DÁVILLA ALESSANDRA DA SILVA ALVES POTENCIAL FITOEXTRATOR DE METAIS PESADOS DA BATATA-DOCE MANEJADA COM BIOSSÓLIDO E ÁGUA RESIDUÁRIA EM SOLOS DE DIFERENTES CLASSES TEXTURAIS Botucatu 2018 DÁVILLA ALESSANDRA DA SILVA ALVES POTENCIAL FITOEXTRATOR DE METAIS PESADOS DA BATATA-DOCE MANEJADA COM BIOSSÓLIDO E ÁGUA RESIDUÁRIA EM SOLOS DE DIFERENTES CLASSES TEXTURAIS Dissertação apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp Câmpus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em Agronomia (Irrigação e Drenagem). Orientador(a): Prof. Dr. Hélio Grassi Filho Co-orientador(a): Profª. Dr.ª Magali Leonel Botucatu 2018 FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉCNICA DE AQUISIÇÃO E TRATAMEN- TO DA INFORMAÇÃO – DIRETORIA TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - UNESP – FCA – LAGEADO – BOTUCATU (SP) Alves, Dávilla Alessandra da Silva, 1991- A474p Potencial fitoextrator de metais pesados da batata- doce manejada com biossólido e água residuária em solos de diferentes classes texturais / Dávilla Alessandra da Silva Alves. – Botucatu: [s.n.], 2018 126 p.: fots. color., grafs., ils. color, tabs. Dissertação (Mestrado)- Universidade Estadual Paulista Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, 2018 Orientador: Hélio Grassi Filho Coorientador: Magali Leonel Inclui bibliografia 1. Batata-doce – Nutrição mineral. 2. Fertilizantes orgânicos. 3. Irrigação. 4. Águas residuais – Purifica- ção. 5. Produtividade agrícola. I. Grassi Filho, Hélio. II. Leonel, Magali. III. Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Câmpus de Botucatu). Faculdade de Ciências Agronômicas. IV. Título. Elaborada por Ana Lucia G. Kempinas – CRB-8:7310 “Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte” Aos meus pais, Francisco e Cícera, que souberam compreender minha ausência em tantos momentos importantes de nossas vidas. Ofereço e Dedico AGRADECIMENTOS A Deus, fonte de fé, por toda graça e bênçãos, pela vida, amor e proteção à minha família em minha ausência. Aos meus pais, Francisco de Assis e Cícera Maria, pelo amor incondicional, confiança e apoio às minhas decisões. Obrigada por serem fonte de inspiração, força e perseverança; vocês são a minha vida, a minha luz. Ao professor Dr. Hélio Grassi pela orientação, pelo exemplo de caráter e honestidade; confiança depositada, incentivo, apoio, amizade e ensinamentos. Sou grata por tudo. À professora Drª. Magali Leonel pela oportunidade de co-orientação, por me receber de braços abertos, por sua dedicação, amizade, confiança depositada, paciência e todo o suporte dado. Muito obrigada! À professora Drª. Maria Marcia Pereira Sartori por todo o auxílio e suporte nas análises estatísticas deste trabalho. A Faculdade de Ciências Agronômicas da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" - FCA/UNESP, Câmpus de Botucatu/SP, e ao Programa de Pós- Graduação em Agronomia - Irrigação e Drenagem pela oportunidade, e todos os professores. A Comissão de Aperfeiçoamento de Pessoal do Nível Superior (CAPES) pela concessão da bolsa de estudos, e ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia - Irrigação e Drenagem pelo apoio financeiro. Aos funcionários da Biblioteca Prof. Paulo de Carvalho Mattos. A todos os funcionários do Departamento de Engenharia Rural e do Departamento de Solos e Recursos Ambientais: em especial a Israel, Fabiana, Rafaela, Seu Jair, Felipe Lourenço, José Carlos Coelho, De Pieri, Adriana e Sílvia por todo auxílio, carinho e atenção. Sou grata a todos! Aos funcionários e alunos do CERAT/ Unesp: Juliana Eburneo, Daiana Fernandes, Thaís Paes, Alessandra Luíza e Elder Mattos pela ajuda, atenção e carinho, pelos momentos divertidíssimos e amizade construída. Aos antigos e atuais orientados do professor Dr. Hélio Grassi Filho: Isabela Louzada, Ana Carolina Kummer, Márcio Henrique Lanza, Rodollpho Artur Lima, Thomaz Figueiredo Lobo e Gabriel Gomes, pela amizade, apoio, boa vontade em ensinar e ajudar. Aos estagiários Luciano Menezello (Filho), Camila Meucci (Kpote), Andressa Lima (Doida), Laís Novello (Cofrinho), Matheus Simões (Omicida) e Ana Carolina (Rocera) pelos momentos de alegria, pela amizade construída; sem dúvidas aprendi muito com vocês. Obrigada por toda ajuda, de certo os levarei em meu coração. Aos amigos Jéssica Lima, Roberto Martins e Luciano Menezello. À minha amiga de infância Gabriella Muniz, pelos vinte anos de amizade. A todos os amigos da pós-graduação em especial a Marcela Caetano, Gleize Leviski, Caio Vilela, Aline Fonseca, Camila Pescatori, Lívia Ribeiro, Sílvia Capuani e Flávia Mota pela companhia, convivência, e que de alguma maneira contribuíram para realização desse trabalho. Às amigas da república Xero no Cangote por todos os momentos de confraternização, amizade e companheirismo, vocês são lindas. À minha querida Tia Cícera (In memorian), que sempre me incentivou e acreditou no meu potencial. Saudades! À minha família e amigos, que mesmo com a distância me mantiveram em suas orações, e torceram por mim e por essa conquista. Muito obrigada! RESUMO O uso do biossólido nos sistemas de produção agrícola ainda é visto como ameaça potencial devido a toxicidade de metais pesados para a vida humana e ambiental. Nesta linha, o objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de metais pesados em raízes de batata-doce e o potencial de uso como fertilizante orgânico no suprimento nutricional da cultura sob diferentes práticas de manejo no solo e na adubação. O estudo foi desenvolvido em condições de campo, na área experimental do Departamento de Solos e Recursos Naturais - Fazenda Experimental Lageado, da Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP, Campus de Botucatu-SP, situado a 22º52’55” S de latitude, 48º26’22” W de longitude e 786 m de altitude. O clima da região é do tipo Cwa, definido como subtropical, verão quente e úmido com precipitação elevada e estiagem no inverno. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram caracterizados pelo tipo de adubação: AM-mineral (com fertilizante convencional) e AO-orgânica (com lodo de esgoto compostado) em função de dois tipos de água para irrigação (AP- Água Potável e AR- Água Residuária - doméstica de tratamento de esgoto) na batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam.)) var. Brazlândia Roxa cultivada em três tipos de solo: Neossolo Quartzarênico órtico, Latossolo Vermelho distrófico típico textura média e Nitossolo Vermelho distrófico típico argiloso. Utilizou-se vasos com capacidade de 250 L de solo e sistema de irrigação por gotejamento, com emissores autocompensantes de 4 L h-1 de vazão nominal. A lâmina diária aplicada foi baseada na estimativa da evapotranspiração da cultura. As plantas colhidas foram fracionadas em parte aérea (folhas+ramas) e raízes, e levadas à estufa de circulação forçada para determinação de massa seca, em seguida as amostras foram moídas e determinados os macro e micro nutrientes em ambos os materiais, e metais pesados (As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se) nas tuberosas. Foi determinado a produtividade total e comercial de raízes, incidência de defeituosas, qualidade e caracterização físico-química. Conclui-se com os resultados que o melhor desempenho na extração dos nutrientes ocorreu em solo argiloso, sob adubação convencional. A batata-doce respondeu melhor a adubação AO+AR em solo argiloso e de textura média, respectivamente, no acúmulo de matéria seca e de nutrientes. Os teores de metais presente no lodo estavam abaixo dos limites permitidos. Não foi detectada toxicidade de metais pesados nas raízes de batata-doce em nenhum dos tratamentos avaliados. A produção de raízes de peso maior ocorreu em solo argiloso sob adubação orgânica. As adubações influenciaram na composição nutricional das raízes. Palavras-chave: Fertilizantes orgânicos. Matéria orgânica. Nutrição mineral. Remediação. Irrigação. Reuso da água. Produtividade. ABSTRACT The use of biosolids in agricultural production systems is still seen as a potential threat due to the toxicity of heavy metals to human and environmental life. In this line, the objective of this work was to determine the concentrations of heavy metals in roots of sweet potato and the potential of use as organic fertilizer in the nutritional supply of the crop under different management practices in soil and fertilization. The study was developed under field conditions in the experimental area of the Department of Soils and Natural Resources - Experimental Lageado Farm, University of São Paulo at Botucatu Campus, located at 22º52'55 " S of latitude, 48º26'22 "W of longitude and 786 m of altitude. The climate of the region is of type Cwa, defined as subtropical, hot and humid summer with high precipitation and drought in winter. The experimental design was a randomized complete block design with four replicates. The treatments were characterized by the type of fertilization: AM-mineral (with conventional fertilizer) and AO-organic (with composted sewage sludge) as a function of two types of water for irrigation (AP- Potable Water and AR- Sewage treatment) in sweet potatoes (Ipomoea batatas L. (Lam.)) var. Brazlândia Roxa cultivated in three types of soil: Quartzarenic orthoses Neosol, Typic dystrophic red Latosol medium texture and typical clayey dystrophic Red Nitosol. Vessels with a capacity of 250 L of soil and drip irrigation system were used, with self-compensating emitters of 4 L h-1 nominal flow. The daily applied water blade was based on the estimated evapotranspiration of the crop. The plants were fractionated in aerial part (leaves + branches) and roots, and taken to the forced circulation oven for determination of dry mass, then the samples were ground and determined the macro and micro nutrients in both materials, and heavy metals (As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb and Se) in the tuberoses. The total and commercial roots productivity, incidence of defects, quality and physicochemical characterization were determined. It was concluded with the results that the best performance in the extraction of nutrients occurred in clay soil under conventional fertilization. The sweet potato responded better to AO + AR fertilization in clayey and medium textured soil, respectively, in the accumulation of dry matter and nutrients. The metal contents present in the sludge were below the allowed limits. No toxicity of heavy metals was detected in sweet potato roots in any of the evaluated treatments. The production of roots of greater weight occurred in clay soil under organic fertilization. Fertilization influenced the nutritional composition of the roots. Keywords: Organic fertilizers. Organic matter. Mineral nutrition. Remediation. Irrigation. Water reuse. Productivity. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Dados ambientais de (A) precipitação pluvial diária; (B) temperatura do ar mínima, média e máxima e (C) umidade relativa do ar mínima, média e máxima registrados durante o período experimental. Botucatu, 2017. Elaboração: próprio autor .................................................................................................................................. 33 Figura 2. Dados ambientais de (A) precipitação pluvial diária; (B) temperatura do ar mínima, média e máxima e (C) umidade relativa do ar mínima, média e máxima registrados durante o período experimental. Botucatu, 2017. Elaboração: próprio autor. ......................................................................................................................... 