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ANOTAÇÕES CURSO ONLINE – COMPOSTAGEM # AULA 1: A IMPORTÂNCIA DO APROVEITAMENTO AGRÍCOLA DOS RESÍDUOS DE COMPOSIÇÃO ORGÂNICA o OBJETIVO: É uma maneira de amenizar problemas ambientais e a insustentabilidade gerados pelo modelo de produção, consumo e disposição de resíduos de origem agropecuária vigente na sociedade globalizada. o Tem a ver com o FLUXO DE NUTRIENTES: plantas, humanos e animais ▪ Sociedade urbanizada: ocasionou a quebra do ciclo de nutrientes animal/vegetal devido ao fato de terem migrado para a sociedade urbana. Então parte dos nutrientes utilizados par a produção vegetal e animal, migraram para a cidade, sem o devido retorno ao solo, ocasionando problemas ambientais. ▪ O problema se tornou mais sério quando os animais foram “separados” dos vegetais: ▪ Grande parte do milho/soja são importados p Europa e China para a alimentação dos animais ▪ Esse efeito tem dois problemas sérios: esgotamento dos nutrientes nas regiões de produção vegetal, e concentração de nutrientes onde ocorre a produção animal e o consumo humano, gerando sérios problemas ambientais. • Precisa de reservas finitas de nutrientes: tornando mais caro e difícil de serem repostos ao solo. • Dependência de insumos por parte dos agricultores: dependência econômica e infraestrutura para ter os insumos sempre disponíveis para larga escala • Poluição ambiental, principalmente dos mananciais • Como amenizar os problemas e aumentar a sustentabilidade dos modelos de sistemas agropecuários??? Por meio do aproveitamento de resíduos: tanto da produção animal, quanto do consumo humano, e fazer com que os nutrientes presentes nos resíduos, volte para o solo. # AULA 2: A MATÉRIA ORGÂNICA ➢ Melhora as principais características responsáveis pela fertilidade do solo o Características químicas: ▪ Fornecimento de nutrientes ▪ Retenção de nutrientes: p evitar que os nutrientes percam por lixiviação ▪ Inativação de elementos tóxicos: ameniza problemas de contaminação ▪ Redução das variabilidades características do solo: chamado PODER TAMPÃO o Características físicas: ▪ Agregação do solo: a matéria orgânica contribui com o aumento tanto dos macroporos quanto dos microporos; ▪ Aumentando a porosidade e redução da densidade; ▪ Aumentando a aeração; ▪ Aumento da capacidade de infiltração de água: impacto mt positivo na erosão do solo ▪ Aumento da capacidade de retenção de água o Características biológicas: ▪ Fonte de carbono, formando as estruturas dos moos; ▪ Fonte de energia; ▪ Fonte de nutrientes; ▪ Formação de abrigo para a proteção dos organismos que habitam o solo; o Compartimentos da matéria orgânica: ▪ Matéria orgânica VIVA: • Raízes • Macrofauna: animais maiores que habitam o solo • Microorganismos ▪ Matéria orgânica NÃO-VIVENTE: • Matéria orgânica LEVE: restos vegetais, da macrofauna e dos moos, que ainda não sofreram o processo de decomposição • Humus ou substâncias húmicas (SH): MAIS IMPORTANTE!! Proporciona as melhorias químicas, físicas e biológicas do solo. o Compostos de carbono: ▪ Estrutura molecular: capacidade de formar diversos compostos com diversas estruturas moleculares (................) ▪ Alifáticos: não contém anel de benzeno ▪ Aromáticos: contem anel de benzeno o Matéria organiza LEVE: ▪ O tecido vegetal (principal percursor do húmus) ▪ Formado por células, que são constituídas por: • Substâncias de degradação rápidas, que estão localizadas predominantemente no interior das células e são as responsáveis pelo metabolismo vegetal, e são formadas por: o Proteínas e aminoácidos: as proteínas são formadas por aminoácidos, que são substâncias que possuem a presença do grupo carboxila e do grupo amina (N e ligação SIMPLES). ▪ São as proteínas e aminoácidos que contém a maior parte de N presente nos seres vivos animais/vegetais. o Gorduras: são substâncias utilizadas como reserva de energia dos animais e vegetais. ▪ Constituídas por átomos de C e H em cadeias longas. o Carboidratos: açúcar e amido ▪ Constituídos por cadeias de C e H, O e hidroxila ▪ Principal carboidrato presente nos tecidos vegetais é a glicose e seus polímeros. ▪ Glicose: na natureza é constituída por 6 C de forma cíclica, mas não é um aromático (os C não tem ligação pi, além de possuir um O no aro) ▪ Açúcares (SACAROSE) ▪ Amido: polímero de glicose produzido pelas plantas, que serve de