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Alteração das características químicas do solo quando fertirrigado com água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro
(2007) Monaco, Paola Alfonsa Lo; Matos, Antonio Teixeira de; Silva, Nara Cristina de Lima; Embrapa - Café
Com o objetivo de avaliar o estado nutricional do cafeeiro Arábica e as alterações químicas no solo, após a aplicação de diferentes doses de água residuária da lavagem e descascamento dos frutos do cafeeiro (ARC), conduziu-se um experimento na Área Experimental de Hidráulica, Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Agrícola em área de 290 m2 e cerca de 162 plantas de cafeeiro Coffea arabica L., cultivar Catuaí. A ARC utilizada no experimento foi coletada na unidade beneficiadora de frutos do cafeeiro da UFV após passar por um processo de filtração, cujo material filtrante era o pergaminho dos frutos do cafeeiro. Com base nas análises de conteúdo de potássio da ARC filtrada, foram estabelecidas as lâminas de ARC a serem aplicadas ao solo. As lâminas foram 0, 2, 3, 4, 5 e 6 vezes a dose de adubação potássica recomendada para a cultura do cafeeiro (80 g de K2O/planta), aplicadas durante dois meses. Para avaliar o estado nutricional do cafeeiro, amostras de folhas do cafeeiro foram coletadas nos meses de maio, junho, julho, agosto e dezembro, sendo avaliadas as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu e Mn. Equações de regressão polinomial foram ajustadas para a concentração dos nutrientes em função do tempo. Ao final da aplicação da ARC, amostras de solo foram coletadas, nas profundidades de 0 a 20 cm; 20 a 40 cm; 40 a 60 cm e 60 a 90 cm, para obtenção do valor do pH, condutividade elétrica em solução 1:2,5, e quantificação das concentrações de Ntotal; P, K, Ca, Mg e; P, Fe, Zn, Cu e Mn disponíveis e soma de bases. A aplicação da ARC, além de fornecer nutrientes, proporcionou condições para maior absorção de alguns macro e micronutrientes pelas plantas e lixiviação de alguns macronutrientes no perfil do solo, além de proporcionar aumento na concentração de potássio trocável na camada de 0 a 40 cm, o que proporcionou aumento na condutividade elétrica da solução do solo cultivado com cafeeiro.
Alteração nas características químicas de solos com rampas utilizadas no tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro por escoamento superficial
(2003) Matos, Antonio Teixeira de; Pinto, Andressa Bacchetti; Pereira, Odilon Gomes; Soares, Antônio Alves; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para redução do custo de secagem dos grãos e melhoria na qualidade da bebida, gera grandes volumes de águas residuárias, de grande poder poluente. Em virtude das restrições impostas ao seu lançamento em cursos d’água, a implantação e o desenvolvimento de novas formas de tratamento e disposição dessas águas tornaram-se necessários e urgentes. Dentre vários métodos por disposição no solo, tem-se o método de escoamento superficial, em cujo processo a água residuária é aplicada em altas taxas na parte superior de uma rampa vegetada, ficando sujeita ao escoamento superficial, condição que possibilita sua depuração ao longo da rampa de tratamento. Em vista do potencial fertilizante que as águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC) podem proporcionar no solo, ou mesmo prejudicá-lo se forem dispostas de maneira não criteriosa, este trabalho teve como objetivo avaliar as alterações químicas no solo com rampas vegetadas utilizadas no tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro por escoamento superficial. As forrageiras utilizadas foram o azevém (Lolium multiflorum L.), a aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e o milheto (Pennisetum americanum L.), cujo semeio delimitou-se em parcelas de 3,0 x 2,0 m (6 m 2 ), com espaçamento de 0,20 m entre linhas de plantio e 1 m entre parcelas, em solo com declividade de 5%. A taxa de aplicação da ARC foi equivalente a 250 kg.ha -1 .dia -1 de DBO 5 , durante 14 semanas, sendo a ARC aplicada apenas nos dias úteis. De acordo com os nutrientes contidos na ARC, foram aplicados, em média, 78,27; 6,53; e 10,29 kg.ha -1 .semana -1 de K, P e Ca, respectivamente. Após o término do experimento, em todas as parcelas experimentais foram feitas coletas de amostras de solo, em diferentes profundidades, a fim de se investigarem os possíveis efeitos da aplicação da água residuária nas características químicas do solo. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que os nutrientes aplicados no solo por meio da ARC, à exceção do K, não foram suficientes para proporcionar acúmulo na camada de 0 a 0,20 m de profundidade e a aplicação de ARC durante quatro meses de cultivo de azevém, aveia-preta e milheto proporcionou redução nas concentrações de P disponível, Ca e Mg trocáveis no solo.
