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Desempenho agronômico de vegetais cultivados em sistemas ... - UFV

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NOTA TÉCNICA<br />

DESEMPENHO AGRONÔMICO DE VEGETAIS CULTIVADOS EM SISTEMAS ALAGADOS<br />

UTILIZADOS NO TRATAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS DA SUINOCULTURA<br />

Mozart da Silva Brasil 1 ; Antonio Teixeira <strong>de</strong> Matos 2 ; Ronaldo Fia 3 ; Nara Cristina <strong>de</strong> Lima<br />

Silva 4<br />

RESUMO<br />

Com a realização <strong>de</strong>ste trabalho, objetivou-se avaliar o <strong>de</strong>s<strong>em</strong>penho das espécies <strong>vegetais</strong> tropicais<br />

tiriricão (Cyperus sp.), taboa (Typha sp.), capim elefante (Pennisetum purpureum Schumach), capim<br />

amorgoso (Paspalum intermedium Munro Ex. Morong), Panicum sp., taioba (Xanthosoma sagittifolium),<br />

inhame (Colocasia esculenta L.) e tripa <strong>de</strong> sapo (Alternanthera philoxeroi<strong>de</strong>s Mart.), consi<strong>de</strong>rando-se os<br />

atributos: sobrevivência e adaptabilida<strong>de</strong>, índice <strong>de</strong> perfilhamento, produção <strong>de</strong> biomassa e capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

absorção <strong>de</strong> nutrientes, cultivadas <strong>em</strong> condições <strong>de</strong> saturação do substrato com água residuária da<br />

suinocultura, <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> tanques <strong>de</strong> alvenaria, <strong>de</strong> 3,0 m <strong>de</strong> comprimento e 0,7 m <strong>de</strong> largura, instalados <strong>em</strong><br />

casa <strong>de</strong> vegetação. As plantas foram mantidas <strong>em</strong> tanques, contendo lâmina d’água <strong>de</strong> aproximadamente<br />

0,14 m e <strong>em</strong> tanques <strong>de</strong> fibrocimento <strong>de</strong> 500 litros. As espécies <strong>vegetais</strong> foram submetidas a colheitas <strong>de</strong><br />

biomassa aérea, <strong>em</strong> t<strong>em</strong>pos previamente programados, sendo analisado, no material vegetal, o conteúdo<br />

<strong>de</strong> matéria seca e a concentração <strong>de</strong> nutrientes. O capim elefante e o capim amargoso apresentaram os<br />

melhores <strong>de</strong>s<strong>em</strong>penhos, <strong>em</strong> termos <strong>de</strong> produtivida<strong>de</strong>, enquanto a espécie tripa <strong>de</strong> sapo <strong>de</strong>stacou-se <strong>em</strong><br />

relação ao potencial <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes. O inhame, <strong>em</strong> comparação com a test<strong>em</strong>unha cultivada<br />

com água “limpa”, não apresentou perfilhamento expressivo, <strong>de</strong>monstrando pequena adaptação ao cultivo<br />

<strong>em</strong> sist<strong>em</strong>as <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong> água residuária da suinocultura.<br />

Palavras chave: macrófitas, leitos <strong>cultivados</strong>, r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes, <strong>de</strong>jetos <strong>de</strong> suínos.<br />

ABSTRACT<br />

Agronomic performance of plants cropped in wetland syst<strong>em</strong>s used in treating swine<br />

wastewater<br />

This study was carried out to evaluate the performance of Cyperus sp., Typha sp., Pennisetum<br />

purpureum Schumach, Paspalum intermedium Munro. ex Morong, Panicum sp., Xanthosoma sagittifolium,<br />

Colocasia esculenta L. and Alternanthera philoxeroi<strong>de</strong>s Mart in wetland syst<strong>em</strong>s used to treat swine<br />

wastewater. The plants were cultivated in a greenhouse, on a swine wastewater substrate, in 3.0 x 0.7 m<br />

masonry tanks or fibroc<strong>em</strong>ent tanks of 500 l capacity, with a water <strong>de</strong>pth of about 14 cm. Survival and<br />

adaptability, tillering in<strong>de</strong>x, biomass production and nutrient absorption capacity was evaluated. The shoot<br />

portion of plants was harvested at pre<strong>de</strong>termined time interval, to <strong>de</strong>termine dry matter content and<br />

concentration of nutrients. Panicum sp. and P. purpureum showed the best performance for productivity,<br />

whereas the A. philoxeroi<strong>de</strong>s showed maximum nutrient r<strong>em</strong>oval potential. C. esculenta cropped did not<br />

show expressive tillering when grown in the swine wastewater compared to the cultivation in raw water<br />

