigir a acidez do
solo, aumenta os teores de cálcio, magnésio e, possivelmente, a disponibilidade
de fósforo no solo (Prado & Fernandes, 2000a). A escória é atualmente pouco
usada na agricultura brasileira, ao contrário do que ocorre nos Estados Unidos,
Japão e China.
A maioria dos estudos com a escória de siderurgia conduzidos no Brasil estão
restritos aos tipos de aciaria e de alto-forno (Prado et al., 2001), não
existindo pesquisas com a escória de siderurgia ferrocromo. Esta escória é
originada das siderúrgicas produtoras de liga ferrocromo, com baixo carbono.
Para produzir 1t deste produto, é gerada cerca de 0,5t da escória de siderurgia
ferrocromo. Assim, grande parte deste resíduo está sendo estocada e, portanto,
subutilizada.
Com base no exposto, estudou-se a influência de doses crescentes da escória
siderúrgica ferrocromo sobre alguns atributos químicos de um substrato
proveniente de um Latossolo Vermelho distrófico, sobre a nutrição e o
desenvolvimento de mudas de maracujazeiro.
MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi desenvolvido em vasos sob casa de vegetação na FCAV/Unesp, em
Jaboticabal-SP. Utilizou-se como substrato o subsolo (2-4 m de profundidade) de
um Latossolo Vermelho distrófico, textura média (EMBRAPA, 1999), cujas
características químicas estão apresentadas na Tabela_1, avaliadas segundo o
método descrito por Raij et al. (2001).
Utilizou-se a escória de siderurgia ferrocromo, com baixo carbono, proveniente
de uma indústria siderúrgica produtora de liga ferrocromo. A indústria utiliza
como matéria-prima: a cromita (42% de Cr2O3), cal virgem; liga de ferro-
silício-cromo (mistura de quartzo, liga de ferrocromo de alto carbono e
carvão). A escória de siderurgia ferrocromo apresenta as seguintes
características químicas: SiO2=333,4; Cr2O3=34,0; FeO=10,0; K2O=1,3; P2O5=0,1,
todos em g kg-1; S=79,0; Cu=27; Pb=<5; Zn=17; B=<10, todos em mg kg-1; CaO =
300 g kg-1; MgO = 90 g kg-1; PN=76,6%; RE=100,0% e PRNT=76,6%. Considerou-se a
RE=100%, pois a granulometria do material era inferior à peneira ABNT nº 50.
Porém, para a escória de siderurgia atingir a presente granulometria, a mesma
foi previamente moída.
O delineamento experimental adotado foi em blocos casualizados, com cinco
tratamentos: zero; metade; uma vez e meia, e duas vezes a dose de escória de
siderurgia, considerando-se a saturação por bases ideal para a cultura em 80%,
conforme Piza Jr. et al. (1996), correspondendo às doses: 0; 0,375; 0,750;
1,125 e 1,500 g dm-3, e quatro repetições.
Após 30 dias de incubação do solo com a escória de siderurgia, realizou-se a
semeadura do maracujazeiro-amarelo (01-05-2003), com 6 sementes por recipiente.
Aos 10 dias após a semeadura, realizou-se o desbaste deixando-se 2 plantas por
recipiente. Cada unidade experimental recebeu doses de nivelamento para P (450
mg dm-3), conforme indicação de Machado (1998), N (300 mg dm-3) e K (150 mg dm-
3), de acordo com a recomendação geral de Malavolta (1981), na forma de
superfosfato triplo (44% de P2O5), sulfato de amônio (20% de N) e cloreto de
potássio (60% de K2O), respectivamente. O N e o K foram parcelados em quatro
aplicações, aos 15; 30; 45 e 60 dias após a semeadura. O P foi adicionado em
dose total após a incubação e antes da semeadura. A umidade do solo foi mantida
em 80% da capacidade de campo.
As avaliações dos tratamentos foram realizadas no momento em que as mudas
estavam com 85 dias após a semeadura. Determinaram-se o diâmetro do caule, o
número de folhas e a altura de plantas. A seguir, as plantas foram cortadas
rentes ao solo, separando-se a parte aérea das raízes. O material foi seco e
pesado, realizando-se a análise química de macro e micronutrientes, conforme
metodologia descrita por Bataglia et al. (1983); o cromo foi determinado
(extrato com HNO3 concentrado) conforme método proposto por Missio (1996). Na
mesma ocasião, procedeu-se à mistura do solo do vaso, retirando-se uma amostra
para análise química, utilizando-se a metodologia descrita por Raij et al.