74 Figura 3. Fluxograma das etapas de caracterização das raízes e de amidos. ......... 78 Figura 4. Variações quanto ao formato e tamanho de tuberosas de batata-doce por tratamento. Legenda: A (Neossolo Quartzarênico Órtico) B (Latossolo Vermelho distrófico) C (Nitossolo Vermelho distrófico). Botucatu, 2017. Fonte: arquivo pessoal. .................................................................................................................................. 80 Figura 5. Variações quanto ao formato e tamanho de tuberosas de batata-doce cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Legenda: A (Mineral+AP); B (Mineral+AR); C (Orgânica+AP); D (Orgânica+AR). Botucatu, 2017. Fonte: arquivo pessoal. ............................................................................................. 88 Figura 6. Dados ambientais de (A) precipitação pluvial diária; (B) temperatura do ar mínima, média e máxima e (C) umidade relativa do ar mínima, média e máxima registrados durante o período experimental. Botucatu (SP), 2017. Elaboração: próprio autor. ....................................................................................................................... 105 Figura 7. Fluxograma das etapas de caracterização das raízes e de amidos. ....... 109 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616690 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616690 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616690 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616690 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616691 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616691 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616691 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616691 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616693 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616693 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616693 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616693 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616694 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616694 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616694 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616694 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616695 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616695 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616695 file:///C:/Users/Dávilla/Desktop/DISSERTAÇÃO%20EM%20CONSTRUÇÃO%20OKOKOK.docx%23_Toc500616695 LISTA DE TABELAS Tabela 1. Distribuição e identificação dos tratamentos. ............................................ 26 Tabela 2. Resultados médios da análise química do solo da área experimental por tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40 cm. Botucatu, 2017. ...................... 28 Tabela 3. Distribuição dos tratamentos quanto ao tipo de solo e adubação+irrigação. .................................................................................................................................. 28 Tabela 4. Resultados médios de metais pesados no solo em cada tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40cm. Botucatu, 2017. ..................................................... 29 Tabela 5. Características químicas do biossólido utilizado no experimento. ............ 30 Tabela 6. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. ............................ 37 Tabela 7. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. ................................... 39 Tabela 8. Teores médios de metais pesados em raízes de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. ................................................... 40 Tabela 9. Estimativa da contribuição diária de macro e micronutrientes acrescentados no ciclo da cultura da batata-doce via irrigação com efluente tratado. Botucatu, 2017. .................................................................................................................................. 42 Tabela 10. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata- doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. ........................ 45 Tabela 11. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. ...................................... 47 Tabela 12. Teores médios de metais pesados em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. .................................................. 49 Tabela 13. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata-doce. Botucatu, 2017. ............ 52 Tabela 14. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas e ramas de batata- doce em função de diferentes fontes de adubação e tipos de solo. Botucatu, 2017. 53 Tabela 15. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce. Botucatu, 2017. ....................... 55 Tabela 16. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação e tipos de solo. Botucatu, 2017. .............. 57 Tabela 17. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos teores médios de metais pesados em raízes de batata-doce. Botucatu, 2017. .................................... 59 Tabela 18. Distribuição e identificação dos tratamentos. ......................................... 70 Tabela 19. Resultados médios da análise química do solo da área experimental por tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40cm. Botucatu, 2017. ...................... 71 Tabela 20. Caracterização química do biossólido utilizado no experimento. ........... 72 Tabela 21. Componentes de produção e características agronômicas de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em solos de diferentes classes texturais. Botucatu, 2017. ......................................................................................................... 81 Tabela 22. Componentes de qualidade de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em solos de diferentes classes texturais. Botucatu, 2017. ....................................... 82 Tabela 23. Parâmetros de qualidade físico-química de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em solos de diferentes classes texturais. Botucatu, 2017. ............. 84 Tabela 24. Estimativa da contribuição diária de macro e micronutrientes acrescentados no ciclo da cultura da batata-doce via irrigação com efluente tratado. Botucatu, 2017. ......................................................................................................... 85 Tabela 25. Componentes de produção e características agronômicas de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Botucatu, 2017. ................................................................................. 89 Tabela 26. Componentes de qualidade de raízes tuberosas de batata-doce cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Botucatu, 2017. ........ 90 Tabela 27. Parâmetros de qualidade físico-química de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Botucatu, 2017. ......................................................................................................... 92 Tabela 28. Resultados médios da análise química do solo da área experimental por tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40cm. Botucatu, 2017. .................... 102 Tabela 29. Caracterização química do biossólido utilizado no experimento. ......... 103 Tabela 30. Estimativa da contribuição diária de macro e micronutrientes acrescentados no ciclo da cultura da batata-doce via irrigação com efluente tratado. ................................................................................................................................ 110 Tabela 31. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos componentes de produção e características agronômicas de raízes de batata doce, Botucatu, 2017. ................................................................................................................................ 113 Tabela 32. Característica agronômica de raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação e tipos de solo. Botucatu, 2017. ............................. 114 Tabela 33. Componentes de qualidade de raízes tuberosas de batata-doce cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Botucatu, 2017. ...... 115 Tabela 34. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo na qualidade físico- química de raízes de batata doce. Botucatu, 2017. ................................................ 118 Tabela 35. Parâmetros de qualidade físico-química de raízes tuberosas de batata doce, cultivadas em diferentes condições de adubação e água para irrigação. Botucatu, 2017. ....................................................................................................... 119 SUMÁRIO INTRODUÇÃO GERAL ............................................................................................ 21 CAPÍTULO 1 ............................................................................................................. 23 ASPECTOS NUTRICIONAIS EM PLANTAS DE BATATA-DOCE CULTIVADAS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE SOLO E ADUBAÇÃO .................................. 23 1.1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 24 1.2. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................. 26 1.2.1. Delineamento e caracterização dos tratamentos ................................... 26 1.2.2. Manejo agronômico ............................................................................... 27 1.2.3. Parâmetros avaliados ............................................................................ 33 1.2.4. Análise dos dados ................................................................................. 34 1.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 35 1.4. CONCLUSÕES ............................................................................................ 59 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 60 CAPÍTULO 2 ............................................................................................................. 66 PRODUTIVIDADE E CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DE RAÍZES DE BATATA-DOCE EM FUNÇÃO DA ADUBAÇÃO E TEXTURA DO SOLO ............... 66 2.1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 67 2.2. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................. 69 2.2.1. Localização e caracterização da área experimental .............................. 69 2.2.2. Delineamento e caracterização dos tratamentos ................................... 69 2.2.3. Manejo agronômico ............................................................................... 70 2.2.4. Parâmetros avaliados ............................................................................ 74 2.2.5. Análise dos dados ................................................................................. 78 2.3. RESULTADOS E DISCUSSÕES.................................................................. 79 2.4. CONCLUSÕES ............................................................................................ 92 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 93 CAPÍTULO 3 ............................................................................................................. 98 PRODUTIVIDADE COMERCIAL E QUALIDADE NUTRICIONAL DE RAÍZES DE BATATA-DOCE CULTIVADAS SOB DIFERENTES PRÁTICAS CULTURAIS ....... 