(control, thus showing low adaptation to cropping in the swine wastewater treatment syst<strong>em</strong>s.<br />

Keywords: macrophytes, wetland, nutrient r<strong>em</strong>oval, swine wastewater.<br />

1 Doutor <strong>em</strong> Engenharia Agrícola, Professor da EAF-CO, E-mail: mozart-brasil@bol.com.br<br />

2 Doutor, Professor do DEA/<strong>UFV</strong>, E-mail: atmatos@ufv.br<br />

3 Doutorando <strong>em</strong> Engenharia Agrícola, DEA/<strong>UFV</strong>, E-mail: ronaldofia@yahoo.com.br<br />

4 Graduando do Curso <strong>de</strong> Engenharia Agrícola e Ambiental, DEA/<strong>UFV</strong><br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007 307


INTRODUÇÃO<br />

O crescimento abrupto da exploração<br />

confinada <strong>de</strong> suínos trazendo, conseqüent<strong>em</strong>ente,<br />

a concentração <strong>de</strong> <strong>de</strong>jetos suínos <strong>em</strong> pequenas<br />

áreas, v<strong>em</strong> representando uma preocupação<br />

crescente com a poluição ambiental,<br />

principalmente, porque a ativida<strong>de</strong> gera gran<strong>de</strong><br />

quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> resíduos sólidos e líquidos. Os<br />

resíduos líquidos (água residuária) são compostos<br />

por fezes, urina, resíduos <strong>de</strong> ração, excesso <strong>de</strong><br />

água dos bebedouros e da limpeza das<br />

instalações (KONZEN, 1997). Em virtu<strong>de</strong> da<br />

gran<strong>de</strong> quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água usada na higienização<br />

das instalações e daquela <strong>de</strong>sperdiçada nos<br />

bebedouros, acrescida da urina dos animais, os<br />

<strong>de</strong>jetos produzidos nas suinoculturas são<br />

predominant<strong>em</strong>ente líquidos. De acordo com<br />

Oliveira (1993), uma granja <strong>de</strong> suínos produz, <strong>em</strong><br />

média, 8,6 litros <strong>de</strong> efluentes líquidos, por animal<br />

dia -1 .<br />

Consi<strong>de</strong>rando que muitas formas <strong>de</strong><br />

tratamento secundário <strong>de</strong> água residuária,<br />

notadamente, as mais exigentes <strong>em</strong> tecnologia e<br />

recursos não se apresentam viáveis,<br />

economicamente, t<strong>em</strong>-se procurado alternativas<br />

<strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong>nominado s<strong>em</strong>inaturais. Dentre<br />

esses métodos <strong>de</strong> tratamento <strong>de</strong> água residuária,<br />

estão incluídos o sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> tratamento por<br />

escoamento superficial e o sist<strong>em</strong>a alagado<br />

construído (“wetland”), também <strong>de</strong>nominado<br />

sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> leitos <strong>cultivados</strong> com plantas.<br />

A vegetação <strong>de</strong>senvolvida <strong>em</strong> áreas alagadas<br />

naturais, freqüent<strong>em</strong>ente, <strong>de</strong>nominadas plantas<br />

macrófitas, é constituída por espécies <strong>vegetais</strong><br />

adaptadas ao crescimento <strong>em</strong> substratos<br />

saturados com a água e com baixa oxigenação.<br />

In<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte do aspecto taxonômico, nas<br />

macrófitas inclui<strong>em</strong>-se <strong>de</strong>s<strong>de</strong> macroalgas, como o<br />

gênero Chara, passando por angiospermas como<br />

o gênero Typha (ESTEVES, 1998) até aos<br />

ciprestes (APHA, 1995). Contudo, suas maiores<br />

representantes são as plantas aquáticas<br />

vasculares florescentes, (VALENTIM, 2003)<br />

algumas das quais apresentam capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

transferência <strong>de</strong> oxigênio atmosférico para a zona<br />

da rizosfera (STOTTMEISTER et al., 2003).<br />

Os <strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> <strong>em</strong> sist<strong>em</strong>as alagados<br />