Caracterização da água residuária da lavagem e despolpa dos frutos dos cafeeiros arábica e conilon
(2003) Monaco, Paola Alfonsa Lo; Garcia, Giovanni de Oliveira; Matos, Antonio Teixeira de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
No processamento dos frutos do cafeeiro, utiliza-se água para a lavagem, o descascamento/despolpamento e a desmucilagem, necessários para se obter um café de melhor qualidade, além da diminuição da área do terreiro e tempo de secagem. O descarte desta água constitui uma água residuária rica em sólidos totais que, se manejados inadequadamente, podem provocar sérios problemas ambientais. O conhecimento das características físicas e químicas das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro é de grande relevância para determinar o nível de tratamento a ser utilizado para a sua disposição no meio ambiente. Se a água residuária for disposta em cursos d’água, a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) exigida pela legislação Ambiental de Minas Gerais (Deliberação Normativa da COPAM n°10/86) é de 60 mg L -1 , ou que a eficiência do sistema de tratamento seja superior a 85%. Se for disposta no solo como fertirrigação, o cálculo da lâmina a ser aplicada deve ser baseado no nutriente de maior disponibilidade contido na água. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivos caracterizar física e quimicamente a água residuária de duas espécies do gênero Coffea: o Coffea arabica L. e o Coffea canephora Pierre (Conilon), bem como caracterizar a água residuária recirculada no despolpamento das duas espécies. De acordo com os dados obtidos, observou-se uma maior concentração de sólidos nas águas residuárias do processamento dos frutos de cafeeiro Conilon do que no de Arábica. Isto se deve ao fato de que os frutos do Conilon, por apresentarem um mesocarpo menos aquoso, apresentam menor diâmetro. Nesse caso, para um mesmo volume de material, há uma maior massa de frutos Conilon do que de frutos Arábica em processamento. Como a quantidade de água utilizada nos lavadores e processadores é baseada apenas no volume de frutos processados, o processamento do Conilon proporciona contato da água com maior massa de frutos, apresentando maior quantidade de sólidos. A qualidade química dos grãos, entretanto, é bem diferente, já que as águas de processamento do Arábica apresentaram, invariavelmente, maiores concentrações dos nutrientes. Quanto à caracterização da água recirculada, pôde-se verificar, que os valores das características químicas e físicas presentes nas águas residuárias do processamento de frutos das duas espécies apresentadas do gênero Coffea foram notadamente maiores quando houve recirculação da água residuária, comparativamente aos da água não recirculada, o que indica que a recirculação, como forma de economia deste insumo, deve aumentar, ainda mais, seu potencial poluente, além de comprometer a qualidade do grão. Dessa forma, é conveniente que se faça um tratamento preliminar e, ou, primário na água para que se possa fazer a sua recirculação no sistema sem que haja perda de eficiência do processo e até mesmo qualidade do produto.
Caracterização do lixiviado de cascas de frutos de cafeeiro
(2001) Cachaldora, Daniel Novais de; Matos, Antonio Teixeira de; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Cascas de frutos de cafeeiro, quando dispostas de forma inadequada, tornam-se potenciais contaminantes para solo e águas superficiais e subterrâneas. Com o objetivo de caracterizar o lixiviado de pilhas constituídas por cascas de frutos de cafeeiro, em diferentes granulometrias, foram montadas colunas com cascas com três distintas faixas granulométricas: 0,84 a 1,19 mm, 1,19 a 2,0 mm e 3,0 a 6,0 mm. As cascas de frutos de cafeeiro, na sua maior granulometria, apresentaram menores concentrações e valor, principalmente para as primeiras lâminas de afluente infiltradas, de ST, DBO, Ntotal, K, P e CE, respectivamente. Houve diminuição na concentração de ST, DBO, Ntotal, P, K, além de redução na condutividade elétrica no efluente das colunas com todas as granulometrias avaliadas, à medida que a lâmina de infiltração do afluente aumentou. As elevadas CE e concentrações de DBO e Ntotal comprovam ser o lixiviado de pilhas de cascas de frutos de cafeeiro de elevado potencial poluente para o ambiente.