98 3.1. INTRODUÇÃO ............................................................................................. 99 3.2. MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................... 100 3.2.1. Localização e caracterização da área experimental ............................ 100 3.2.2. Delineamento e caracterização dos tratamentos ................................. 100 3.2.3. Manejo agronômico ............................................................................. 101 3.2.4. Parâmetros avaliados .......................................................................... 106 3.2.5. Análise dos dados ............................................................................... 110 3.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................. 110 3.4. CONCLUSÕES .......................................................................................... 120 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 120 21 INTRODUÇÃO GERAL A batata-doce (Ipomoea batatas (L.) Lam) está entre as culturas agrícolas consideradas fundamentais como fonte básica de alimento. Por ser tradicionalmente cultivada por pequenos produtores, a maior parte dessa produção é destinada a mercados locais ou para consumo próprio. Integrante da família Convulvolaceae, produz raízes tuberosas como produto principal, além de folhas comestíveis. A batata-doce pode ser cultivada em regiões com umidade suficiente para permitir o seu desenvolvimento, e sua importância socioeconômica é resultante da rusticidade, ampla adaptação climática e alto teor de proteína alimentar, sendo apontada como a quarta hortaliça mais cultivada no Brasil (PERESSIN; FELTRAN, 2014). Possui a capacidade de produzir quantidades consideravelmente grandes de alimentos ricos em energia e elementos nutritivos em ciclos relativamente curtos, podendo ser encontrada em regiões de clima tropical e subtropical com boa disponibilidade de luz e temperaturas favoráveis, variando de 10 a 24°C (YAHAYA et al., 2015). Consoante Silva et al. (2015), esta espécie dicotiledônea sob condições rudimentares consegue atingir rendimentos entre 4 a 6 t ha-1, porém com potencialidade para serem expandidos a 15 t ha-1 sob tratos culturais adequados, envolvendo irrigação, nutrição e preparo de solo. Desse modo, as vantagens de altos rendimentos, rusticidade e adaptabilidade a diversos sistemas ambientais, são particularidades consideradas vitais por Mekonnent et al. (2015) para se conseguir autossuficiência alimentar com pouco investimento. Apesar do potencial produtivo, o rendimento médio da batata-doce no Brasil cresceu apenas 6,8% em relação ao ano de 2014 quando passou de 13,20 t ha-1 de raízes para 14,1 em 2016, enquanto na China, líder na produção mundial, são conseguidas com facilidade 21,14 t ha-1 de produtividade média (FAOSTAT, 2016). Dentre as regiões brasileiras produtoras, atualmente a região Sul se destaca com produção anual de 249.154 toneladas, o que corresponde a 37,2% do montante nacional, sendo o Rio Grande do Sul detentor de 25,1% desta produção. A região Sudeste é a segunda maior produtora do País (33,2%), seguida pela região Nordeste (25,5%) detentora das 170.601 toneladas. O Estado de São Paulo é o segundo 22 colocado no ranking nacional com 150.886 toneladas produzidas em 8.341 hectares e rendimento médio de 18,1 t ha-1 (IBGE, 2016). Entretanto, o baixo rendimento agrícola da hortaliça no Brasil se deve à falta de consenso nos sistemas de cultivo. De maneira geral, por se tratar de uma cultura de subsistência, é na sua maioria cultivada em solos de baixa fertilidade e de textura arenosa (FREITAS et al., 2001), com materiais genéticos obsoletos (MARCHESE et al., 2010) sob ausência de tecnologia, frente às técnicas de fertilização orgânica e mineral adequadas à cultura (SANTOS et al, 2006), levando à redução da produtividade e da renda do produtor por sofrer restrições na comercialização (RÓS; NARITA; HIRATA, 2014). A resposta da batata-doce à adubação de acordo com Foloni et al. (2013), depende das condições do solo, com incrementos na produtividade mais evidentes naqueles de fertilidade exígua. A adubação com matéria orgânica também pode tecer respostas significativas tanto na produção quanto na qualidade final dos produtos (OLIVEIRA et al., 2010). A adição de materiais orgânicos traz benefícios que atuam melhorando precipuantemente as condições de cultivo pelo aumento da capacidade de retenção hídrica, aeração e no incremento da disponibilidade de nutrientes em formas prontamente assimiláveis (SILVA et al., 2012). Entretanto, Loss et al. (2009) relatam que ainda são limitados os estudos referentes aos efeitos associados da adubação com compostos orgânicos de diferentes origens, sobretudo nas características físico- químicas do solo e dos alimentos. Além dos critérios de adubação, o manejo hídrico representa como uma das principais tecnologias com potencial de trazer resultados satisfatórios no desempenho agronômico das culturas (OLIVEIRA, 2014). Neste contexto, o uso de águas residuais, quando manejado de forma adequada, não só contribui para o aumento do rendimento agrícola como na melhoria da qualidade ambiental, apresentando-se como uma opção no fornecimento de água e nutrientes para as culturas agrícolas durante o ciclo de cultivo (SOUZA et al., 2015). Portanto, objetivou com este trabalho, avaliar o potencial de fitoextração de nutrientes e metais pesados, assim como o desempenho agronômico e a qualidade final da batata-doce manejada com biossólido e água residuária em diferentes tipos de solo. 23 CAPÍTULO 1 ASPECTOS NUTRICIONAIS EM PLANTAS DE BATATA-DOCE CULTIVADAS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE SOLO E ADUBAÇÃO Dávilla Alessandra da Silva Alves1, Magali Leonel2, Hélio Grassi Filho3 RESUMO O objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de metais pesados em raízes de batata-doce e o potencial de uso como fertilizante orgânico no suprimento nutricional da cultura sob diferentes práticas de manejo no solo e na adubação. O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram caracterizados pelo tipo de adubação: AM-mineral (com fertilizante convencional) e AO-orgânica (com lodo de esgoto compostado) em função de dois tipos de água para irrigação (AP- Água Potável e AR- Água Residuária - doméstica de tratamento de esgoto) na batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam.)) var. BRS Roxa cultivada em três tipos de solo: Neossolo Quartzarênico órtico, Latossolo Vermelho distrófico típico textura média e Nitossolo Vermelho distrófico típico argiloso, avaliados em três experimentos. As plantas colhidas foram fracionadas em parte aérea (folhas+ramas) e raízes e determinados os teores de matéria seca, macro e micro nutrientes em ambos os materiais, e metais pesados (As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se) nas tuberosas. Os resultados demonstraram melhor desempenho na extração dos nutrientes em solo argiloso, sob adubação convencional. A batata-doce respondeu melhor a adubação AO+AR em solo argiloso, seguido pelo solo de textura média. Os teores de metais presente no lodo estavam abaixo dos limites permitidos. Não foi detectada toxicidade de metais pesados nas raízes de batata-doce em nenhum dos tratamentos avaliados. Palavras-chave: Metais pesados. Matéria orgânica. Remediação. Sustentabilidade. NUTRITIONAL ASPECTS ON SWEET POTATO PLANTS CULTIVATED UNDER DIFFERENT SOIL AND FERTILIZING CONDITIONS ABSTRACT The objective of this work was to determine the concentrations of heavy metals in roots of sweet potato and the potential of use as organic fertilizer in the nutritional supply of 24 the crop under different management practices in soil and fertilization. The experimental design was a randomized complete block design with four replicates. The treatments were characterized by the type of fertilization: AM-mineral (with conventional fertilizer) and AO-organic (with composted sewage sludge) as a function of two types of water for irrigation (AP- Potable Water and AR- Sewage treatment) in sweet potatoes (Ipomoea batatas L. (Lam.)) var. Brazlândia Roxa cultivated in three types of soil: Quartzarenic orthoses Neosol, Typic dystrophic red Latosol medium texture and typical clayey dystrophic Red Nitosol, evaluated in three experiments. The plants were fractionated in aerial part (leaves + branches) and roots for determination of dry mass, macro and micro nutrients in both materials, and heavy metals (As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb and If) in the tuberosas. The results showed better performance in nutrient extraction in clay soil under conventional fertilization. The sweet potato responded better to AO + AR fertilization in clay soil, followed by soil of medium texture. The metal contents present in the sludge were below the permitted limits. No toxicity of heavy metals was detected in sweet potato roots in any of the evaluated treatments. Keywords: Heavy metals. Organic matter. Remediation. Sustainability. 1.1. INTRODUÇÃO A reciclagem de lodos nos sistemas agrícolas surge como uma alternativa eficiente para suportar as quantidades crescentemente produzidas. Nos países desenvolvidos, os processos de incineração e estocagem foram superados com a adoção do uso na agricultura; somente na Espanha, são utilizados anualmente 83% do lodo produzido, na forma compostada do material (BOSE et al., 2009; PASSUELLO et al., 2012; LLORET et al., 2016). Apesar da relevância ainda são discutidos os pormenores desta atividade, em razão do material ser resultante do tratamento de águas servidas, podendo assim armazenar altas concentrações de inúmeros elementos contaminantes e potencialmente nocivos aos ecossistemas e à cadeia alimentar (ADAMCOVÁ et al., 2016). As restrições são voltadas à preocupação de que metais pesados no produto compostado podem transferir-se do solo e se acumularem em plantas comestíveis, pois, uma vez que as plantas absorvem a maioria dos nutrientes contidos na solução 25 do solo, analogamente é assumido que os metais dissolvidos estão prontamente disponíveis (ANTONIUS, 2003). Entretanto, estes critérios são considerados insuficientes por diversos pesquisadores, de modo que a mobilidade e biodisponibilidade dependem das características físico-químicas do solo, assim como, a forma química em que se encontram os elementos (ANTONIUS; SNYDER, 2009). Os metais pesados nem sempre estão disponíveis para absorção, por serem frequentemente adsorvidos por íons carbonatos, compostos orgânicos, óxidos de Ferro e Manganês, e minerais primários e secundários (PADDA; PICHA, 2008). Nos países de clima tropical, sobretudo os que se encontram em desenvolvimento, os entraves legislativos são ainda mais restritivos devido às condições peculiares de clima, solo e saneamento. Dessa maneira, uma vez que são escassos os trabalhos correlatos, Berton; Nogueira (2010) enfatizam a necessidade de estudos que contemplem os impactos do seu uso em culturas agrícolas. Dentre as culturas agrícolas, a batata-doce foi reconhecida como o sétimo alimento mais importante do mundo, com raízes ricas em proteínas, açúcares, vitamina C, fenóis, fibras e recentemente em β-caroteno (GICHUHI et al., 2014). Esta cultura passou a ser vista como um produto importantíssimo para a segurança alimentar, sobretudo em países em desenvolvimento. No Brasil, a cultura da batata- doce se constitui como a quarta hortaliça mais produzida especialmente nos cultivos de subsistência, mas ainda pouco estudada (FAO, 2010). Os incentivos para aumento da área produzida refletiram com aumento na produção média brasileira em 28,38% entre os anos de 2012 a 2016, correspondendo 190.029 toneladas produzidas. No estado de São Paulo, maior produtor da região Sudeste e segundo maior do país, o aumento da produção foi ainda mais expressivo para o mesmo período passando de 41.449 para 150.886 toneladas produzidas (72,52%) em todo o estado (IBGE, 2016). Reconhecida a importância do uso do lodo de esgoto nos sistemas agrícolas e da cultura da batata-doce para a segurança alimentar, o objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de metais pesados em raízes de batata-doce, e macro e micronutrientes em partes da planta, cultivadas sob práticas de manejo do solo e da irrigação. 