(2001).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A aplicação da escória de siderurgia aumentou significativamente, e de forma
linear, o pH, reduzindo linearmente a concentração de H+Al; as concentrações de
cálcio e magnésio, os valores da soma de bases e da saturação por bases
aumentaram de forma quadrática no substrato (Figura_1). Resultados semelhantes
foram obtidos por outros autores na neutralização da acidez do solo, utilizando
a escória de siderurgia de alto-forno (Prado & Fernandes, 2000b) e de
aciaria (Prado & Fernandes, 2001). Estes efeitos da escória na correção da
acidez do solo e no aumento de bases se devem à presença do constituinte
neutralizante (SiO3-2) e de Ca e Mg no material, respectivamente (Alcarde,
1992). Ressalta-se, ainda, que a aplicação deste resíduo não atingiu a
saturação por bases desejada, sendo que a dose para elevar o V% a 80, alcançou
66% (Tabela_1). Este fato é amplamente relatado na literatura (Prado &
Fernandes, 2001). Acrescente-se, também, que o acréscimo da concentração de P
do solo, 2 mg dm-3 (solo original, antes da incubação) para 244-255 mg dm-3 (85
dias após a semeadura) (Tabela_1), é devido às doses de nivelamento para P (450
mg dm-3) aplicado na ocasião da semeadura, uma vez que é baixo o teor deste
elemento no resíduo (P2O5=0,1 g kg-1).
A aplicação de doses crescentes da escória de siderurgia ferrocromo no
substrato afetou significativamente o desenvolvimento das mudas de
maracujazeiro quanto ao diâmetro do caule, à altura e ao número de folhas
(Figura_2). Observou-se que o máximo desenvolvimento das mudas esteve associado
às doses da escória estimadas em 0,21; 0,23 e 0,18 g dm-3, respectivamente,
para o diâmetro do caule, altura e número de folhas. Nota-se, portanto, que a
escória afetou de forma positiva o crescimento das mudas em doses muito baixas
(0,18-0,23 g dm-3), e que doses mais elevadas foram prejudiciais ao
desenvolvimento das mudas de maracujazeiro.
Os reflexos da aplicação da escória de siderurgia sobre os parâmetros de
desenvolvimento das mudas (Figura_2) afetaram da mesma forma a produção de
matéria seca (Figura 3). Assim, constata-se que a aplicação da escória de
siderurgia ferrocromo nas doses estimadas de 0,18; 0,16 e 0,19 g dm-3 foram as
que promoveram as maiores produções de matéria seca da parte aérea, das raízes
e total, respectivamente (Figura_3). Nota-se, porém, que embora tenha atingido
significância, o incremento no acúmulo de matéria seca foi pequeno, sem
importância prática; entretanto, fica evidente o efeito negativo da escória de
siderurgia ferrocromo na dose maior que 0,375 g dm-3, e a partir da dose de
0,75 g dm-3, a produção de matéria seca do maracujazeiro foi inferior à
testemunha.
A aplicação da escória de siderurgia promoveu aumentos nos teores de macro e
micronutrientes da parte aérea, exceto o P, o S e o Fe, que não sofreram
alteração significativa, e do N, do B, do Mn e do Zn que sofreram redução
significativa (Tabela_2), enquanto, na raiz, a aplicação da escória aumentou os
teores dos macro e micronutrientes, exceto P, B e Mn, que não sofreram
alteração significativa. Os teores de Cu e Zn diminuíram com a aplicação da
escória (Tabela_3). Entretanto, a aplicação da escória de siderurgia reduziu de
forma linear e/ou quadrática o acúmulo de nutrientes, tanto na parte aérea como
nas raízes, exceto o Fe na raiz (Tabela_4).
Os nutrientes que tiveram aumento nos teores da parte aérea do maracujazeiro,
com a aplicação da escória, deve-se ao efeito concentração, tendo em vista que,
nas maiores doses da escória, houve menor desenvolvimento das mudas, diminuição
na produção de matéria seca e, conseqüentemente, na concentração dos nutrientes
nos tecidos das mudas. Este fenômeno de concentração/diluição, em estudos sobre
nutrição de plantas, é fato amplamente relatado na literatura (Jarrell &
Beverly, 1981).
Pode-se inferir, portanto, que a redução da produção de matéria seca das mudas
pela aplicação das maiores doses de escória deve-se à diminuição na absorção de
nutrientes, explicada pela redução no acúmulo dos mesmos, conforme a Tabela_4.