<strong>de</strong>s<strong>em</strong>penham importantes funções no sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong><br />

tratamento <strong>de</strong> águas residuárias, <strong>de</strong>ntre as quais<br />

<strong>de</strong>stacam-se:<br />

308<br />

a) facilitar a transferência <strong>de</strong> gases – as macrófitas<br />

po<strong>de</strong>m facilitar a entrada <strong>de</strong> oxigênio e a saída <strong>de</strong><br />

CH4, CO2, N2O e H2S do sist<strong>em</strong>a (TANNER,<br />

2001). Entretanto, a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> oxigênio<br />

transferido (<strong>em</strong> torno <strong>de</strong> 3,0 g m -2 d -1 <strong>de</strong> O2),<br />

equivalente a 30 kg ha -1 d -1 <strong>de</strong> DBO, é<br />

consi<strong>de</strong>rada baixa <strong>em</strong> comparação com a<br />

quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> material orgânico que, geralmente,<br />

é aportado nesses sist<strong>em</strong>as. Como agravante, a<br />

transferência direta <strong>de</strong> O2 da atmosfera para a<br />

água residuária através da superfície do meio<br />

suporte, estimada <strong>de</strong> 0,5 a 1,0 g m -2 d -1 , po<strong>de</strong> ser<br />

reduzida, <strong>em</strong> virtu<strong>de</strong> da barreira formada pelas<br />

plantas e o material orgânico <strong>em</strong> <strong>de</strong>composição<br />

no meio (BEHRENDS et al., 1993, reportado por<br />

U.S. EPA, 2005);<br />

b) estabilizar a superfície do leito – o <strong>de</strong>nso<br />

sist<strong>em</strong>a radicular das macrófitas <strong>em</strong>ergentes no<br />

substrato protege o sist<strong>em</strong>a do processo erosivo,<br />

impedindo a formação <strong>de</strong> canais <strong>de</strong> escoamento<br />

preferencial na superfície do SAC (BRIX, 1997);<br />

c) absorver nutrientes e metais – no período <strong>de</strong><br />

crescimento, as plantas po<strong>de</strong>m absorver<br />

macronutrientes (N e P) e micronutrientes<br />

(incluindo metais), sendo que, no início da<br />

senescência, a maior parte dos nutrientes é<br />

translocada para as raízes e rizomas. A estimativa<br />

anual <strong>de</strong> absorção <strong>de</strong> nitrogênio e fósforo por<br />

macrófitas <strong>em</strong>ergentes varia <strong>de</strong> 12 a 120 g m -2<br />

ano -1 e 1,8 a 18 g m -2 ano -1 , respectivamente<br />

(REEDDY & DEBUSK, 1985). A r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong><br />

nitrogênio com as colheitas da biomassa aérea<br />

varia <strong>de</strong> 7,4 a 18,9 g m -2 ano -1 (MANDER et al.,<br />

2004) enquanto a do fósforo varia <strong>de</strong> 0,4 a 10,5 g<br />

m -2 ano -1 <strong>em</strong> Phalaris arundinacea, <strong>de</strong> 0,6 a 9,8 g<br />

m -2 ano -1 <strong>em</strong> Phragmites australis e <strong>de</strong> 0,2 a 6,5 g<br />

m -2 ano -1 <strong>em</strong> Typha spp. (VYMAZAL, 2004). Para<br />

SAC utilizado no tratamento <strong>de</strong> esgoto urbano, a<br />

absorção pelas macrófitas é estimada <strong>em</strong> 1,9 %<br />

do nitrogênio aportado ao sist<strong>em</strong>a<br />

(LANGERGRABER, 2004);<br />

d) suprir carbono bio<strong>de</strong>gradável para o processo<br />

<strong>de</strong> <strong>de</strong>snitrificação – a <strong>de</strong>composição <strong>de</strong> plantas e<br />

exsudados das raízes po<strong>de</strong> servir como fonte <strong>de</strong><br />

carbono orgânico bio<strong>de</strong>gradável para<br />

microrganismos <strong>de</strong>snitrificantes e, assim,<br />

incr<strong>em</strong>entar a r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nitrato <strong>em</strong> SAC (BRIX,<br />