26 1.2. MATERIAL E MÉTODOS O estudo foi desenvolvido em condições de campo, na área experimental pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas/ UNESP, localizada no município de Botucatu-SP, nas coordenadas 22º52’55” S de latitude e 48º26’22’’ W de longitude a 786 m de altitude. O clima da região é do tipo Cwa, definido como subtropical, com verão quente e úmido, com precipitação elevada e estiagem no inverno. Apresenta temperatura média anual de aproximadamente 21°C e precipitação de 1.358 mm (SANTOS; ESCOBEDO, 2016). 1.2.1. Delineamento e caracterização dos tratamentos O delineamento experimental utilizado foi em blocos ao acaso com quatro repetições. Os tratamentos foram caracterizados pelo tipo de adubação, sendo AM- Mineral (com fertilizante convencional) e AO-Orgânica (com lodo de esgoto compostado) no plantio e, em cobertura, em função de dois tipos de água para irrigação (AP- Água Potável e AR- Água Residuária - doméstica de tratamento de esgoto) sob três tipos de solo: Neossolo Quartzarênico Órtico, Latossolo Vermelho Distrófico típico textura média e Nitossolo Vermelho Distrófico típico argiloso de acordo com classificação proposta pela EMBRAPA (2006), avaliados em três experimentos (Tabela 1). Tabela 1. Distribuição e identificação dos tratamentos. Experimento Tipo de solo Tratamentos (Adubação) 1 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Nitossolo Vermelho distrófico Mineral 2 Nitossolo Vermelho distrófico Mineral + AP Mineral + AR Orgânica + AP Orgânica + AR 3 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Mineral + AP Mineral + AR Orgânica + AP Orgânica + AR O Experimento 1 foi realizado em blocos casualizados, sob adubação mineral recomendada para a cultura em três tipos de solo, com quatro repetições. No experimento 2, foi avaliado sob delineamento experimental em blocos casualizados, sendo os tratamentos caracterizados por dois tipos de adubação sob dois tipos de 27 água para irrigação, com quatro repetições. Para o experimento 3, adotou-se o delineamento experimental em blocos casualizados sob esquema fatorial 2x4, com quatro repetições. Para tanto, utilizou-se a cultura da batata-doce (Ipomoea batatas L. (Lam)) var. Brazlândia Roxa, a qual foi conduzida em recipientes com capacidade volumétrica de 250 L de solo, espaçados sob 5 metros entre linhas e 4 metros entre vasos. A matéria prima utilizada no plantio foram ramas com 15 cm de comprimento, contendo quatro gemas, as quais foram transplantadas no solo com 1/3 do comprimento fora da superfície, a fim de permitir o desenvolvimento apical, mantendo quatro plantas por recipiente sob espaçamento de 0,75 x 0,50 metros. 1.2.2. Manejo agronômico Determinaram-se as características químicas do solo antes do plantio, seguindo a metodologia proposta por Raij et al. (2001) cujos resultados encontram-se na Tabela 2. Para tanto, procederam-se quatro amostragens em cada repetição, obtidas da camada de 0-40 cm de profundidade, sendo posteriormente homogeneizadas, separadas por repetição e tratamento, e analisadas separadamente determinando-se as características químicas e correções pertinentes. Para elevar a saturação por bases (V%) a 70% em todas as subparcelas, utilizou-se calcário dolomítico com PRNT de 96%, 45 dias antes do plantio. A distribuição dos tratamentos de acordo com o tipo de solo e adubação para o acompanhamento das análises químicas do solo é apresentada na Tabela 3. 28 Tabela 2. Resultados médios da análise química do solo da área experimental por tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40 cm. Botucatu, 2017. Trat. pH M.O. Presina H+Al K Ca Mg SB CTC V S B Cu Fe Mn Zn CaCl2 g dm-3 mg dm-3 ------------------ mmolc dm-3 --------------- % mg dm-3 -------------mg dm-3------------- 1 5.3 21.1 170.4 20.1 4.2 54 16.4 75 95 78.9 8.0 0.4 3.8 63.0 4.8 35.7 2 5.4 15.2 170.8 20.6 4.2 35 13.1 53 73 72.0 8.5 0.4 4.0 51.8 3.6 29.9 3 4.6 50.1 177.8 77.2 4.4 54 14.4 73 150 48.5 20.5 0.7 11.6 22.4 6.3 5.7 4 4.5 29.0 156.8 71.6 1.7 42 14.3 59 130 44.9 23.0 0.7 10.1 20.6 4.9 28.3 5 5.3 25.1 187.7 37.2 4.7 59 15.6 80 116 68.3 6.5 0.5 3.2 63.0 2.5 49.3 6 5.4 27.7 182.3 35.2 4.2 48 13.0 65 100 64.9 9.2 0.5 3.6 60.0 2.1 49.1 7 4.4 38.3 180.9 102 2.2 43 11.7 57 158 35.8 53.6 0.7 10.2 20.0 6.2 42.5 8 4.6 41.1 178.6 77.9 2.6 47 15.7 65 143 45.6 22.9 0.8 9.9 16.8 4.0 33.1 9 5.3 37.6 171.0 48.8 6.0 80 26.1 82 160 69.7 70.1 0.5 9.8 45.6 6.9 7.8 10 5.2 33.2 159.1 55.1 5.5 52 21.6 79 134 58.9 46.9 0.6 10.2 38.1 6.3 28.3 11 4.6 46.8 157.6 95.1 5.3 54 15.1 74 169 43.9 154.8 0.9 13.7 22.0 5.6 43.1 12 4.9 46.0 168.8 77.1 4.0 58 21.7 84 161 52.2 59.7 1.1 14.1 79.8 5.6 25.3 Fonte: Laboratório de Fertilizantes e Corretivos do Departamento de Solos e Recursos Ambientais da Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu, SP. *M.O = Matéria orgânica. Tabela 3. Distribuição dos tratamentos quanto ao tipo de solo e adubação+irrigação. Tratamento Tipo de solo Adubação+Irrigação 1 2 3 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Nitossolo Vermelho distrófico Mineral + AP 4 5 6 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Nitossolo Vermelho distrófico Mineral + AR 7 8 9 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Nitossolo Vermelho distrófico Orgânica + AP 10 11 12 Neossolo Quartzarênico órtico Latossolo Vermelho distrófico Nitossolo Vermelho distrófico Orgânica + AR *AP – água potável; AR – água residuária 29 Anteriormente a área experimental recebeu doses aproximadas de 24 kg de (2009/2010) e de 10,0 kg (2010/2011) de lodo de esgoto compostado (base seca), baseadas na recomendação para o cultivo de laranjeiras conduzidas por Lambert (2013), nos tratamentos correspondentes as parcelas identificadas: 7-9 (AO+AP) e 10-12 (AO+AR), respectivamente. Os teores de metais pesados no solo são apresentados na Tabela 4. Tabela 4. Resultados médios de metais pesados no solo em cada tratamento no ano de 2016, na camada de 0-40cm. Botucatu, 2017. Trat. As Ba Cd Pb Cr Hg Ni Se ----------------------------------- mg kg-1 ---------------------------------- 1 < 2,2 31.6 1.6 4.0 14.5 < 1,75 2.1 < 3,5 2 < 2,2 19.1 1.5 2.8 7.6 < 1,75 1.5 < 3,5 3 < 2,2 134.5 1.9 12.9 25.6 < 1,75 3.5 < 3,5 4 < 2,2 113.5 1.8 11.6 23.6 < 1,75 3.0 < 3,5 5 < 2,2 30.5 1.1 4.2 19.4 < 1,75 2.1 < 3,5 6 < 2,2 20.4 1.3 3.4 17.9 < 1,75 1.7 < 3,5 7 < 2,2 162.9 2.4 13.9 37.3 < 1,75 4.6 < 3,5 8 < 2,2 133.4 2.3 12.0 31.6 < 1,75 3.5 < 3,5 9 < 2,2 51.7 2.2 3.4 22.5 < 1,75 6.0 < 3,5 10 < 2,2 37.7 2.6 2.9 20.4 < 1,75 5.4 < 3,5 11 < 2,2 170.7 2.3 11.8 34.7 < 1,75 6.6 < 3,5 12 < 2,2 166.4 3.6 12.9 31.6 < 1,75 7.3 < 3,5 VMP(1) 35 300.0 3.0 180.0 150.0 12.0 70.0 - (1)VMP- Valores Máximos Permitidos segundo com o Conselho Nacional de Meio Ambiente - Resolução CONAMA Nº420/2009, 28 de dezembro de 2009 – dispõe sobre critérios e valores orientadores de qualidade do solo quanto a presença de substâncias químicas. O biossólido procedente da estação de tratamento de esgoto - ETE do município de Jundiaí/SP foi submetido à análise para determinação dos parâmetros químicos, segundo metodologia descrita por Lanarv (1988). A quantidade de Lodo de esgoto compostado (LEC) aplicada foi contabilizada pela substituição total à adubação nitrogenada convencional para a cultura, conforme equação descrita: 𝐍𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛í𝑣𝑒𝑙 = 𝐍𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 x ( FMN 100 ) 30 Onde: N orgânico= Quantidade de N presente no LE; FMN= Fator de mineralização Para tanto, a dose calculada de biossólido destinada aos tratamentos foi baseada na taxa de mineralização de 30%, ajustada para regiões de clima tropical conforme Andrade (2010), na quantidade de Nitrogênio (Ntotal) presente no material orgânico e na dose recomendada de 60 kg de N ha-1. Portanto, considerando que em 100 kg de lodo na base seca seriam fornecidos 1,3 kg de N (Tabela 5), a quantidade aplicada do composto foi de 0,9625 kg vaso-1, incorporada ao solo no plantio em substituição ao N mineral. Tabela 5. Características químicas do biossólido utilizado no experimento. (1)Resultados expressos com base em massa seca. (2)VMP- Valores Máximos Permitidos. Brasil: concentração máxima admissível em lodo de esgoto e nos subprodutos de acordo com o Conselho Nacional de Meio Ambiente CONAMA (375/2006). Europa: Limitação dos valores de concentração de metais pesados em lodos utilizados para agricultura de acordo com o Conselho das Comunidades Europeias (86/278 / CEE). EUA: concentração máxima de metais pesados permitida em lodos de esgoto compostado de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA, CFR Part 503, 1993). Botucatu, 2017. VMP(2) Parâmetros Unidade(1) Concentração Brasil Europa EUA pH - 7,4 - - - Umidade % 35 - - - Relação C/N - 9 - - Matéria orgânica % 22 - - - Carbono orgânico % 12 - - - Nitrogênio g kg-1 13 - - - Fósforo g kg-1 10 - - - Potássio g kg-1 5 - - - Cálcio g kg-1 13 - - - Magnésio g kg-1 5 - - - Enxofre g kg-1 5 - - - Boro mg kg-1 64,0 - - - Arsênio mg kg-1 2,1 41,0 - 75,0 Bário mg kg-1 225,6 1300,0 - - Cádmio mg kg-1 3,7 39,0 20 – 40 85,0 Chumbo mg kg-1 14,7 300,0 840,0 Cobre mg kg-1 100 1500,0 1000 - 1750 4300,0 Cobalto mg kg-1 2,6 - - - Crômio mg kg-1 39,05 1000,0 - 3000,0 Ferro mg kg-1 1504 - - - Manganês mg kg-1 316 - - - Mercúrio mg kg-1 < 1,25 1,0 16 – 25 57,0 Molibdênio mg kg-1 1,8 50,0 - 75,0 Níquel mg kg-1 13,56 420,0 300 – 400 420,0 Selênio mg kg-1 < 2,5 100,0 - 100,0 Zinco mg kg-1 244 2800,0 2500-2400 7500,0 31 A adubação nitrogenada mineral foi baseada na recomendação para a cultura (60 kg ha-1), e distribuída de acordo com os tratamentos. Nas parcelas tratadas com adubação nitrogenada mineral foram aplicados 20 kg ha-1 de N na adubação de plantio e, 40 kg ha-1 de N em cobertura aos 45 dias após o plantio, utilizando-se ureia (RAIJ et al., 1997). Por meio dos resultados obtidos não foi necessária adubação corretiva de fósforo. Entretanto, todas subparcelas independentemente dos tratamentos receberam adubações químicas complementares com sulfato de potássio (00-00-52 + 45 SO4) no plantio considerando 60 kg ha-1 de K2O no plantio, sendo parcelado em duas aplicações apenas para a parcela caracterizada pelo tipo de solo: Neossolo Quartzarênico órtico, com 50% aplicado no plantio e 50% em cobertura aos 45 dias (RAIJ et al., 1997). Aos 90 dias, foi realizada adubação complementar com sulfato de potássio em todas as subparcelas, fornecido via solo em duas aplicações equivalentes a recomendação de 60 kg ha-1 de K2O, com intervalo de 20 dias (RAIJ et al., 1997) em razão das precipitações pluviométricas ocorridas durante o período experimental. A irrigação