reserva de energia. • As moléculas de glicose estão ligadas por uma ligação ALFA (1-4) o Outros componentes químicos • Substâncias de degradação lenta, que estão localizadas nas paredes celulares, e ocorrem nos tecidos fibrosos dos talos e troncos. o Tecido fibroso é formado pela união de fibras que são formadas por celulose (interior das fibras) e hemicelulose (periferia das fibras). E também lignina. o Celulose: polímero de glicose, mas as moléculas de glicose, são ligadas por ligações BETA (1-4) o Hemicelulose: polímero de glicose, mas as moléculas de glicose apresentam ligações não- lineares. o Lignina: ▪ NÃO É DE DEGRADAÇÃO RÁPIDA, E É CONSTITUÍDO POR CADEIAS AROMÁTICAS, que são as maiores precursoras das substancias húmicas (SH) ▪ Quanto maior a quantidade de lignina, maior a rigidez e ataque de macro e micro moos ▪ Na sua estrutura, observa-se a predominância de anéis aromáticos, e é por isso que é uma substância de difícil de degradação, mais resistente que a celulose e a hemicelulose. ❖ As subs. de degradação rápida e lenta: formam as substâncias das substâncias não aromáticas (alifáticas) o Substâncias húmicas (SH): ▪ As SH são formadas pelos alifáticos E os aromáticos. ▪ Sua estrutura é bastante parecida com a da lignina ▪ São formadas predominantemente por anéis aromáticos, que constitui a base de sua estrutura, e são responsáveis a sua resistência ao ataque de moos decompositores, mas elas também possuem substâncias alifáticas, que são responsáveis pela funcionalidade e atividade química. ▪ As SHs são formadas através de diversas rotas, mas a mais utilizada é a Rota de polimerização o Rota de polimerização: 1. Residuos vegetais/animais que habitam o solo são decompostos em subs. mais simples, chamada de fração leve; 2. A fração leve começa a se aglomerar e se polimerizar, formando substancias mais complexas; 3. Então primeiro ocorre a formação dos ácidos fúlvicos (grau baixo de polimerização), depois os ácidos húmicos (grau intermediário) e por fim, a humina (fração da SH mais polimerizada e mais aromática) • Conforme vai ocorrendo, maior vai ficando o grau de polimerização, além de aumentar a intensidade da cor escura, pq ocorre um predomínio dos átomos de C. • Sobre a rota: o Predomina em condições favoráveis à atividade microbiana; o Em condições desfavoráveis (frio, falta de nutrientes, seca, falta de material mineral mais ativo), ocorre o predomínio de formas intermediárias (ác. Fúlvicos). ▪ Os cursos d’água que nascem em regiões altas e frias, tem a cor escura, devido a presença do ac. Fúlvico que é a fração mais solúvel da MO. O mesmo ocorre em regiões muito arenosas, com pouca argila, que é a argila que é responsável pela proteção da matéria orgânica e aquela ação de catalisador abiótico para a formação de SH. ➢ Cadeias aromáticas também podem ser formadas por meio do metabolismo secundário dos micros e macro organismos responsáveis pela decomposição dos resíduos orgânicos. ➢ Mas a proporção de substâncias com anéis aromáticos será pequena quando comparado com os resíduos vegetais lignificados. ➢ Quando as matérias primas são pobres em anéis aromáticos, como ocorre nos resíduos vegetais pouco lignificados, ou de resíduos de origem animal, a sua decomposição é muito mais rápida do que as matérias primas lignificadas, e a formação de SH éreduzida, pois a maior parte da estrutura, é degradada, formando CO2 e mineralizando os nutrientes presentes. ➢ Caracterização da MO: o Do ponto de vista químico, as SHs são agregados moleculares consistindo de açucares, ácidos graxos, polipeptídeos, cadeias alifáticas e anéis aromáticos. o Não existe consenso sobre como é exatamente a estrutura das SHs o O principal obstáculo é a falta de sequencias repetitivas e a variedade de reações químicas e biológicas envolvidas na sua gênese, que fazem as moléculas das SHs muito complexas e multifacetadas. o Diferentes autores têm considerado que as SHs são materiais poliméricos de alto peso moléculas, originado a partir da decomposição da lignina e de catalisadores abióticos, como a fração mineral do solo. # AULA 3: A IMPORTÂNCIA DA MATÉRIA ORGÂNICA PARA A FERTILIDADE DO SOLO A matéria orgânica do solo atua de três formas diferentes: 1. Fornecedora de nutrientes: disponibilização de nutrientes necessários para o crescimento vegetal, mas para isso, precisa ter: ▪ Elevados teores de nutrientes; ▪ Sincronia entre a disponibilização e demanda por nutrientes; ▪ Maior velocidade de mineralização, para disponibilizar os nutrientes de maneira mais rápida; ▪ Menor estabilização e humificação. 