Eficiência de materiais orgânicos filtrantes no tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro
(2001) Monaco, Paola Alfonsa Lo; Matos, Antonio Teixeira de; Cachaldora, Daniel Novais de; Emmerich, Igor Nardelli; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de filtros constituídos por serragem de madeira e bagaço de cana-de-açúcar, na faixa granulométrica de 2,00 a 2,83 mm, para tratamento primário de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC). Após caracterizado o afluente, efetuou-se a sua passagem pelos filtros, coletando-se os efluentes, cujo volume foi convertido em lâmina percolada, para análises física, química e bioquímica. De posse dos resultados, foram geradas curvas, relacionando as concentrações relativas de DBO, DQO, SP, ST, N-total, P-total, K e Na do efluente com a lâmina percolada. O bagaço de cana-de-açúcar e a serragem de madeira proporcionaram significativa remoção dos parâmetros ST, SP, N-total e P-total da ARC. A serragem de madeira foi mais eficiente na remoção de DBO e DQO do que o bagaço de cana-de-açúcar. Não houve remoção de Na e K nos filtros constituídos pelos dois materiais filtrantes e o efluente apresentou concentrações maiores que as do afluente, indicando lixiviação de solutos do material filtrante.
Fertirrigação da cultura do cafeeiro com águas residuárias da lavagem e despolpa de seus frutos
(2001) Matos, Antonio Teixeira de; Fia, Ronaldo; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito de diferentes doses de águas residuárias da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro (ARC) na produtividade da planta do cafeeiro e na fertilidade residual do solo. As doses de ARC aplicadas foram de 210, 420, 840 e 1.260 L/planta, valores correspondentes a uma, duas, quatro e seis vezes a dose anual de potássio recomendada para a cultura, não tendo recebido esta qualquer outra fonte de adubação. A aplicação da ARC foi feita, parceladamente, durante os meses de maio, junho e julho, dos anos de 2000 e 2001. Após o segundo ano de aplicação, foi feita a colheita dos frutos do cafeeiro e coletada as amostras do solo, nas profundidades de 0-10, 20-30 e 40-50 cm. A produtividade de frutos apresentou tendência de queda com o aumento da quantidade de ARC, embora aplicações de doses acima de 600-700 L/planta tenham concorrido para recuperação da produção, possivelmente pelo aumento da concentração de fósforo disponível no solo. As concentrações de N, P e K no solo não foram significativamente alteradas pelas diferentes doses de ARC aplicadas.
Fertirrigação do cafeeiro com águas residuárias da lavagem e descascamento de seus frutos
(Universidade Federal de Viçosa, 2005) Monaco, Paola Alfonsa Lo; Matos, Antonio Teixeira de; Universidade Federal de Viçosa
As águas residuárias da lavagem e descascamento dos frutos do cafeeiro (ARC), por serem ricas em material orgânico em suspensão e constituintes orgânicos e inorgânicos em solução, apresentam grande poder poluente para o ambiente. Em vista das condições impostas pela Legislação Ambiental para lançamento de águas residuárias em cursos d’água, torna-se necessário o desenvolvimento de novas formas de tratamento e disposição final desses resíduos no ambiente. Dentre as formas alternativas de tratamento e/ou disposição de águas residuárias ricas em material orgânico está a fertirrigação, cuja técnica prioriza o aproveitamento dos nutrientes presentes na água residuária para substituição de parte da adubação química em áreas agrícolas cultivadas. Com o objetivo de avaliar o estado nutricional do cafeeiro Arábica e as alterações químicas no solo, após a aplicação de diferentes doses de água residuária da lavagem e descascamento dos frutos do cafeeiro (ARC), conduziu-se um experimento na Área Experimental de Hidráulica, Irrigação e Drenagem do Departamento de Engenharia Agrícola em área