foi realizada por gotejamento superficial, sendo as linhas laterais compostas por mangueiras de polietileno com Ø 16 mm, utilizando dois gotejadores autocompensantes com vazão nominal de 4,0 L h-1, por recipiente. Para tanto, foram instaladas duas unidades para controle da irrigação, a primeira contendo água de abastecimento urbano e a segunda com água residuária doméstica tratada. O efluente tratado proveniente da estação de tratamento de esgotos - ETE pertencente à SABESP/ Botucatu-SP, foi fornecido semanalmente, e ao sair do reservatório foram coletadas amostras para serem analisados parâmetros de pH, condutividade elétrica, macro e micronutrientes, a fim de contabilizar a contribuição diária de nutrientes por meio da proporção contida no efluente e a lâmina diária aplicada. A lâmina diária aplicada foi baseada na estimativa da evapotranspiração da cultura, obtida diariamente por meio do método do Tanque Classe A e corrigido pelo coeficiente de cultivo da cultura (Kcbatata-doce), considerando 95% de eficiência do sistema, percentual obtido por testes realizados de acordo com metodologia proposta por Keller; Bliesner (1990). As equações utilizadas são descritas a seguir: 32 𝑬𝑻𝒄 = 𝐸𝑇𝑜 𝑥 𝐾𝑐 Onde: (ETo) - evapotranspiração calculada pela razão entre a evaporação do tanque Classe A (ECA) e o coeficiente do tanque (Kp), determinado pelo método de Snyder (1992); (Kc) - coeficiente de cultivo, adotando-se valores específicos para cada estádio de cultivo da cultura; 0,5 na fase de estabelecimento, 1,15 no desenvolvimento vegetativo e 0,65 na maturação da batata-doce (ALLEN et al.,1998). Assim, a lâmina de água a ser aplicada em cada unidade experimental foi determinada pela equação: 𝑳𝒂𝒑 = 𝐸𝑡𝑐 𝑥 𝐴 𝐸𝑓 Onde: Lap = Lâmina a ser aplicada (mm); ETc = Evapotranspiração da cultura; A = Área do vaso (m²); Ef = Eficiência do sistema de irrigação (95%) O tempo de irrigação foi calculado pela razão entre a lâmina a ser aplicada e a vazão nominal do gotejador. Os dados ambientais foram extraídos da estação meteorológica instalada a dez metros do local, registrados durante o período de condução do experimento (01 de dezembro de 2016 a 15 de maio de 2017) e estão apresentados na Figura 1. 33 1.2.3. Parâmetros avaliados As plantas de todas as parcelas úteis foram colhidas no dia 15/05/2017 (165 dias após o plantio), e encaminhadas ao Departamento de Solos e Recursos Ambientais, FCA/UNESP, Botucatu-SP, para a realização das análises químicas em folhas e tubérculos. 1.2.3.1. Produtividade de matéria seca e acúmulo de nutrientes As plantas colhidas foram inicialmente fracionadas em parte aérea (ramas e folhas) e raízes. Para eliminar impurezas indesejáveis, lavaram-se as amostras referentes a fração aérea com água corrente e água deionizada. Após a remoção do excesso de água, pesaram-se as amostras com auxílio de balança analítica, sendo 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 P re c ip it a ç ã o ( m m .d ia -1 ) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 T e m p e ra tu ra d o a r (° C ) Mínima Média Máxima 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 U m id a d e r e la ti v a ( % ) Mínima Média Máxima A B C Figura 1. Dados ambientais de (A) precipitação pluvial diária; (B) temperatura do ar mínima, média e máxima e (C) umidade relativa do ar mínima, média e máxima registrados durante o período experimental. Botucatu, 2017. Elaboração: próprio autor 34 então inseridas em sacos de papel, identificadas e levadas à estufa de circulação forçada a 65ºC até peso constante para determinação da produtividade de massa seca, conforme (MALAVOLTA, 1997). A produtividade de matéria seca na parte aérea foi obtida pela razão entre o peso de massa seca da parte aérea total de cada subparcela e a área do vaso (0,44126 m2), com os resultados expressos em kg ha-1. Para análise das tuberosas, as raízes após colhidas foram lavadas com água corrente e água deionizada, e separadas para obtenção de amostra representativa (raizes nos tamanhos: grande, médio e pequeno) de cada repetição. Em seguida, as amostras foram fatiadas, pesadas com auxílio de balança analítica e inseridas em sacos de papel devidamente identificados para secagem em estufa de circulação forçada a 105°C até peso constante, para inibir a ação da água no favorecimento do desenvolvimento microbiano e da atividade enzimática. Após secagem, pesaram-se as amostras novamente para obtenção do peso da matéria seca. A produtividade de matéria seca nas raízes foi obtida pela razão entre o peso total de tuberosas colhidas em cada subparcela e a área do vaso (0,44126 m2), sendo os resultados expressos em kg ha-1. Posteriormente à secagem dos respectivos materiais, as amostras constituídas da parte aérea e raízes foram processadas separadamente em moinho tipo Willey, com peneira de 1mm, e encaminhadas para as determinações analíticas de macro e micronutrientes (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Mn e Zn) em ambos os materiais, e dos metais pesados (As, Cd, Cr, Hg, Mo, Ni, Pb e Se) apenas nas tuberosas. Os métodos de digestão sulfúrica (N) e nitro-perclórica (P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn) foram utilizados para a obtenção do extrato. As determinações analíticas dos metais foram feitas por espectrometria de emissão atômica com plasma indutivo (MALAVOLTA, 1997). Obtiveram-se as quantidades acumuladas de cada mineral nas raízes e parte aérea por meio do produto entre o teor no tecido vegetal (%) e a produtividade de massa seca nos respectivos órgãos da planta (% x PMS), sendo os resultados apresentados em kg ha-1 para macronutrientes, e g ha-1 para micronutrientes. 1.2.4. Análise dos dados Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste de comparação de médias (Tukey a p ≤0,05). As análises estatísticas foram realizadas no software 35 Minitab (2000) para os delineamentos em blocos casualizados (Experimento 1 e 2) e AgroEstat para os delineamentos em arranjo fatorial (Experimento 3). 1.3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Experimento 1 A avaliação do comportamento da batata-doce cultivada sob adubação convencional em três classes texturais de solo, no acúmulo de nutrientes em folhas+ramas (parte aérea), e de nutrientes e metais pesados nas raízes, são apresentadas nas Tabelas 6, 7 e 8. O rendimento máximo de MS na parte aérea atingiu valor máximo de 4177,7 kg ha-1 em solo argiloso, mas não diferiu estatisticamente dos demais tratamentos (Tabela 6). Dentre os macronutrientes, apenas o teor de nitrogênio (N), potássio (K) e cálcio (Ca) foram influenciados pelo tipo de solo. Os resultados demonstram que o teor de N aumentou expressivamente até o valor máximo 24,1 g kg-1 em solo argiloso e foi estatisticamente maior em relação aos demais tratamentos. Comportamento similar nos teores de Ca, com valor máximo de 10,7 g kg-1 também em solo argiloso. A extração do K foi maior no solo de textura média com 28,7 g kg-1. Estes resultados eram esperados, uma vez que elementos positivamente carregados (NH4 +, K+, Ca2+) são atraídos para as superfícies negativamente carregadas das argilas e tornam-se parcialmente protegidos da lixiviação que tende a ser maior em solos arenosos e de baixa CTC (BRADY; WEIL, 2013), o que proporcionou o maior aproveitamento pelas plantas nos tipos de solo citados. Portanto, quanto maior o teor de argila e mais alta for a CTC menores perdas por lixiviação de N e K, menor consumo de luxo do K pelas plantas e maior capacidade de armazenamento desses nutrientes no solo (MIELNICZUK, 1979). As quantidades estimadas acumuladas foram de 100,6; 11,7; 91,49; 44,7; 11,3; 5,01 kg ha-1 para os nutrientes N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente, em solo argiloso. Estes resultados são inferiores aos encontrados por Echer et al. (2009). Os autores reportaram valores acumulados de macronutrientes em folhas+ramas de 209,0; 33,0; 139,0; 137,0; 33,0 e 28,0 kg ha-1 na mesma ordem citada, e 8390 kg ha-1 de matéria seca, para atingir produtividade de 24 t ha-1 de raízes da cultivar Canadense. Os micronutrientes foram influenciados com maior intensidade em relação aos macronutrientes analisados. Diferenças significativas podem ser observadas para os 36 elementos Boro (B), Ferro (Fe), Manganês (Mn) e Zinco (Zn). No entanto, os resultados denotam que cada elemento se comportou de forma particular. Os teores de B e Fe foram 25,42 e 12,84% maiores no solo de textura média, enquanto o acúmulo de Mn e Zn aumentou 36,97 54,77% em solo argiloso, em relação a menor média. A explicação advém da possibilidade de ocorrência natural destes elementos provenientes das rochas de origem. Solos com elevado grau de intemperização são a principal fonte desses nutrientes (SILVA, 2009). A desintegração de rochas ígneas básicas (ABREU et al., 2007) e máficas (HUGEN et al., 2013) liberam Cobre (Cu) e o Ferro, que mais tarde farão parte da fração química do solo originado. O Manganês é decorrente de rochas basálticas e o Zinco de ígneas e sedimentares (DECHEN; NACHTIGALL, 2007). Fertilizantes e corretivos comerciais como o calcário utilizado no presente trabalho contém quantidades significativas de micronutrientes em sua composição (KABATA-PENDIAS; PENDIAS, 2000). Provavelmente, as junções dos dois fatores citados contribuíram para estes resultados, uma vez que, não foram realizadas adubações com estes elementos. 37 Tabela 6. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. Parte aérea Tratamentos MS N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Zn kg ha-1 -------------------------- g kg-1 -------------------------- ------------------------- mg kg-1 ------------------------- NQ 3815,0 16,1 b 3,3 27,6 a 9,8 b 2,7 a 1,0 25,3 ab 6,0 63,8 a 29,2 b 24,6 b LV 4129,6 17,2 ab 3,2 28,7 a 10,2 ab 2,3 b 1,2 29,1 a 5,8 68,5 a 27,1 c 47,3 ab NV 4177,7 24,1 a 2,8 21,9 b 10,7 a 2,7 a 1,2 21,7 b 5,5 59,7 b 43,0 a 54,4 a ----------------------------------- p --------------------------------- Solos 0,741 ns < 0,01 0,091 ns < 0,01 < 0,05 < 0,01 0,44 ns < 0,01 0,614 ns < 0,01 < 0,01 < 0,05 C.V. (%) 17,36 5,55 8,79 7,65 7,42 4,12 7,77 8,1 11,9 3,76 13,5 9,42 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média); NV – Nitossolo Vermelho distrófico (textura argilosa). ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 38 O acúmulo de matéria seca nas raízes foi expressivamente maior em relação à parte aérea (Tabela 7), estes resultados demonstram que o material vegetal utilizado provavelmente possui tendência a incrementar na produção de raízes quando a submetido a melhores condições nutricionais. O acúmulo máximo, conforme observado para a porção aérea da planta foi de 6631 kg ha-1 em solo argiloso. As médias demonstram diferenças significativas apenas para o acúmulo de Magnésio (Mg) e de Enxofre (S) entre os macronutrientes analisados. Para os micronutrientes, houve diferenças estatísticas entre todos os elementos constituintes. Médias superiores foram alcançadas em solo argiloso para as duas variáveis. Portanto, as quantidades acumuladas de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) nas raízes foram na ordem de 37,8; 11,3; 88,2; 17,9; 6,6; 4,4 kg ha-1 e de 33,8; 22,0; 321,0; 79,6; 122 g ha-1 para os micronutrientes (B, Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente). As quantidades exportadas pelas raízes no presente trabalho são superiores aos reportados por Malavolta (1981), e inferiores aos encontrados por O’Sullivan (1997). Entretanto, ainda são imprecisas as informações sobre os teores ideais de macro e micronutrientes em raízes, uma vez que pode ser característica do genótipo utilizado ou das formas de manejo adotadas. Desse modo, espera-se que o reflexo destes resultados possa ser visto na produção de componentes nutricionais que são importantes para a dieta alimentar humana e de animais, a exemplo do nitrogênio e do potássio na produção e formação de carboidratos, proteínas, açúcares e amido, sendo este assunto abordado nos capítulos 2 e 3, respectivamente. 