2. Condicionadora físico e físico-químico do solo: CTC (capacidade de troca catio-iônica), poder tampão, agregação, infiltração de água e retenção de água: ▪ Material mais estável, pq se ela se decompõe rápido, os efeitos benéficos rapidamente se perdem. ▪ Maior humificação: MP com cadeias aromáticas (lignina) 3. Condicionadora biológica do solo, isso pode ser feito com: ▪ A matéria orgânica agindo como um veículo para adição de MOOs ao solo, ou seja, matéria orgânica com elevada população de moos é adicionada ao solo. ▪ Fonte de C, energia e nutrientes: isso vai favorecer o desenvolvimento e a manutenção dos moos presentes no solo. ▪ Formação de nichos: pois a matéria orgânica é um material que proporciona uma estabilidade térmica, hídrica e fornece nutrientes, então serve de “abrigo” para os moos caso ocorra algum estresse no solo, tornando o material mais estável 1. Fornecimento de nutrientes: a. Fertilizantes sintéticos de elevada solubilidade ❖ Nutriente todo disponível (é uma vantagem), gerando perdas • Parte dele pode ser usado imediatamente p produção vegetal, ou então parte dele é perdido: por erosão e lixiviação. ❖ Irrigação excessiva (desvantagem) b. Fertilizantes orgânicos: ❖ Parte fica disponível para o vegetal, gerando menos perdas ❖ Torta de mamona: possui a maior parte do N presente na forma não disponível, e somente uma fração na forma disponível, só que a torta de mamona é muito instável, sua decomposição é muito rápida. Com 15 dias uma parte que tava na parte não disponível, se torna disponível, e com 30 dias a fração disponível aumenta mais ainda. ❖ Húmus de minhoca: somente uma pequena parte fica na forma disponível, e mesmo ao longo do tempo, a disponibilização ocorre de forma lenta, por ser um material mais estável. ➢ Velocidade de mineralização da MO: é influenciada pela natureza do adubo orgânico utilizado, além de outros fatores: textura, mineralogia do solo, clima, umidade, temperatura, manejo ao solo. ELEVADA REDUZIDA Solo arenoso Solo argiloso Clima quente e úmido Clima frio Elevado revolvimento do solo Reduzido revolvimento do solo 2. Condicionamento do solo a. Físico-químico: ❖ Que está relacionado com a capacidade de troca, poder tampão e complexação de metais, o que: • Reduz a perda de nutrientes; • Aumenta o equilíbrio do solo: aumento do poder tampão; • Ameniza eventuais problemas de contaminação com metais pesados; ❖ Capacidade de troca: o aumento da capacidade de troca proporcionada pela matéria orgânica, principalmente a troca catio-ionica, ocorre pelo aumento das cargas negativas do solo, isso pq a matéria organica é rica em grupos carboxílicos (COO-) e hidroxílicos (O-), que possuem cargas negativas. Então mesmo uma matéria orgânica bastante humificada, com predomínio de cadeias aromáticas, existem grupos funcionais que possuem cargas negativas que vao atrair os cátions, isso ocorre tanto p os COO- quanto O-, que vão ter esse efeito de atração de cátions por meio de suas cargas negativas. Essas cargas negativas presentes na superfícies da matéria orgânica, vão atrair os cátions presentes na solução do solo, evitando que elas sejam perdidas por lixiviação. ❖ Poder tampão: o aumento do poder tampão do solo, que é mais outra característica benéfica proporcionada pela matéria orgânica, também esta relacionada com o aumento de carga proporcionada pela matéria orgânica, isso vale p diversas características, como: o Acidez ativa: H+ presentes na solução do solo. o Acidez potencial: H+ adsorvidos no complexo de troca. o Tem mt importância p evitar mudanças drásticas nas características do solo ❖ Complexação de nutrientes e elementos tóxicos: b. Físico: ❖ Relacionado com agregação do solo e formação de Macroporosidade + microorosidade • Microporosidade: a. Proporcionada por materiais porosos ou partículas muito pequenas b. Particulas de humus: retenção de água + refúgios para micro e macrofauna do solo c. Solos arenosos são carentes de microporosidade d. Matéria orgânica estabilizada, que vai manter suas características por mais tempo, e manter esse condicionamento do solo por mais tempo. e. Para melhorar a microporosidade de solos arenosos é necessário