1997; TANNER, 2001), <strong>em</strong>bora a matéria<br />

orgânica <strong>em</strong> <strong>de</strong>composição e os exsudados<br />

também possam ser fontes <strong>de</strong> nitrogênio orgânico,<br />

facilmente, conversível <strong>em</strong> nitrogênio amoniacal;<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007


e) atuar como isolante térmico nas regiões <strong>de</strong><br />

clima t<strong>em</strong>perado – a cobertura da vegetação<br />

serve como isolante térmico para o SAC,<br />

reduzindo o risco <strong>de</strong> congelamento da água<br />

residuária <strong>em</strong> sua superfície (REED et al.,<br />

1995); e<br />

f) proporcionar habitat para vida selvag<strong>em</strong> e<br />

agradável aspecto estético – estas funções não<br />

estão ligadas, diretamente, ao processo <strong>de</strong><br />

tratamento; todavia, po<strong>de</strong>m ser importantes <strong>em</strong><br />

lugares on<strong>de</strong> os banhados naturais foram<br />

<strong>de</strong>struídos, ou para melhoria no aspecto estético<br />

<strong>de</strong> pequenas unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> tratamento<br />

unidomiciliares (residências, hotéis e hospitais).<br />

As macrófitas freqüent<strong>em</strong>ente usadas <strong>em</strong><br />

sist<strong>em</strong>as alagados construídos nos EUA são<br />

plantas macrófítas persistentes e <strong>em</strong>ergentes,<br />

tais como Scirpius sp. (junco), Efeocharis sp.,<br />

Phragmites sp. (carriço), Typha sp. (taboa),<br />

Cyperus sp. e outras ciperáceas, <strong>em</strong>bora as<br />

espécies Peltandra virginica, Saggitaria latifolia,<br />

Iris versicolar, Phalaris arundinocea, Saururus<br />

cernuus, Pontedaria cordata, Juncus effusus,<br />

Eleocharis palustris, Carex spp., Nuphar luteum,<br />

Acorus calamus e Zizania aquatica sejam,<br />

também, utilizadas (DAVIS, 1995). No entanto,<br />

Marques (1999) sugere, como critério <strong>de</strong><br />

seleção, o uso <strong>de</strong> espécies locais não exóticas e<br />

a tolerância <strong>de</strong>ssas espécies a prolongados<br />

períodos <strong>de</strong> submergência ou permanência <strong>em</strong><br />

substrato saturado. Assim, neste trabalho,<br />

objetivou-se avaliar a sobrevivência e a<br />

adaptabilida<strong>de</strong>, o índice <strong>de</strong> perfilhamento, a<br />

produção <strong>de</strong> biomassa e a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

absorção <strong>de</strong> nutrientes por espécies <strong>vegetais</strong><br />

tropicais, cultivadas <strong>em</strong> condições <strong>de</strong> saturação<br />

do substrato com água residuária da<br />

suinocultura.<br />

MATERIAIS E MÉTODOS<br />

O trabalho foi conduzido <strong>em</strong> casa <strong>de</strong><br />

vegetação na Área Experimental <strong>de</strong> Hidráulica,<br />

Irrigação e Drenag<strong>em</strong>, na Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral<br />

<strong>de</strong> Viçosa, <strong>em</strong> Viçosa-MG.<br />

As espécies <strong>vegetais</strong> tiriricão (Cyperus sp.),<br />

taboa (Typha sp.), capim elefante (Pennisetum<br />

purpureum Schumach), capim amorgoso<br />

(Paspalum intermedium Munro Ex. Morong),<br />

Panicum sp. e taioba (Xanthosoma sagittifolium)<br />

foram cultivadas <strong>em</strong> casa <strong>de</strong> vegetação, <strong>de</strong>ntro<br />

<strong>de</strong> tanques <strong>de</strong> alvenaria, com 3,0 m <strong>de</strong><br />

comprimento e 0,7 m <strong>de</strong> largura, mantidos com<br />

lâmina d’água <strong>de</strong> 0,14 m, aproximadamente.<br />

Para o plantio <strong>de</strong>stes <strong>vegetais</strong>, foram formados<br />

camalhões <strong>de</strong> solo-substrato, cujas<br />

características químicas são apresentadas no<br />

Quadro 1, distribuídos <strong>em</strong> 2 (duas) linhas<br />

transversais <strong>de</strong>ntro da lâmina <strong>de</strong> água dos<br />

tanques.<br />

O inhame (Colocasia esculenta L.) e a tripa<br />

<strong>de</strong> sapo (Alternanthera philoxeroi<strong>de</strong>s Mart.)<br />

foram <strong>cultivados</strong> <strong>em</strong> tanques <strong>de</strong> fibrocimento <strong>de</strong><br />