de 290 m2 e cerca de 162 plantas de cafeeiro Arábica, cultivar Catuaí. A ARC utilizada no experimento foi coletada na unidade beneficiadora de frutos do cafeeiro da UFV após passar por um processo de filtração, cujo material filtrante era o pergaminho dos frutos do cafeeiro. Com base nas análises de conteúdo de potássio da ARC filtrada, foram estabelecidas as doses de ARC a serem aplicadas ao solo. As doses foram 66,4; 99,6; 132,77; 166,0 e 199,0 gramas de K+, aplicadas durante dois meses. Para avaliar o estado nutricional do cafeeiro, amostras de folhas do cafeeiro foram coletadas nos meses de maio, junho, julho, agosto e dezembro, sendo avaliadas as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu e Mn. Equações de regressão polinomial foram ajustadas para a concentração dos nutrientes em função do tempo. Ao final da aplicação da ARC, amostras de solo foram coletadas, nas profundidades de 0 a 20 cm; 20 a 40 cm; 40 a 60 cm e 60 a 90 cm, para obtenção do valor do pH, condutividade elétrica em solução 1:2,5, e quantificação das concentrações de Ntotal; P, K, Ca, Mg e; P, Fe, Zn, Cu e Mn disponíveis e soma de bases. Os resultados obtidos com a análise de solo foram utilizados para o ajuste de equações de regressão buscando-se obter modelos de distribuição dos nutrientes e de alterações químicas nas diferentes profundidades do solo. A aplicação da ARC, além de fornecer nutrientes, proporcionou condições para maior absorção de alguns macro e micronutrientes pelas plantas e lixiviação geral de macronutrientes no perfil do solo, além de proporcionar aumento na concentração de potássio trocável até 90 cm, o que proporcionou aumento na condutividade elétrica da solução do solo cultivado com cafeeiro. O aumento na concentração de potássio no solo proporcionou deficiência de cálcio e principalmente de magnésio nas folhas do cafeeiro, tornando-se recomendável o reforço desses macronutrientes em áreas fertirrigadas com ARC. A ARC, quando aplicada em doses maiores e iguais 3,0 vezes à recomendação de potássio para a cultura, provoca sérios problemas ao cafeeiro, em razão da diminuição do potencial osmótico no solo. A ARC não pode ser aplicada em doses estabelecidas com base em requerimentos para irrigação do cafeeiro e a continuidade da aplicação de água no cafeeiro não causou efeitos fisiológicos detectáveis e nem alterou o estado nutricional do cafeeiro.
Influência da granulometria de materiais orgânicos filtrantes na eficiência de tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro
(2001) Monaco, Paola Alfonsa Lo; Matos, Antonio Teixeira de; Emmerich, Igor Nardelli; Cachaldora, Daniel Novais de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da granulometria do material orgânico (serragem de madeira e bagaço de cana-de-açúcar), utilizado como filtro, na remoção de poluentes de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC). As faixas granulométricas avaliadas foram: 2,00 a 2,83; 2,83 a 4,00 e 4,00; a 4,76 mm. A ARC afluente e o líquido efluente das colunas, coletado durante a condução dos ensaios, tiveram quantificadas as concentrações de DBO, DQO e sólidos totais (ST). As concentrações obtidas ao longo do período de ensaio foram divididas pela concentração afluente, obtendo-se as concentrações relativas (C/C0), que, plotadas como função das lâminas percoladas, proporcionaram a geração de curvas de eluição. A liberação de solutos (açúcares) pelo bagaço de cana-de-açúcar proporcionou a obtenção de valores de DBO, DQO e ST inicialmente mais altos do que o da própria ARC; posteriormente, com a diminuição desses solutos lixiviados, a remoção foi estabilizada, tornando-se semelhante à obtida nos filtros constituídos por serragem de madeira. A granulometria, nas faixas estudadas, pouco influenciou a remoção de DBO, DQO e ST da serragem de madeira e bagaço de cana-de-açúcar.