39 Tabela 7. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. Raiz Tratamentos MS N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Zn kg ha-1 -------------------------- g kg-1 -------------------------- ------------------------- mg kg-1 ----------------------- NQ 6002,5 5,8 1,8 14,1 2,4 0,9 ab 0,68 a 6,0 ab 2,3 b 48,0 a 5,3 b 14,8 b LV 5936,8 4,5 1,7 14,4 2,7 0,8 b 0,67 b 6,3 a 1,7 b 41,8 b 4,8 b 13,7 b NV 6631,4 5,7 1,7 13,3 2,7 1,0 a 0,67 b 5,1 b 3,3 a 48,5 a 12,0 a 18,4 a ----------------------------------- p --------------------------------- Solos 0,786 ns 0,072 ns 0,05 ns 0,111 ns 0,112 ns < 0,05 < 0,05 < 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 C.V. (%) 24,73 13,3 3,47 4,67 7,50 5,55 0,65 9,1 12,1 1,71 9,32 7,30 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média); NV – Nitossolo Vermelho distrófico (textura argilosa). ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação. 40 Quanto à biodisponibilidade dos metais pesados nas raízes (Tabela 8), as concentrações da maioria dos componentes foram indetectáveis, exceto para Bário (Ba) e Molibdênio (Mo). Houve diferenças significativas apenas para o teor de molibdênio, o qual demonstrou-se em maior disponibilidade nas tuberosas cultivadas em solo arenoso. Os elementos detectados não são necessariamente considerados ameaça para a saúde humana, limites máximos não são estabelecidos pelos órgãos competentes, pois, a preocupação é voltada para elementos Chumbo (Pb), Cádmio (Cd) e Níquel (Ni) a partir de que as plantas que possam acumulá-los e apresentá-los à cadeia alimentar. Os metais pesados podem ocorrer naturalmente no solo e em formas não prontamente disponíveis para as plantas sob concentrações muito baixas (RESENDE et al. 1997), em razão de serem componentes da rocha de origem. A concentração na solução segundo McBride (1989), pode ser de 1 a 1000 μg dm-3 ou ser inferior a 1 μg dm-3 em alguns casos. Nestas circunstâncias, o elemento pode tornar-se ocluso no solo por adsorção, sobretudo na forma não permutável. Portanto, é possível afirmar que os teores de metais pesados detectados no presente trabalho estão de acordo com os limites permitidos pela Lei Nº 9782/99 (ANVISA, 2013) e pela CXS 193-1995 proposta pela CODEX Alimentarius (FAO/OMS, 1995), ambas ainda em vigor. Tabela 8. Teores médios de metais pesados em raízes de batata-doce sob adubação convencional e três tipos de solo. Botucatu, 2017. Raiz Tratamentos As Ba Cd Cr Hg Mo Ni Pb Se -------------------------------- mg kg-1 -------------------------------- NQ < 5,8 1,8 < 0,15 < 0,6 < 5 3,7 a < 0,65 < 5,0 < 10,0 LV < 5,8 1,5 < 0,15 < 0,6 < 5 1,6 b < 0,65 < 5,0 < 10,0 NV < 5,8 3,5 < 0,15 < 0,6 < 5 3,1 b < 0,65 < 5,0 < 10,0 ----------------------------------- p --------------------------------- Solos - 0,313 ns - - - < 0,01 - - - C.V. (%) - 33,3 - - - 37,6 - - Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média); NV – Nitossolo Vermelho distrófico (textura argilosa). ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 41 Diante dos resultados alcançados neste experimento, foi possível observar que a cultura obteve melhor desempenho na absorção de nutrientes e matéria seca em solo de textura argilosa, e foi semelhante entre os solos de textura arenosa e média com algumas diferenças. Os experimentos 2 e 3 deste capítulo abordarão o comportamento da cultura sob diferentes práticas de adubação nos solos de textura argilosa (experimento 2) e entre os solos de texturas média e arenosa (Experimento 3), respectivamente. Experimento 2 Comparando os resultados analíticos do biossólido utilizado no presente trabalho com os limites máximos de metais pesados permitidos pela resolução brasileira Nº375/CONAMA, pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA, CFR Part 503, 1993) e pelo Conselho das Comunidades Europeias (86/278/CEE), os níveis detectáveis estão abaixo do permitidos pelas respectivas leis, portanto, o material apresenta boas características para o uso agrícola. A Tabela 9 apresenta a contribuição média acumulada de nutrientes fornecidos por meio da irrigação com efluente doméstico tratado utilizado durante o experimento. Não foram quantificados os teores de Cu e Zn no efluente em razão da possível ausência dos elementos. Verificou-se que a utilização da água residuária doméstica tratada demonstrou maior eficiência no fornecimento de nitrogênio, potássio e cálcio o que pode fornecer subsídios para a produção da cultura. A importância do fornecimento adequado de nitrogênio à batata-doce se deve ao desempenho do elemento nas funções fisiológicas essenciais executadas pela cultura, atuando na síntese de clorofila, consequentemente na eficiência fotossintética, que mediará na absorção de outros nutrientes, do desenvolvimento e na produção de fotoassimilados (NOGUEIRA et al., 2014). Semelhantemente, o potássio também está atribuído às múltiplas funções fisiológicas desempenhadas, especialmente nas reações de sínteses de fotossíntese e respiração, atividade estomática e transporte de carboidratos juntamente com o Boro (MOTA et al., 2016). O provimento do cálcio para a planta de batata-doce atuará, sobretudo, nos processos de crescimento e desenvolvimento aéreo e radicular; a taxa de crescimento da cultura é apontada como indicadora do potencial de síntese e alocação de nutrientes nos órgãos vegetativos da cultura, refletindo em produtos de qualidade superior (LOPES et al., 2011; STRASSBURGER et al., 2011). 42 Tabela 9. Estimativa da contribuição diária de macro e micronutrientes acrescentados no ciclo da cultura da batata-doce via irrigação com efluente tratado. Botucatu, 2017. *EET – Efluente doméstico tratado (AR) O acúmulo de matéria seca respondeu significativamente às fontes de adubação empregadas, a média foi 36,58% superior com a adubação orgânica junto ao efluente tratado na irrigação. Analogamente houve expressivo incremento nos teores de nitrogênio e potássio (Tabela 10) para o mesmo tratamento em relação ao experimento 1, para o mesmo tipo de solo. Portanto, é possível que o aumento na relação N-K tenha contribuído para o aumento da matéria seca no tecido vegetal. Corroborando com este trabalho, Marti; Mills (2002) observaram que o aumento nas doses de K2O melhorou o aproveitamento de nitrogênio pela batata-doce, e a interação dos fatores resultou em incrementos na porcentagem de matéria seca nos diferentes órgãos da planta. Monteiro; Peressin (1997) obtiveram incrementos na produtividade da batata-doce ao adotar adubações combinadas de N e K, respectivamente. Estes resultados reforçam os argumentos citados por Cantarella (2007), de que ambos são utilizados em altas proporções pelas culturas agrícolas e se relacionam de maneira benéfica, e o suprimento balanceado potencializa a absorção do outro. Na Tabela 10, verifica-se que a maioria das médias dos macronutrientes em folhas+ramas se ajustaram aos valores relatados por Lorenzi et al. (1997), onde são considerados adequados à cultura, os teores de 33 - 45 g kg-1, 2,3 - 5 g kg-1, 31 - 45 g kg-1, 7 - 12 g kg-1, 3 - 12 g kg-1 e 4 - 7,0 g kg-1 para os elementos N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente. EET Estádio de desenvolvimento Período (dias) N P K Ca Mg S B Fe Mn -------------------------------- mg vaso-1 -------------------------------- Plantio ao estabelecimento 0 – 30 1194 33,0 504 583 61,3 218 1,0 7,6 1,4 Crescimento vegetativo 31 – 60 1049 30,4 449 562 56,2 187 0,9 4,9 1,1 Maturação à colheita 61 -150 6082 175,9 1606 1258 325,9 386 5,4 28,2 6,5 Total 8326 239 2561 2404 443,4 792 7,4 40,7 9,0 43 As concentrações de N, P, K, Ca e Mg, denotaram diferenças estatísticas em função das fontes de fertilizante e tipos de água para irrigação utilizadas. As quantidades de fósforo (P) e cálcio (Ca) encontradas estão consideradas adequadas (LORENZI et al., 1997) em todos os tratamentos. O uso do efluente junto a utilização do fertilizante orgânico refletiu no aumento de 28,20 e 41,84% acumulado para P e Ca, em relação ás menores médias. Os nutrientes K e Mg exprimiram teores abaixo da faixa nutricional adequada apenas no tratamento representado pela testemunha (abaixo de 31,0 e 3,0 g kg-1, respectivamente), as médias foram 47,23% e 44,89% superiores à testemunha com uso do efluente associado a adubação orgânica (AO+AR). O teor de N foi abaixo do recomendado em todos os tratamentos e não houve significância para o enxofre. De forma geral, o uso do biossólido foi capaz de suprir nutricionalmente as exigências da batata-doce sobre a maioria dos macronutrientes observados (P, K, Ca e Mg) com valores coniventes aos recomendados por Lorenzi et al. (1997). Houve aumento nos teores foliares de N nos tratamentos que receberam efluente nas irrigações de manutenção diária, esse aumento torna-se evidente quando comparado as parcelas irrigadas com água de abastecimento. Todavia, todas as médias encontradas estão abaixo da recomendação nutricional. De qualquer forma, o uso do composto junto ao efluente expressou potencial no suprimento do nutriente. As quantidades acumuladas de macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) foram de: 177,03; 25,67; 273,12; 121,09; 32,24 e 7,9 kg ha-1. Observa-se que o potássio (K) foi o nutriente mais acumulado, seguido pelo nitrogênio (N) e cálcio (Ca). Estes resultados corroboram com os achados por Echer et al. (2009a) ao avaliarem as respostas da batata-doce na absorção de nutrientes e acúmulo de matéria seca em diferentes órgãos da planta. Quanto aos micronutrientes (Tabela 10), os teores foliares de B, Cu, Fe, Mn e Zn considerados adequados para a batata-doce são respectivamente 25 - 75 mg kg- 1, 10 - 20 mg kg-1, 40 - 100 mg kg-1, 40 - 250 mg kg-1, 20 - 50 mg kg-1 (LORENZI, 1997). As concentrações do micronutriente boro (B) foram estatisticamente significativas e, em quase todos os tratamentos, ficaram dentro da faixa adequada (LORENZI et al., 1997), exceto para a testemunha que recebeu fertilizante mineral e água de abastecimento (AM+AP). Kummer (2013) encontrou resultados semelhantes quanto ao teor de B na soja tratada com efluente tratado (EET) e água potável 44 associados a doses crescentes de biossólido, e foi verificado aumento do elemento com as doses do composto, sobretudo quando irrigado com EET, com teores considerados adequados para a cultura. Os teores foliares de Fe foram adequados em quase todos os tratamentos (LORENZI et al., 1997), exceto na adubação orgânica com água potável. Verificam- se valores decrescentes entre os tratamentos, sendo os menores teores detectados nas parcelas que receberam biossólido como substituição total da adubação nitrogenada para a batata-doce. Não houve diferenças significativas para o Manganês e para o Cobre. As médias para o teor de Zinco não se diferiram significativamente, porém apresentou valores acima da faixa adequada para a cultura (20-50 mg kg-1) (LORENZI et al., 1997) em todos os tratamentos analisados. Todavia, a concentração deste nutriente, mesmo acima do limite, não foi suficiente para causar quaisquer sintomas visuais de toxicidade. Bradfield et al. (2017) estima que os efeitos adversos para o rendimento da batata-doce provavelmente ocorrerão apenas em concentrações que excedem 1000 mg de Zn kg-1. O excesso de Zn estudado por Zhao et al. (2015) na cultura do milho resultou na redução do número de espigas desenvolvidas. Portanto, estudos aprofundados são necessários para avaliar os possíveis riscos de altos teores do nutriente sobre a produtividade de raízes tuberosas. Quanto aos micronutrientes, houve acúmulo na ordem de 277,7; 44,75; 289,57; 245,45 e 381,71 g ha-1, para ara B, Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente. No trigo, Lobo (2010) ao analisar doses crescente de biossólido no manejo nutricional da cultura observou que com o aumento das doses, os teores foliares de ferro (Fe) diminuíram. Lima (2015), no girassol em solo de textura média, observou que a taxa de zinco aumentou substancialmente com o uso do biossólido juntamente com a irrigação com o efluente, com teores acima da faixa recomendada para a cultura. O mesmo comportamento foi observado por Louzada (2016) em condições semelhantes na cultura do Crambe. 