Este fato ocorreu provavelmente devido à presença de outros elementos tóxicos
na composição do subproduto. Neste sentido, alguns autores alertam para a
presença de metais pesados na escória de siderurgia e para o potencial de
contaminação do ambiente (Defelipo et al., 1992). Pode-se destacar que, dos
metais pesados existentes, os mais perigosos pela toxicidade e potencial de
bioacumulação são: Cd, Cu, Zn e Pb (Maeda et al., 1990). Na escória de
siderurgia ferrocromo, utilizada nesta pesquisa, está presente o cromo
(Cr2O3=34,0 g kg-1), que poderia afetar negativamente a produção das mudas.
Todavia, os resultados dos teores de Cr na parte aérea das mudas estiveram
abaixo do nível de detecção do método laboratorial; nas raízes, porém, houve um
aumento quadrático do teor de cromo (y=11,99-2,895x+9,3968x2, R2=0,93**), que
variou de 10,8 a 30 mg kg-1), em função dos tratamentos com a aplicação da
escória de siderurgia. Assim, observou-se que o cromo acumulou-se nas raízes,
havendo baixa translocação do elemento para a parte aérea, fato também relatado
em soja (Turner & Rust., 1971) e no arroz, sendo que, nesta cultura, apenas
1% do total absorvido atinge as folhas (Desmet et al., 1975). Castilhos et al.
(2002) verificaram, entretanto, o contrário em beterraba com a aplicação do
cromo (hexavalente). Segundo Mishra et al. (1995), uma das explicações para
este fato seria a valência do cromo, sendo que o Cr+6 apresenta translocação
superior ao Cr+3.
As espécies podem apresentar habilidades distintas em termos de translocação
dos metais. O acúmulo do elemento nas raízes (vacúolos das células do córtex)
pode ser um mecanismo de defesa da planta para evitar a toxidez, pela
diminuição da translocação (Vansteveninck et al., 1987). Entretanto, a elevação
no acúmulo deste elemento nas raízes pode prejudicar seu crescimento e a
absorção de nutrientes e, conseqüentemente, da parte aérea da planta. Neste
sentido, Castilhos et al. (2001) observaram que o cromo reduziu
significativamente o acúmulo de matéria seca em plantas de soja, tendo em vista
a diminuição na absorção de nutrientes (P, K, Ca e Mg), especialmente quando o
teor de Cr na parte aérea da leguminosa foi superior a 5,8 mg kg-1. Salienta-
se, entretanto, que, com o passar do tempo, o cromo pode reagir no solo, com
diminuição de sua atividade na solução (Peternele et al., 2003), através de
reações de precipitação, como hidróxidos Cr(OH)3, complexação com moléculas
orgânicas pouco solúveis ou adsorção à superfície dos minerais (Williams et
al., 1987).
Por outro lado, nota-se que a escória de siderurgia ferrocromo tem pouca
viabilidade como corretivo de acidez do solo, uma vez que a dose média que
permitiu o maior desenvolvimento (0,21 g dm-3 ou 420 kg ha-1) e produção de
matéria seca (0,18 g dm-3 ou 360 kg ha-1) é relativamente baixa e, na prática
da calagem, as doses comumente utilizadas são maiores, tendo em vista a elevada
acidez que normalmente apresentam os solos tropicais.
A resposta restrita desse tipo de escória de siderurgia ferrocromo em mudas de
maracujazeiro é discordante de outros trabalhos que observaram resposta
altamente significativa na cultura da cana-de-açúcar, com a aplicação da
escória de siderurgia de aciaria (Prado & Fernandes, 2001) e, em mudas de
goiabeira (Prado et al., 2003), ou com a escória de siderurgia de alto-forno
(Prado & Fernandes, 2000b). Esta informação evidencia que a resposta da
cultura à aplicação da escória de siderurgia é dependente do tipo de resíduo
siderúrgico, além da espécie vegetal. A escória de ferrocromo apresenta
limitação de uso na agricultura como corretivo de acidez do solo; entretanto,
em virtude do efeito positivo em doses baixas, é pertinente a realização de
mais estudos específicos com este material como complemento da adubação e,
ainda, com o uso de condicionantes, a exemplo de um material orgânico para
diminuir possíveis efeitos maléficos de metais pesados potencialmente tóxicos,
minimizando o impacto ambiental.
CONCLUSÕES
A aplicação da escória de siderurgia ferrocromo promoveu a neutralização da
acidez do solo; entretanto, mesmo em doses relativamente baixas (360 kg ha-1),
houve diminuição no acúmulo de nutrientes e na produção de matéria seca das
mudas de maracujazeiro.