500 litros, no qual colocou-se o substrato<br />

composto <strong>de</strong> material coletado no horizonte C<br />

<strong>de</strong> um Argissolo Vermelho Amarelo e material<br />

orgânico (cama <strong>de</strong> frango), sendo que as<br />

características químicas da mistura são<br />

apresentadas no Quadro 1. Para cultivo das<br />

espécies <strong>vegetais</strong>, o substrato permaneceu<br />

saturado, s<strong>em</strong>, contudo, haver a formação <strong>de</strong><br />

lâmina <strong>de</strong> líquido sobre a sua superfície.<br />

As altas concentrações <strong>de</strong> Na no solosubstrato<br />

utilizado nos tanques <strong>de</strong> alvenaria e,<br />

especialmente, as <strong>de</strong> P e Na na mistura solo +<br />

cama <strong>de</strong> frango <strong>de</strong>v<strong>em</strong>-se, no caso do primeiro,<br />

ao fato <strong>de</strong> ser o solo-substrato retirado <strong>de</strong> área<br />

on<strong>de</strong> há muito t<strong>em</strong>po era lançada ARS bruta e,<br />

no segundo caso, por conter a cama <strong>de</strong> frango<br />

misturada ao solo altas concentrações <strong>de</strong>stes<br />

el<strong>em</strong>entos químicos.<br />

Quadro 1. Características químicas iniciais dos solos-substratos utilizados no cultivo dos<br />

<strong>vegetais</strong><br />

Substrato P K S Ca Mg B Zn Na Cu<br />

................................................ (mg kg -1 ) .……………………....................<br />

Tanques <strong>de</strong> alvenaria* 66 36 13 123 17 0,48 6 101 2<br />

Caixas <strong>de</strong> fibrocimento** 481 225 53 93 81 3 41 470 2<br />

* solo-substrato retirado <strong>de</strong> área alagada on<strong>de</strong>, anteriormente, era lançada ARS bruta;<br />

** material <strong>de</strong> solo + cama <strong>de</strong> frango<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007 309


As espécies <strong>vegetais</strong> foram coletadas <strong>em</strong><br />

áreas <strong>de</strong> sua ocorrência natural e foram<br />

transplantadas com toda sua estrutura fisiológica<br />

(sist<strong>em</strong>a radicular e parte aérea).<br />

Os <strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> na casa <strong>de</strong> vegetação<br />

receberam a aplicação <strong>de</strong> água “limpa” durante<br />

um período <strong>de</strong> adaptação <strong>de</strong> quatro meses, <strong>de</strong><br />

modo que pu<strong>de</strong>ss<strong>em</strong> se restabelecer e atingir o<br />

pleno <strong>de</strong>senvolvimento vegetativo.<br />

Posteriormente, os <strong>vegetais</strong> foram submetidos à<br />

aplicação, durante oito meses, <strong>de</strong> água residuária<br />

da suinocultura (ARS), proveniente do tanque <strong>de</strong><br />

recepção <strong>de</strong> efluentes da higienização das baias<br />

<strong>de</strong> suínos do Departamento <strong>de</strong> Zootecnia, na<br />

<strong>UFV</strong>. Nesse tanque, o afluente era submetido a<br />

um t<strong>em</strong>po <strong>de</strong> residência hidráulica <strong>em</strong> torno <strong>de</strong><br />

sete dias, <strong>de</strong> modo a sofrer <strong>de</strong>puração anaeróbia<br />

parcial. Desse tanque, o afluente foi bombeado<br />

para um reservatório com capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 2.000 L,<br />

localizado próximo à casa <strong>de</strong> vegetação. Desse<br />

reservatório, o material sobrenadante foi<br />

novamente bombeado para um tanque com<br />

capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 500 L, havendo, assim, r<strong>em</strong>oção<br />

<strong>de</strong> parte dos sólidos sedimentáveis. Desse último<br />

tanque, foi distribuído por gravida<strong>de</strong> para os<br />

tanques <strong>de</strong> alvenaria e para os tanques <strong>de</strong><br />

fibrocimento, on<strong>de</strong> encontravam-se os <strong>vegetais</strong><br />

<strong>cultivados</strong>.<br />

Para quantificação da concentração química<br />

da ARS, foram utilizados os seguintes métodos<br />

<strong>de</strong> análise: nitrogênio total - processo s<strong>em</strong>imicro<br />