45 Tabela 10. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. Parte aérea Tratamentos MS N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Zn kg ha-1 -------------------------------- g kg-1 -------------------------------- -------------------------------- mg kg-1 -------------------------------- AM + AP 4177,7 b 24,1 bc 2,8 c 21,9 c 10,7 b 2,7 c 1,2 21,7 c 5,5 59,7 a 43,0 54,4 AM + AR 5744,7 ab 21,6 c 3,3 b 33,3 b 11,7 b 3,3 c 1,2 27,3 b 6,0 57,0 a 38,8 46,5 AO + AP 6246,8 ab 26,6 ab 3,6 ab 38,4 a 11,5 b 4,0 b 1,1 40,8 a 5,8 31,7 c 34,5 58,5 AO + AR 6581,3 a 26,9 a 3,9 a 41,5 a 18,4 a 4,9 a 1,2 42,1 a 6,8 44,0 b 37,3 58,0 ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações < 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,510 ns < 0,01 0,305 ns < 0,01 0,179 ns 0,415 ns C.V. (%) 16,74 4,98 5,21 4,93 8,71 7,07 5,03 3,39 15,2 5,17 12,9 19,8 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 46 As quantidades de macro e micronutrientes extraídos pelas raízes avaliadas neste trabalho são apresentadas na Tabela 11. Não houve efeitos significativos para o teor de matéria seca nas raízes. As médias do nitrogênio (N) e do enxofre (S) apresentaram diferenças entre si. O acúmulo máximo para N ocorreu no tratamento que recebeu biossólido e efluente, enquanto que para o enxofre, a maior média alcançada ocorreu com o uso do composto. Não houve efeito dos fatores estudados sobre os teores P, K, Ca e Mg nas raízes de batata-doce produzidas. Quanto à análise dos micronutrientes, apenas as médias dos elementos B, Cu e Fe foram significativas. Verificando o comportamento da cultura, os teores exportados da parte aérea para as raízes de B e Cu aumentaram em ambos os órgãos estudados quando a cultura recebeu adubação orgânica e efluente, enquanto que o Fe decresceu significativamente. No caso do Fe, o uso do material compostado provavelmente influenciou nas formas iônicas do elemento, tornando-se menos disponível para a planta, o que explica a menor disponibilidade nas plantas. Os argumentos para este comportamento são melhor discutidos nos resultados encontrados para a biodisponibilidade dos micronutrientes nas raízes tuberosas no experimento 3. Diante das avaliações, as quantidades exportadas dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S) e acumuladas nas raízes foram de: 73,86; 13,95; 102,58; 21,34; 7,39 e 5,91 kg ha-1. Quanto aos micronutrientes, o acúmulo foi na ordem de 41,85; 27,08; 285,60; 65,65 e 117,35 g ha-1, para B, Cu, Fe, Mn e Zn, respectivamente. 47 Tabela 11. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. Raiz Tratamentos MS N P K Ca Mg S B Cu Fe Mn Zn kg ha-1 -------------------------------- g kg-1 -------------------------------- -------------------------------- mg kg-1 -------------------------------- AM + AP 6631,4 5,7 b 1,7 13,3 2,7 1,0 0,7 b 5,1 ab 2,8 b 48,5 a 12,0 18,4 AM + AR 6249,8 4,1 b 1,7 13,0 2,7 1,0 0,72 ab 3,7 b 4,6 a 40,7 b 9,3 13,6 AO + AP 7445,2 5,1 b 1,8 12,9 2,6 1,0 0,78 a 6,1 a 3,1 ab 38,6 bc 9,5 17,3 AO + AR 8206,7 9,0 a 1,7 12,5 2,6 0,9 0,72 ab 5,1 ab 3,3 a 34,8 c 8,0 14,3 ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações 0,541 ns < 0,01 0,964 ns 0,810 ns 0,677 ns 0,783 ns < 0,05 < 0,05 < 0,01 < 0,01 0,126 ns 0,209 ns C.V. (%) 27,94 13,90 8,12 9,33 7,83 12,80 2,63 10,90 18,60 6,05 21,80 16,90 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 48 Quanto à biodisponibilidade de metais pesados nas raízes de batata-doce avaliadas no presente trabalho (Tabela 12), as concentrações da maioria dos elementos estiveram abaixo do nível de detecção, exceto Ba e Mo, sendo verificada diferença significativa apenas para o primeiro, o qual teve maior disponibilidade nas raízes tuberosas cultivadas sob adubação mineral e água potável. Os teores apresentados assim como no experimento 1, estão abaixo dos limites permitidos pela Lei Nº 9782/99 (ANVISA, 2013) e pela CXS 193-1995 proposta pela CODEX Alimentarius (FAO/OMS, 1995) ambas em vigor, sendo que os elementos considerados de extrema toxicidade são Cd, Pb e Níquel Ni. Estes resultados são importantes uma vez que o excesso de metais pesados é tóxico para seres humanos, animais e plantas. De acordo com Chakrabarti, et al. (2005), altos níveis também prejudicam a microbiota do solo e estes elementos não são biodegradáveis, podendo levar décadas e até centenas de anos para que uma parte seja mitigada do ambiente. O acúmulo de Cd nas plantas, por exemplo, pode desencadear uma série de distúrbios na célula vegetal, a princípio, alterando a ultraestrutura dos cloroplastos que levam a inativação de enzimas na fixação de CO2, afetando a absorção de nutrientes, que posteriormente inibe o processo de fotossíntese, e induzindo a peroxidação lipídica e os mecanismos antioxidantes, que finalmente afetam o crescimento e o rendimento das plantas (GILL et al., 2011). No caso do Chumbo, o excesso forma ligações entre o elemento e grupos sulfidrilos de proteínas, podendo perturbar o metabolismo e as atividades biológicas de muitas proteínas nos organismos, e causar distúrbios celulares (REHMAN et al., 2008). Plantas tratadas com Ni apresentaram sintomas de murchamento conforme relatado por Pandey; Sharma (2002) sendo sugerido pelos autores que o acúmulo deste pode ativar espécies reativas de oxigênio que danificam o funcionamento da membrana celular, afetando o fluxo facilitado e o transporte a longa distância de água e nutrientes nas plantas. 49 Tabela 12. Teores médios de metais pesados em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação. Botucatu, 2017. Tratamentos As Ba Cd Cr Hg Mo Ni Pb Se -------------------------------- mg kg-1 -------------------------------- AM + AP < 5,8 3,5 a < 0,15 < 0,6 < 5 3,1 < 0,65 < 5,0 < 10,0 AM + AR < 5,8 1,4 bc < 0,15 < 0,6 < 5 1,5 < 0,65 < 5,0 < 10,0 AO + AP < 5,8 1,9 b < 0,15 < 0,6 < 5 1,5 < 0,65 < 5,0 < 10,0 AO + AR < 5,8 1,1 c < 0,15 < 0,6 < 5 1,5 < 0,65 < 5,0 < 10,0 ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações - < 0,01 - - - 0,091 ns - - - C.V. (%) - 38,6 - - - 48,6 - - Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação Neste experimento, a batata-doce respondeu com maior acúmulo de nutrientes e matéria seca quando utilizada a adubação orgânica associada à irrigação com o efluente tratado. A maioria dos macronutrientes em folhas+ramas estiveram dentro do recomendável, com exceção do nitrogênio e do enxofre. Quanto aos micronutrientes, apenas o manganês e o cobre estiveram abaixo do recomendável, e o zinco apresentou nível excessivo. No experimento 3, será abordado o comportamento da cultura nos solos de textura média e arenosa em função das mesmas fontes de adubação utilizadas neste experimento. Experimento 3 Os resultados das interações (Tabela 13) entre os fatores: adubações e tipos de solo, demonstram que as médias dos macronutrientes N, K e Mg em folhas+ramas da batata-doce, foram maiores com a adubação orgânica junto à irrigação com efluente tratado, com maior expressividade em solo textura média. Apesar disso, os teores de nitrogênio (N) foram inferiores a recomendação nutricional reportada por Lorenzi et al. (1997), o qual indica que o teor adequado é de 33 a 45 g kg-1, no entanto, não foram detectadas deficiências visuais do nutriente. O mesmo comportamento foi observado para os teores de K e Mg também em solo de textura média, porém as médias permaneceram na faixa considerada adequada independentemente do tipo de solo e fonte de adubação, exceto para as 50 testemunhas que apresentaram quantidades abaixo de 31 g kg-1 de K e de 3 g kg-1 de Mg (LORENZI et al., 1997), respectivamente. De maneira geral, presume-se que o incremento de K tenha facilitado o aproveitamento do N pela planta, explicando a ausência de deficiências visuais. Os resultados também demonstram que além da adubação orgânica junto ao efluente proporcionarem maior disponibilidade destes elementos para a batata-doce, estes foram melhor aproveitados em solos mais estruturados. Isto pode ser claramente observado quando se compara os solos estudados neste experimento e o solo estudado no experimento 2. O motivo pelo qual a cultura da batata-doce responde melhor a extração dos macronutrientes em textura média, neste experimento, reforçam os argumentos citados no experimento 2, enfatizando-se sobre a dinâmica de elementos positivamente carregados (NH4 +, K+, Ca2+ e Mg2+) serem atraídos para as superfícies negativamente carregadas das argilas e tornam-se parcialmente protegidos da lixiviação e consequentemente são melhor aproveitados (BRADY; WEIL, 2013). Quanto aos teores de micronutrientes (Tabela 13) a interação entre os fatores, demonstra comportamentos isolados quando comparados as fontes de variação anteriormente analisadas. O Boro obteve seu valor máximo extraído com a adubação orgânica associada à irrigação com efluente no solo de textura média e menor teor obtido na testemunha (29,1 mg kg-1). O Ferro apresentou comportamento contrário, sendo a extração mínima observada no tratamento AO+AR, abaixo do teor ideal (40 – 100 mg kg-1) de acordo com Lorenzi et al. (1997), em ambas as texturas de solo. O Mn apresentou quantidades abaixo da faixa nutricional (< 40,0 mg kg-1) recomendada por Lorenzi et al. (1997) em todos os tratamentos e em ambos os solos, sendo expressivamente inferior em solo de textura média. Quanto ao Zn, a extração máxima do elemento ocorreu com a adubação orgânica no solo de textura arenosa sendo a mesma dentro da faixa adequada, enquanto no solo de textura média a máxima extração ocorreu com o uso do composto orgânico junto a água residuária, estando acima do recomendado (20 – 50 mg kg-1). Neste caso, para ambas as situações a adubação orgânica sem o uso do efluente pode ser melhor recomendada. As razões que podem explicar a relação entre os micronutrientes e a batata- doce diante das adubações estudadas são argumentadas por Stevenson (1986), o qual afirma que os compostos orgânicos da matéria orgânica podem atuar como 51 quelatos sobre os micronutrientes catiônicos (Fe, Mn e Zn). Essa reação pode formar complexos organometálicos solúveis e insolúveis, direcionando a disponibilidade do elemento, mas o autor afirma que cada um pode se comportar de forma particular. 