a adição de adubos orgânicos constituídos por matéria orgânica humificada • Macroporosidade: a. Proporcionada por partículas maiores b. Aumento da agregação: aumento da infiltração de água + aumento da areação + aumento da descompactação c. Indicado para melhorar a estrutura de solos argilosos, que podem ter reduzida macroporosidade, devido o reduzido das partículas de argila d. Matéria orgânica não estabilizada: gomas e mucilagens. e. A glomatina, que é uma glicoproteína hidrofóbica, termoestável e recalcitrante produzida pelos fungos micorrízicos arbusculares. A sua propriedade de “cola” auxilia a fixação das partículas do solo, favorecendo a formação de agregados estáveis. ❖ Etapas do processo de agregação do solo: 1. Aproximação das partículas o Floculação o principal mecanismo de aproximação das partículas de argila e de formação de microagregados o Outros: expansão e contração do solo, crescimento de raízes, outros. 2. Cimentação dos agregados formados: é responsável por manter a estável a união das partículas. o Realizada principalmente por colas orgânicas, constituídas por gomas e mucilagens produzidas a partir de moos cuja sobrevivência depende da disponibilidade de substâncias de fácil decomposição. o As gomas e mucilagens são geralmente são formadas por polissacarídeos como a pectina, cuja estrutura é semelhante á dos polímeros de glicose o A manutenção dos agregados da adição periódica de substancias de fácil decomposição (polímeros de glicose), que vai proporcionar a manutenção de elevada população de moos, que vai produzir as gomas e mucilagens. o Também contribui para a cimentação: ▪ A glomalina, que é uma glicoproteína produzida pelos fungos micorrízicos arbusculares, e que geralmente tem importante papel na formação de agregados estáveis, pois sua propriedade de cola auxilia a fixação das partículas do solo. ▪ Hifas de fungos, raízes etc, que atuam formando um emaranhado de filamentos que ajudam a manter a coesão dos agregados o A matéria orgânica atua na cimentação também de forma indireta, pois: ▪ Promove o aumento da quantidade e da diversidade de organismos no solo. ▪ Melhora a fertilidade do solo, favorecendo o desenvolvimento vegetal e o crescimentode raízes. ❖ Agregação do solo: • Microagregado(floculação + cimentação): partículas de argila, gel bacteriano – SH, tecido de plantas, bactéria • Macroagregado (aproximação de partículas + cimentação): cimento orgânico-mineral, hifa, tecido de plantas, poro, partícula mineral. ❖ Infiltração de água: o Infiltração: solo agregado o Escorrimento: solo compactado/sem agregação, potencionalizando os efeitos de erosão. Esse excesso de agua se acumula no fundo, causando inundação e essa agua não infiltra no solo, o que proporciona um menor equilíbrio hídrico e menor crescimento vegetal Efeitos diretos das SH sobre as plantas: 1. Promoção de crescimento do sistema radicular 2. Melhoria no transporte de nutrientes 3. Aumento da resistência ao stress hídrico 4. Efeitos antioxidantes 5. Efeitos de proteção vegetal 6. Outros. A capacidade de fornecimento de nutrientes é maior em materiais orgânicos ricos em nutrientes e com menor humificação. Mas a velocidade de mineralização de nutrientes contidos na matéria orgânica também depende de outros fatores, como o clima, a textura e o manejo do solo. Os efeitos benéficos da matéria orgânica no condicionamento do solo estão relacionados, principalmente, ao aumento da capacidade de troca e do poder tampão, e da melhoria da porosidade e da estrutura do solo. A capacidade de condicionamento do solo geralmente é maior em materiais orgânicos mais humificados. # AULA 4: UTILIZAÇÃO AGRÍCOLA DA MATÉRIA ORGÂNICA ➢ Utilização agrícola: o Adubação ▪ Fornecimento de nutrientes ▪ Condicionamento físico e físico-químico do solo ▪ Condicionamento biológico do solo o Matéria-prima para substratos ❖ Adubação orgânica: o Qualidade do composto: ▪ Teor de nutrientes ▪ Relação C/nutriente, principalmente o nitrogênio> C:N ▪ Umidade ▪ Teor de matéria organica ▪ Granulometria ▪ Grau de humificação <> estabilidade ▪ Contaminação • Física: vidro, plástico, metal, farpas etc. • Química: metais pesados, agrotóxicos, sais etc. • Biológica: enteropatógenos, fitopatógenos, propágulos de plantas invasoras etc. o Estabilidade: ▪ Está inversamente relacionada com o conteúdo de substâncias de fácil decomposição