Kjeldahl.; cloreto - método titulométrico <strong>de</strong> Mohr ;<br />

boro - digestão via seca do material vegetal,<br />

seguindo-se extração e <strong>de</strong>terminação da<br />

concentração por colorimetria. Na análise dos<br />

<strong>de</strong>mais nutrientes, as amostras foram<br />

mineralizadas, via úmida, sendo que, nas<br />

soluções obtidas, foram quantificadas as<br />

concentrações <strong>de</strong> fósforo e enxofre - colorimetria;<br />

potássio e sódio - fotometria <strong>de</strong> chama, cobre,<br />

zinco, cálcio e magnésio - espectrofotometria <strong>de</strong><br />

absorção atômica (EAA). A concentração <strong>de</strong><br />

macro e micronutrientes no tecido vegetal foi<br />

310<br />

obtida por meio dos mesmos métodos <strong>de</strong> análise<br />

utilizados na caracterização da ARS.<br />

No início da aplicação da ARS, cuja<br />

caracterização química é apresentada no Quadro<br />

2, a água evapotranspirada dos tanques foi<br />

substituída por ARS, a cada dois dias, <strong>de</strong> modo<br />

que, ao final <strong>de</strong>sse período <strong>de</strong> 10 dias, toda água<br />

“limpa” tinha sido substituída. Em todos os<br />

<strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> na casa <strong>de</strong> vegetação, exceto<br />

a taboa e a tripa <strong>de</strong> sapo, foi mantida uma<br />

test<strong>em</strong>unha cultivada com água “limpa”. Por ser<br />

um experimento exploratório, e por não haver<br />

estrutura física e material disponível, o trabalho foi<br />

conduzido s<strong>em</strong> repetições. Após ter a<br />

substituição da água “limpa” por ARS, nos<br />

recipientes, iniciou-se o rebombeamento do<br />

efluente, drenado como exce<strong>de</strong>nte dos tanques<br />

<strong>de</strong> tratamento, para a caixa <strong>de</strong> distribuição. Esse<br />

procedimento contribuía para reposição do<br />

líquido perdido por evapotranspiração do sist<strong>em</strong>a<br />

e promovia a aeração da massa líquida.<br />

Vale ressaltar que os <strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> nas<br />

caixas <strong>de</strong> fibrocimento apresentaram alteração<br />

abrupta no aspecto visual, quando houve<br />

mudança da aplicação <strong>de</strong> água “limpa” para<br />

ARS.<br />

Para a avaliação da produção <strong>de</strong> massa seca,<br />

os <strong>vegetais</strong> foram submetidos a colheitas<br />

manejadas, s<strong>em</strong>pre que o estádio <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>senvolvimento vegetativo peculiar <strong>de</strong> cada<br />

cultura era atingido (florescimento), para<br />

comparação da biomassa produzida. As<br />

amostras <strong>de</strong> tecido vegetal coletadas foram<br />

<strong>de</strong>sidratadas <strong>em</strong> estufa a 65ºC, durante 72 horas,<br />

para posterior análise <strong>em</strong> laboratório.<br />

No cálculo da produtivida<strong>de</strong> <strong>de</strong> matéria seca<br />

dos <strong>vegetais</strong>, adotaram-se os seguintes<br />

espaçamentos entre as fileiras <strong>de</strong> plantas: 0,7 m;<br />

0,6 m; 0,6 m; 0,5 m, respectivamente para capim<br />

elefante, capim amargoso, Panicum sp. e tiriricão.<br />

Para a taboa, o inhame e a tripa <strong>de</strong> sapo adotouse<br />

a distribuição aleatória, à qual estas espécies<br />

são, naturalmente, encontradas.<br />

Quadro 2. Característica química (concentrações totais) da água residuária da suinocultura<br />

utilizada no cultivo dos <strong>vegetais</strong><br />

Amostras<br />

N P K Ca Mg Zn Na Cl Cu<br />

........................................................... mg L -1 .................................................................<br />

Em 29/03/03 800 2.667 927 63 8 66 742 190 5<br />

Em 16/05/03 3.200 6.819 350 152 17 497 629 290 13<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007