Mobilidade de nitrato no solo em rampas de tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro por escoamento superficial
(2003) Matos, Antonio Teixeira de; Pinto, Andressa Bacchetti; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Dentre os vários métodos para reduzir a carga orgânica das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro (ARC) está o tratamento por escoamento superficial. Neste processo, a água residuária é aplicada em altas taxas na parte superior de uma rampa, geralmente cultivada com forrageiras, ficando sujeita ao escoamento superficial, condição que possibilita sua depuração ao longo da rampa de tratamento. Este método é tido como alternativa viável, tendo em vista o baixo custo de implantação e operação desse sistema de tratamento e a possibilidade de aproveitamento dos nutrientes contidos nessas águas. Contudo, sua aplicação deve ser feita de forma criteriosa para que não venha a concorrer para a contaminação de águas subterrâneas e superficiais. A maior parte do N presente em águas residuárias brutas, ricas em material orgânico, está na forma orgânica, que pode ser mineralizada, liberando para a solução do solo íons inorgânicos do N, principalmente NH4+ e NO3-. O nitrato, por ser um ânion, apresenta grande mobilidade em solos predominantemente eletronegativos, podendo, dessa forma, ser lixiviado com água em percolação (irrigação ou chuvas) e contaminar águas subterrâneas. Diante da importância ambiental no estudo deste elemento, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a mobilidade de nitrato no solo em rampas de tratamento de águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro, pelo método de escoamento superficial. As forrageiras utilizadas foram o azevém (Lolium multiflorum L.), a aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e o milheto (Pennisetum americanum L.), cujo semeio delimitou-se em parcelas de 3,0 x 2,0 m (6 m2), com espaçamento de 0,20 m entre linhas de plantio e 1 m entre parcelas, em solo com declividade de 5%. A taxa de aplicação da ARC foi equivalente a 250 kg.ha-1.dia-1 de DBO5, durante 14 semanas, apenas nos dias úteis. Após o término do experimento, em todas as parcelas experimentais foram feitas coletas de amostras de solo, em diferentes profundidades, a fim de se investigarem os possíveis efeitos da aplicação da água residuária da lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro na concentração de nitrato no solo. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que nas parcelas que receberam ARC, as maiores concentrações de nitrato foram observadas na camada superficial do solo de 0 a 0,10 m, independentemente da forrageira cultivada. Nos cultivos com aveia-preta, a maior concentração de nitrato ocorreu nas parcelas que receberam ARC, em todas as profundidades estudadas, notadamente na camada de 0 a 0,10 m, onde foi encontrada a maior concentração desse íon no solo (72,14 mg.kg-1). Nos cultivos de milheto, as maiores concentrações de nitrato foram observadas nas camadas de 0 a 0,20 m. Dentre as espécies forrageiras estudadas, o azevém demonstrou ser o pior extrator de nitrato no solo, pela notória mobilidade deste no perfil do solo.
Uso agrícola das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro conilon
(2003) Garcia, Giovanni de Oliveira; Ferreira, Paulo Afonso; Matos, Antonio Teixeira de; Monaco, Paola Alfonsa Lo; Menezes, Sady Junior da Costa de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
As águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro conilon apresentam reais possibilidades de uso no cultivo agrícola contudo, respeitando-se a concentração adequada dos nutrientes nela contidos e do tipo de solo além das diretrizes técnicas fundamentadas nas exigências nutricionais da cultura instalada. Como as concentrações de sólidos totais e DBO de 4.466,25 e 2.373,50 mg L-1, respectivamente, estão superiores àqueles permitidos pela legislação ambiental para o lançamento de efluentes em um corpo hídrico receptor o que reforça a idéia de se tentar o aproveitamento dos nutrientes contidos neste resíduo, de forma adequada, como fertilizante. Com este trabalho objetivou-se avaliar o valor fertilizante das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro conilon, visando seu aproveitamento agrícola, amostras foram coletadas durante os meses de julho a agosto de 2002, para a análise química e física. Em função da origem e do processo de beneficiamento utilizado, do estádio de maturação dos frutos colhidos, as águas residuárias (ARC), apresentaram uma composição variável nos parâmetros analisados. Tomando-se por base a recomendação de adubação potássica em 200 kg ha-1.ano-1, para a manutenção da lavoura cafeeira em produção, e a concentração de K na água residuária de 204,70 mg L-1, pode-se calcular uma dose a ser aplicada de 977 m3 ha-1 ano-1 de ARC, atendendo assim, as exigências da cultura no nutriente estabelecido. Para o aproveitamento destas águas, deve-se fazer a retirada dos sólidos grosseiros que podem vir a causar problemas de entupimento de emissores bem como causar danos às tubulações do sistema de irrigação utilizado. Os valores médios de 0,63 dSm-1 da condutividade elétrica indicam que a ARC não apresenta restrição ao uso agrícola, porém torna-se necessário, após a sua aplicação na cultura, a operação do sistema hidráulico com o bombeamento de água de boa qualidade, por um período de pelo menos 15 minutos, com a finalidade de diminuir corrosões nas tubulações e possíveis danos à parte aérea das culturas.