presentes no material, como açúcares solúveis, amido, proteínas etc. ▪ Materiais instáveis podem causar problemas durante o transporte, armazenamento e aplicação do produto. Também podem ter efeitos prejudiciais ao solo e às plantas. ▪ A decomposição de substâncias facilmente degradáveis pode promover processo de aquecimento, anaerobiose, emissão de odores e perda de massa. ▪ Os materiais podem estar provisoriamente estabilizados devido à alguma limitação à atividade dos microrganismos decompositores, como baixa umidade, pH muito reduzido ou muito elevado, ou temperaturas muito baixas. o Estabilidade e Maturidade ➢ Estabilidade: relacionada a processos de aquecimento, anaerobiose e emissão de odores, causados pela decomposição de substâncias facilmente degradáveis. ➢ Maturidade: relacionada com o potencial de crescimento da planta associados ao grau de humificação da matéria orgânica. ▪ Indicadores: • Estabilidade: emissão de CO2 e NH3, aquecimento, consumo de O2, relação NH4+/NO3- • Maturidade: CTC, relações ácidos húmicos/ácidos fúlvicos, relação E4/E6, coloides orgânicos. o Formas de aplicação: ➢ Adubação de base: ▪ Também é realizada visando o condicionamento do solo. ▪ O adubo geralmente é incorporado ao solo ou aplicado em covas. ▪ Composto com elevado potencial de condicionamento do solo → CTC, poder tampão, agregação. ➢ Adubação de cobertura: ▪ Composto orgânico rico em nutrientes e que permita a sua disponibilização em sincronia com a demanda da planta. ▪ Geralmente utilizado em conjunto com outros adubos orgânios: tortas, farelos e cama de aviário. Neste caso, estes adubos geralmente são aplicado em cobertura e em doses fracionadas. ➢ Muleh ▪ Composto estabilizado e humificado. ❖ Substratos: o Produção de mudas em bandejas ou tubetes: 100% substrato. o Produção de mudas ou produção vegetal em recipientes de maior volume: composto + terra ou outros materiais + fertilizantes. Limitado volume para o crescimento das raízes o Características necessárias em um substrato: a. Elevado teor de nutrientes. b. Disponibilização de nutrientes em sincronia com a necessidade da planta. c. Elevada capacidade de infiltração e de retenção de água. d. Boa drenagem do excesso de umidade. e. Permitir boa aeração das raízes. f. Reduzido potencial de encolhimento e expansão. g. Estar isento de contaminação biológica (pragas, doenças e plantas invasoras). h. Não liberar substâncias tóxicas. i. Ser um produto de baixa densidade (peso reduzido). o Geralmente são constituídos pela mistura de diferentes materiais. o Material base: proporciona características como retenção de água e nutrientes, aeração, volume (baixa densidade). Exemplo: turfa, vermiculita, casca de arroz carbonizada, húmus de minhoca e composto orgânico → humificado e estabilizado. o Fornecedores de nutrientes: fornecem os nutrientes necessários para o desenvolvimento vegetal. Exemplo: torta de mamona, cama de aviário, biofertilizantes, composto orgânico → rico em nutrientes e que permita a sua disponibilização em sincronia com a demanda da planta. As características necessárias para que um composto seja considerado um bom fertilizante orgânico depende da forma com que ele será utilizado. Os substratos devem disponibilizar os nutrientes, a água e o oxigênio necessários para o desenvolvimento de mudas ou plantas cultivadas em recipientes de reduzido volume, e por isto, geralmente são formulados com matérias-primas com características diferentes. Os compostos orgânicos geralmente são utilizados como material base para formulação dos substratos, proporcionando características como retenção de água e nutrientes, aeração e volume (baixa densidade). # AULA 5 – APROVEITAMENTO AGRÍCOLA DE RESÍDUOS • Pode ser realizado de duas formas: 1. A reciclagem de resíduos e sub-produtos gerados dentro do sistema de produção agropecuário. • Reciclagem de resíduos animais e vegetais gerados dentro dos sistemas de produção é uma estratégia fundamental com vistas a favorecer a sua sustentabilidade. • Reduz a perda de nutrientes e otimiza o seu aproveitamento, diminuindo a dependência de insumos externos. Esta reciclagem evita que os nutrientes se acumulem em determinado compartimento enquanto são demandados em outros. 2. O aproveitamento de resíduos e sub-produtos gerados fora do sistema de produção agropecuário. 