52 Tabela 13. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos teores médios de macro e micronutrientes em folhas+ramas de batata-doce. Botucatu, 2017. Solo (S) Tratamentos NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV Adubações (A) N N K K Mg Mg B B Fe Fe Mn Mn Zn Zn -------------------------- g kg-1 -------------------------- -------------------------------- mg kg-1 -------------------------------- AM + AP 16,1 Ca 17,2 Da 27,6 ABb 28,7 Ba 2,7 Ba 2,3 Cb 25,3 Bb 29,1 Ba 63,8 Aa 68,5 Aa 29,2 ABa 27,1 Ab 24,6 Bb 47,3 Ba AM + AR 16,6 BCb 19,7 Ca 26,6 Ba 31,1 Ba 2,8 Ba 3,0 Ba 25,4 Bb 30,5 Ba 62,6 Aa 60,8 Aa 28,7 Ba 19,0 Bb 24,7 Bb 42,3 Ca AO + AP 18,5 Bb 23,1 Ba 32,5 ABa 34,5 ABa 4,2 Aa 4,6 Aa 33,3 Aa 32,1 Ba 62,0 Aa 45,5 Aa 33,2 Aa 17,3 BCb 35,6 Ab 44,7 BCa AO + AR 28,3 Aa 26,2 Ab 33,0 Aa 38,5 Aa 4,0 Ab 4,9 Aa 33,7 Ab 43,2 Aa 29,5 Bb 31,0 Bb 32,5 ABa 14,5 Cb 33,7 Ab 54,8 Aa ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações (A) < 0,01 < 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Solo (S) < 0,01 < 0,01 < 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 A x S < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 C.V. (%) 5,57 9,95 6,75 7,47 24,04 7,96 5,09 Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na coluna e minúsculas na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey. Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na coluna e minúsculas na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média). AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 53 As variáveis que não foram influenciadas pelas interações são apresentadas na Tabela 14. Não houve significância entre as médias de matéria seca. Os macronutrientes P, Ca e S extraídos apresentaram médias significativas apenas para as fontes de adubação utilizadas. Nota-se pelos resultados que teor do P em folhas e ramas da batata-doce cultivada no presente experimento estão de acordo com a recomendação proposta por Lorenzi et al. (1997), entre 2,3 - 5 g kg-1, com maior média nos cultivos tratados com o composto orgânico junto ao efluente. Comportamento semelhante pode ser observado para o Ca. As médias acumuladas estão dentro do ideal (7 - 12 g kg-1) proposto por Lorenzi et al. (1997), e a resposta foi significativamente maior em plantas cultivadas com o fertilizante orgânico e irrigadas com o efluente. O enxofre obteve comportamento similar, sendo as taxas acumuladas abaixo do recomendado de 4 g kg-1 de S (LORENZI et al. 1997) independentemente do tratamento. Por fim, nota-se pelos resultados que não houve efeitos significativos para adubações e nem para a textura do solo na fonte de variação representada pelo micronutriente Cu, sendo os teores considerados baixos. Tabela 14. Teores médios de macro e micronutrientes em folhas e ramas de batata- doce em função de diferentes fontes de adubação e tipos de solo. Botucatu, 2017. Adubações (A) MS P Ca S Cu kg ha-1 -------------------------- g kg-1 -------------------------- mg kg-1 AM + AP 3815,0 2,8 c 9,8 b 1,0 c 6,0 AM + AR 4515,5 2,7 c 9,98 ab 1,1 bc 5,4 AO + AP 4749,6 3,5 b 10,0 ab 1,2 ab 5,4 AO + AR 5376,2 4,2 a 10,6 a 1,3 a 5,5 Solo (S) NQ 4753,35 3,3 9,3 1,2 5,9 LV 4632,07 3,2 10,2 1,1 5,8 ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações (A) 0,532 ns < 0,01 < 0,05 < 0,01 0,412 ns Solos (S) 0,842 ns 0,518 ns 0,293 ns 0,207 ns 0,794 ns A x S 0,636 ns 0,052 ns 0,358 ns 0,344 ns 0,605 ns C.V. (%) 31,15 6,77 8,77 9,13 12,09 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média). AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 54 O teor dos nutrientes exportados para as raízes é apresentado na Tabela 15. Houve efeito das fontes de adubação e da interação A x S sobre as quantidades dos macronutrientes acumulados na batata-doce. Nota-se pelos resultados que a concentração máxima de N na raiz ocorreu ao utilizar o tratamento AO+AR. A textura do solo não expressou efeitos significativos. Quanto ao Mg, apenas a interação entre os fatores foi significativa. Os resultados gerais apontam que as adubações tiveram pouco efeito no acúmulo do nutriente nas raízes, o mesmo comportamento pode ser observado entre as texturas do solo, sem quaisquer diferenças entre as médias. Os micronutrientes foram influenciados com maior intensidade pela interação. Verifica-se que as fontes de adubação denotaram efeitos sobre o Cu e o Fe, e as texturas do solo refletiram influencias apenas no último elemento citado. O acúmulo de Fe foi expressivamente menor quando foi empregada a adubação orgânica, semelhante ao observado na parte aérea, com reduções de 57,08% e 42,43% em relação aos maiores teores observados na testemunha (AM+AP) em solo arenoso (48,0 mg kg-1), e quando empregada a irrigação com efluente (AM+AR) em solo de textura média (47,6 mg kg-1). Estes resultados referentes aos efeitos das texturas do solo sobre as fontes de adubação utilizadas demonstram que houve maior influência na concentração do ferro quando a batata-doce foi cultivada em solo de textura média. O Cu obteve resposta isolada, apesar da contribuição do efluente, as menores taxas do elemento ocorreram no tratamento AM+AR, e as médias entre as demais fontes de adubação foram semelhantes e não foram influenciadas quando analisadas entre os tipos de solo. Quanto ao acumulo de Zn, o teor do elemento foi pouco influenciado pelos tratamentos adotados, com média estatisticamente inferior no tratamento AO+AP quando comparados os solos. A dinâmica dos micronutrientes depende não só do pH, como do teor de argila e matéria orgânica. Adicionalmente, Fuentes et al. (2004) afirma que o processo de compostagem do biossólido ajuda a aumentar a estabilização e complexação de elementos metálicos na fase orgânica, pela formação de complexos estáveis entre metal e húmus. A explicação advém da reação alcalina da compostagem que modifica a forma iônica do elemento que poderá resultar em compostos menos disponíveis para as plantas. 55 Tabela 15. Interação entre fontes de adubação e tipos de solo nos teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata- doce. Botucatu, 2017. Solo (S) Tratamentos NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV NQ LV Adubações (A) N N Mg Mg Cu Cu Fe Fe Zn Zn -------------------------- g kg-1 -------------------------- ------------------------------------- mg kg-1 ------------------------------------- AM + AP 4,2 Ba 4,1 Ab 0,8 Ba 0,9 Aa 2,2 Aa 1,7 Ba 48,0 Aa 41,8 Bb 14,7 Aa 13,0 Aa AM + AR 4,7 Ba 4,5 Aa 0,83 ABa 0,9 Aa 1,0 Ba 1,2 Ba 40,0 Bb 47,6 Aa 15,0 Aa 13,7 Aa AO + AP 4,8 ABa 4,5 Aa 0,83 ABa 0,9 Aa 2,5 Aa 2,2 Aa 21,3 Cb 27,4 Ca 11,8 Ab 15,8 Aa AO + AR 5,8 Aa 4,9 Aa 0,9 Aa 0,9 Aa 2,4 Aa 1,8 Bb 20,6 Cb 30,5 Ca 14,8 Aa 15,3 Aa ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações (A) < 0,05 0,241 ns < 0,01 < 0,01 0,583 ns Solos (S) 0,056 ns 0,213 ns 0,064 ns < 0,01 0,614 ns A x S < 0,05 < 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,05 C.V. (%) 11,59 6,43 27,08 7,32 13,77 Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na coluna e minúsculas na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey. Médias seguidas de letras iguais maiúsculas na coluna e minúsculas na linha não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média). AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação 56 Na Tabela 16 estão os teores médios dos nutrientes nas raízes que não apresentaram interação significativa, sendo observados efeitos isolados dos tratamentos referentes às adubações e aos tipos de solo utilizados neste experimento. Verifica-se que não houve diferenças significativas para o macronutriente Ca tanto quanto para o micronutriente B. A textura do solo não aferiu efeitos significativos sobre a maioria dos macronutrientes com exceção do P. A taxa de translocação do elemento da parte aérea para as raízes ocorreu com maior intensidade quando a batata-doce foi cultivada em solo arenoso. Esse resultado era esperado uma vez que o P é um dos nutrientes que tem maior variação na fração extraída pela influência do tipo de solo, sobretudo nos argilosos, onde a extração é menor devido a adsorção às partículas coloidais (O’SULLIVAN et al., 1997), isso explica porque os maiores teores do elemento foram encontrados tanto na parte aérea quanto nas raízes em solo arenoso (Tabela 16). O K foi um dos elementos armazenados em maior quantidade pela cultura, com maior média expressa na parcela tratada com a fonte AO+AR, sendo semelhante ao observado na parte aérea. O Enxofre obteve comportamento semelhante, porém se mostrou como um dos elementos acumulados em menor quantidade. A exigência do K pela batata-doce é atribuída à essencialidade do elemento para a planta que pode participar de funções fisico-químicas que resultarão no comprimento radicular, densidade e qualidade de amido (WANG; CHEN, 2012; WANG et al., 2015). 57 Tabela 16. Teores médios de macro e micronutrientes em raízes de batata-doce em função de diferentes fontes de adubação e tipos de solo. Botucatu, 2017. Adubações (A) MS P K Ca S B Mn kg ha-1 -------------------------- g kg-1 -------------------------- ----------- mg kg-1 ----------- AM + AP 5508,33 b 1,5 b 12,5 b 2,6 0,67 b 6,2 5,0 b AM + AR 7584,10 ab 1,6 ab 12,45 b 2,5 0,68 ab 5,6 5,37 ab AO + AP 6496,06 ab 1,7 a 12,9 ab 2,5 0,69 ab 6,2 6,7 a AO + AR 8381,41 a 1,7 a 14,3 a 2,6 0,70 a 4,8 5,37 ab Solo (S) NQ 7469,76 1,7 a 13,3 2,5 0,68 5,6 6,3 a LV 6515,18 1,63 b 12,8 2,6 0,69 5,7 5,0 b ----------------------------------- p --------------------------------- Adubações (A) < 0,05 < 0,01 < 0,05 0,878 ns < 0,05 0,077 ns < 0,05 Solos (S) 0,115 ns < 0,05 0,212 ns 0,283 ns 0,428 ns 0,759 ns < 0,01 A x S 0,742 ns 0,973 ns 0,371 ns 0,078 ns 0,346 ns 0,848 ns 0,157 ns C.V. (%) 19,87 6,77 8,44 7,54 2,54 20,28 18,50 Médias seguidas de mesma letra na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey. Legenda: NQ – Neossolo Quartzarênico órtico (textura arenosa); LV – Latossolo Vermelho distrófico (textura média). AM+AP – Adubação mineral + água de abastecimento; AM+AR – Adubação mineral + água residuária; AO+AP – Adubação orgânica + água de abastecimento; AO+AR – Adubação orgânica + água residuária. ns não significativo; (p <0,05) significativo a 5% de probabilidade. (p <0,01) significativo a 1% de probabilidade; CV (%) – coeficiente de variação. 58 A análise referente à concentração de elementos inorgânicos nas raízes é apresentada na Tabela 17. Os resultados demonstram que as médias de ambos os metais detectados foram influenciadas pela interação dos fatores e, pelas fontes de adubação utilizadas. A textura do solo denotou efeito apenas na concentração do molibdênio. O molibdênio é o elemento menos abundante dos micronutrientes nos tecidos vegetais, portanto, é imprescindível o monitoramento deste nutriente, uma vez que em importantes reações redox de atividades enzimáticas, a exemplo das enzimas envolvidas nos processos da redutase do nitrato, xantina desidrogenase, sulfite oxidase e aldeído oxidase (KAISER et al. 2005). Assim, como os resultados observados neste trabalho, Antonius et al. (2011) alcançou maiores incrementos de molibdênio em plantas de batata-doce cultivadas sob condições semelhantes a este experimento, e não detectou Cádmio nas raízes tuberosas. Assim, como nos experimentos 1 e 2, a maioria dos metais pesados foi indetectável pelo método analítico ut