3. Fluxo de nutrientes: 4. Aproveitamento de resíduos: • Classificação de resíduos sólidos segundo a fonte geradora: • Resíduos Urbanos: o Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010) Art. 36. No âmbito da responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos, cabe ao titular dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, observado, se houver, o plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos: 1. adotar procedimentos para reaproveitar os resíduos sólidos reutilizáveis e recicláveis oriundos dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos; 2. Estabelecer sistema de coleta seletiva; 3. implantar sistema de compostagem para resíduos sólidos orgânicos e articular com os agentes econômicos e sociais formas de utilização do composto produzido; • Viabilidade: o Critérios para o aproveitamento de resíduos orgânicos: 1. Disponibilidade: quantidade e distribuição. 2. Custo: aquisição, transporte, utilização. 3. Características físicas: densidade, granulometria, textura, etc. 4. Característicasquímicas: umidade, matéria orgânica, teor de nutrientes. 5. Contaminação: ▪ Física: vidro, plástico, metal, farpas etc. ▪ Química: metais pesados, agrotóxicos, sais etc. ▪ Biológica: patógenos, propágulos de plantas invasoras etc. • Utilização: o Princípios da utilização agrícola de resíduos orgânicos: 1. Resíduos e seus produtos, quando aplicados ao solo, podem causar os seguintes efeitos deletérios: ➢ Imobilização de nutrientes. ➢ Anaerobiose e outros desequilíbrios fisico-químicos. ➢ Modificação de propriedades físicas. ➢ Contaminação das culturas com substâncias tóxicas. ➢ Contaminação da água. ➢ Outras. 2. O sistema solo-agua-plantas geralmente apresenta capacidade de suportar impactos negativos decorrentes da aplicação de produtos prejudiciais, mas esta capacidade é limitada, sendo função de: ➢ Características do material. ➢ Quantidade aplicada. ➢ Frequência de aplicação. ➢ Época de aplicação. ➢ Características do solo. ➢ Clima. ➢ Vegetação. A aplicação de resíduos e seus produtos ao solo deve ser realizada de forma que os impactos negativos sejam minimizados, considerando-se a capacidade do solo de suportar estes impactos negativos. • Legislação: o Restrições: sanitária, ambiental e agropecuária. o Âmbito: federal, estadual ou municipal. o Caracterização dos materiais: origem e análises de características básicas. • Grande parte dos resíduos não podem ser utilizados diretamente como substrato ou como fertilizante orgânico: 1. Produtos não estabilizados. 2. se enquadram nos critérios estabelecidos pela legislação. 3. Apresentam contaminação química e/ou biológica. ✓ Alternativas: o Vermicompostagem. o Fermentação anaeróbica → biodigestores. o Carvão → biochar. o Compostagem. A reciclagem dos resíduos animais e vegetais gerados dentro dos sistemas de produção é uma estratégia fundamental com vistas a favorecer a sua sustentabilidade. Resíduos e sub-produtos gerados fora do sistema de produção agropecuário também podem, e devem, ser utilizados na produção agrícola. Mas grande parte destes materiais não pode ser utilizada diretamente como substrato ou como fertilizante orgânico, pois não está estabilizada, não se enquadra nos critérios estabelecidos pela legislação ou apresenta contaminação química e/ou biológica. A compostagem é um processo que permite a adequação de materiais orgânicos para o seu uso agrícola. # AULA 6 – O QUE É COMPOSTAGEM? • Definição: A compostagem é um procedimento que visa acelerar e direcionar o processo de decomposição de materiais orgânicos que ocorre espontaneamente na natureza. • As técnicas utilizadas permitem reproduzir condições ideais, visando elevar a eficiência do processo de compostagem e proporcionar a obtenção de fertilizantes e substratos orgânicos humificados, ricos em nutrientes e com níveis aceitáveis de contaminação química e biológica. • Objetivo: o Estabilização do material. o Redução ou eliminação de organismos indesejáveis. o Redução ou eliminação de substâncias tóxicas. o Disponibilização ou concentração de nutrientes. o Melhoria na capacidade de condicionamento do solo. • Mistura de materiais com diferentes características: C (oalha, serragem, bagaço de cana, aparas de poda)+ N (esterco, tortas, resíduos de abatedouros. ****QUANTO MAIS MISTURADO, MELHOR**** o Relação C:N entre 25 e 35. • Decomposição AERÓBICA: o Emissão de CO2, com elevado aquecimento (484 a 674 kcal g-1 glicose). o Formação de M.O. humificada → material sólido, com elevada capacidade de condicionamento do solo. o Produto final isento de ácidos orgânicos voláteis. o Transformação do N: N-orgânico → NH3 → NO3. • Fermentação anaeróbica: o Emissão de metano, com reduzido aquecimento (26 kcal g- 1 glicose). o Produção de efluente de biodigestor → material líquido, com reduzida capacidade de condicionamento do solo. o Pode ocorrer a formação de ácidos orgânicos voláteis. o Transformação do N: N-orgânico → NH3 → NO3 → N2O + N2. • Organismos que atuam na compostagem: o Aquecimento: moos decompositores de materiais de fácil degradação com o predomínio de bactérias. o Estabilização e maturação: moos decompositores de material de fácil degradação, com o predomínio de fungos e actinomicetos, microfauna. • É um processo dinâmico, em que o trabalho é feito por uma combinação de atividades resultantes de uma sucessão de grupos com grande diversidade de bactérias, actinomicetos, fungos e outras populações biológicas. • Cada grupo sucessional é adequado para um ambiente particular (temperatura adequada e maior atividade na decomposição de algum tipo de matéria orgânica), sendo que as atividades de um grupo é complementar às de outro. • Presença de populações mistas, devido à complexa diversidade de ambientes oferecidos pela natureza heterogênea do material compostável. • O composto não é uma mistura homogênea, pois é um conjunto de diferentes nichos. o Possibilita a ocorrência de fenômenos químicos, físicos e biológicos em microescala, como solubilização de nutrientes, multiplicação de microrganismos, síntese de substâncias químicas, etc. # AULA 7 – CONDIÇÕES RECOMENDADAS PARA A COMPOSTAGEM • Relação C:N entre 25-35: • Os microrganismos geralmente apresentam em suas células a proporção de 10 partes de C para cada parte de N → relação C:N = 10. • Mas, para formar a sua estrutura física, eles utilizam energia por meio da respiração, geralmente emitindo 2 átomos de C, na forma de CO2, para cada átomo de C que permanecerá na sua estrutura. • Portanto, para cada átomo de N presente na estrutura dos microrganismos, serão necessários 10 x (1+2) = 30 átomos de C → C:N ~ 30. • Cálculo das proporções ao nível de agricultor ou de pequeno produtor: o Nas leiras de pequeno volume, as matérias-primas podem ser medidas com base na sua massa seca, pois é fácil pesá-las e mantê-las secas em local coberto. o Nas leiras de grande volume, as proporções das matérias-primas geralmente são medidas em volume, pois é difícil de pesá-las e mantê-las com umidade constante. o É necessário conhecer a densidade seca das matérias-primas, visando determinar qual é o volume a ser utilizado que corresponde à massa seca que se quer utilizar. o Materiais que não estão armazenados em local coberto podem ter sua umidade alterada quando expostos à chuva, aumentado a sua massa fresca. Já o seu volume praticamente não se altera, e por isto é melhor utilizar o volume como base para realizar a medição da quantidade que será utilizada na mistura do composto. • Densidade úmida → recomenda-se utilizar recipientes de 50 ou de 100 litros. Preencher totalmente o recipiente com a matéria-prima e depois pesar, descontado o peso da caixa. • Teor de matéria seca → Coletar uma amostra composta da matéria-prima contida no recipiente, e determinar a umidade. • Mistura com mais de dois compostos: o A metodologia de cálculo permite obter um único resultado quando são utilizadas somente DUAS matérias-primas. o Quando se utiliza mais de DUAS matérias-primas, não é possível obter um valor único das suas proporções. o Quando se deseja utilizar TRÊS matérias-primas na mistura, é necessário determinar previamente a proporção entre duas delas, e depois será necessário calcular previamente os valores de C, de N e de densidade seca da mistura destas duas matérias-primas. o Quando se deseja utilizar mais de TRÊS matérias-primas, utiliza- se o mesmo raciocínio anterior. • Planilha Compost Calc para cálculo de compostagem: o CompostCalc Excel. o CompostCalc Libre (LibreOffice). • Recursos: o Calcula quais devem ser as proporções (em %) das diferentes matérias-primas paraque a mistura tenha a relação C:N escolhida. o Apresenta tabelas com valores de relação C:N de diversos materiais. o Pode apresentar os resultados também com base no volume das matérias-primas → densidade seca. o Orienta como calcular a densidade seca dos materiais. o Possibilita o cálculo de proporções de misturas com vários materiais. • Condições recomendadas para a compostagem: o Relação C:N entre 25-35. o Uniformização → revolvimentos. o Umidade (40-60%): o Muito seco (˂ 40%) → paralisação da atividade dos microrganismos. o Muito úmido (> 60%) → falta oxigênio → decomposição anaeróbica. o Aeração. o Tamanho dos fragmentos → aeração e umidade. o Temperatura → depende dos objetivos da compostagem. o Dimensões das pilhas. • Condições recomendadas para a compostagem: o Período de incubação (duração da compostagem) adequado ▪ Será função de: ▪ Características da matéria-prima. ▪ Condições de compostagem. ▪ Características desejadas no produto final → em função do uso do composto. • Utilização de aditivos: o Enriquecimento com adubos, chorume, fosfato de rocha etc. o Pode ser realizado com dois objetivos: ▪ 1- Enriquecimento visando aumentar a eficiência do processo de compostagem → relação C:N entre 25 e 35. ▪ 2- Enriquecimento visando melhorar a qualidade do produto obtido com a compostagem → é importante avaliar a relação custo/benefício deste enriquecimento. o Carvão, terra e outros materiais visando reduzir a volatilização de amônia: ▪ Aumenta o conteúdo final de N. ▪ Mas é realizada, geralmente, para amenizar problemas ambientais que podem ocorrer durante o processo de compostagem, como a emissão de odores e a atração de vetores. o Adição de materiais estruturantes, de maior ou de menor granulometria, como palha, serragem, turfa etc. o Adição de inoculantes. ▪ A inoculação na compostagem • Em países com tecnologia de compostagem mais desenvolvida é recomendada apenas em condições muito específicas. • No Brasil é uma prática muito recomendada, mas com resultados duvidosos. • Efetividade da inoculação ocorre somente em materiais específicos. Por ex: bagaço de cana. • Atua principalmente na fase de estabilização. o Principais inoculantes recomendados ▪ Esterco fresco ou composto estabilizado. ▪ Culturas específicas de microorganismos. ▪ EM - Microorganismos Efetivos. ▪ Kefir. • EM - Microorganismos Efetivos o Principais tipos de microorganismos presentes: 1) Bactérias fotossintéticas: sintetizam substâncias como aminoácidos, ácidos nucleicos, antioxidantes, substâncias bioativas e açúcares, que funcionam como promotores de crescimento. 2) Bactérias produtoras de ácido lático: o ácido lático possui ação esterilizante e auxilia na decomposição de lignina e celulose. 3) Leveduras: sintetizam antibióticos e substâncias que auxiliam no desenvolvimento de bactérias e actinomicetos. ❖ Produto comercial: Embiotic®. • Kefir: leite ou solução de açúcar mascavo fermentados, produzido por meio da adição de grãos de kefir e sua fermentação realizada por alguns dias. • A dimensão mais importante de uma leira é a sua largura, pois leiras muito largas possuem pouca aeração, enquanto em leiras muito estreitas é difícil obter temperaturas elevadas e manter a umidade. • A duração da compostagem vai depender das características das matérias-primas, das condições durante a compostagem e das características desejadas no produto final. • É comum se recomendar diferentes tipos de aditivos no processo de compostagem, inclusive inoculantes, mas estes devem ser utilizados com cautela, pois podem ser desnecessários. # AULA 8 – DIFERENTES FORMAS DE COMPOSTAGEM • Métodos de compostagem: o Leiras estáticas. o Leiras aeradas. o Reatores. o Compostagem doméstica em recipientes. o Compostagem laminar ▪ É a aplicação das matérias-primas sobre a superfície do solo, em grandes áreas e em camadas muito finas. ▪ Visa reproduzir processos naturais, como a deposição de serrapilheira. • Vantagens: o Maior aeração. o Simplicidade e custos reduzidos (produção e aplicação). • Desvantagens: o Não ocorre elevação expressiva da temperatura. o É mais difícil controlar a umidade. o A compostagem pode ser realizada por meio de leiras estáticas, com e sem aeração forçada, ou leiras que podem ser revolvidas por diversos equipamentos. o A compostagem também pode ser realizada por meio de reatores e por meio da compostagem laminar. o Vem crescendo muito a compostagem realizada em ambiente doméstico, que também pode ser realizada de diferentes formas.
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