RESULTADOS E DISCUSSÃO<br />

Na fase <strong>de</strong> implantação dos <strong>vegetais</strong> nos<br />

tanques <strong>de</strong> alvenaria, a princípio, efetuou-se<br />

o transplantio da espécie taboa (Typha sp.)<br />

com reduzida quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> substrato,<br />

proveniente do local <strong>de</strong> estabelecimento<br />

natural dos <strong>vegetais</strong>, a<strong>de</strong>rido às raízes.<br />

Entretanto, observou-se o completo<br />

murchamento das plantas, seguindo-se a<br />

senescência. Por esta razão,<br />

posteriormente, realizou-se um segundo<br />

transplantio do vegetal, utilizando-se plantas<br />

com maior quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> substrato <strong>de</strong> solo<br />

argiloso a<strong>de</strong>rido ao sist<strong>em</strong>a radicular, o que<br />

favoreceu a sua adaptação ao novo<br />

ambiente. A partir <strong>de</strong>sta observação,<br />

proce<strong>de</strong>u-se à mesma forma <strong>de</strong> transplantio<br />

para os <strong>de</strong>mais <strong>vegetais</strong> que faltavam a ser<br />

implantados e adicionou-se mais substrato<br />

às raízes dos <strong>vegetais</strong> implantados,<br />

inicialmente..<br />

No transplantio dos primeiros <strong>vegetais</strong>,<br />

utilizou-se a planta como um todo (sist<strong>em</strong>a<br />

radicular e parte aérea). No entanto,<br />

observou-se que o tiriricão (Cyperus sp.),<br />

principalmente, teve dificulda<strong>de</strong> <strong>de</strong> manter<br />

sua parte aérea, ocorrendo perda <strong>de</strong><br />

turgescência, causando sua rápida<br />

senescência. Em virtu<strong>de</strong> <strong>de</strong>sses sintomas,<br />

optou-se por r<strong>em</strong>over a parte aérea <strong>de</strong>ssa<br />

Concentração<br />

21000<br />

18000<br />

15000<br />

12000<br />

9000<br />

6000<br />

3000<br />

espécie e dos <strong>de</strong>mais <strong>vegetais</strong> que já<br />

haviam sido implantados, mantendo-se<br />

somente a parte vegetativa dos rizomas.<br />

Este procedimento acelerou o<br />

restabelecimento dos <strong>vegetais</strong> ao sist<strong>em</strong>a,<br />

com exceção da taboa, que apresentou<br />

melhor estabelecimento, quando<br />

transplantada com toda sua biomassa.<br />

No período <strong>de</strong> monitoramento do<br />

experimento, a água residuária da<br />

suinocultura, fornecida ao experimento,<br />

apresentou consi<strong>de</strong>rável variação na<br />

concentração, conforme observado na<br />

Figura 1, proporcionando a concentração<br />

média no sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> tratamento,<br />

apresentada no Quadro 3. A redução<br />

drástica <strong>de</strong> concentração, observada na 5ª<br />

amostrag<strong>em</strong> (seta) ocorreu <strong>de</strong>vido o tanque<br />

<strong>de</strong> armazenamento <strong>de</strong> <strong>de</strong>jetos ter sido<br />

drenado no período e reenchido com água<br />

residuária <strong>de</strong> baixa concentração.<br />

A maioria das espécies <strong>vegetais</strong><br />

cultivadas apresentou razoável<br />

<strong>de</strong>senvolvimento e capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />

sobrevivência ao cultivo <strong>em</strong> condição <strong>de</strong><br />

saturação com a ARS, exceto a espécie<br />

taioba (Xanthosoma sagittifolium) que não<br />

se adaptou a esse sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> cultivo,<br />

apresentando raquitismo e amarelecimento<br />

<strong>de</strong> suas folhas, <strong>de</strong> modo a não apresentar<br />

<strong>de</strong>senvolvimento satisfatório.<br />

0<br />

29/03/03 28/04/03 28/05/03 27/06/03 27/07/03 26/08/03 25/09/03 25/10/03<br />

Período <strong>de</strong> monitoramento<br />

ST (mg/L) SS (mg/L) SD (mg/L) CE (µS/cm) DQO(mg/L)<br />

Figura 1. Características física e química da ARS monitorada no durante o experimento.<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007 311


Quadro 3. Características físicas e químicas médias da ARS, apresentadas durante o<br />

monitoramento no sist<strong>em</strong>a <strong>de</strong> experimentação<br />

Variáveis ARS ARS + Lodo*<br />

DQO (mg L -1 ) 6.145 37.064<br />

ST (mg L -1 ) 5.604 57.105<br />

SF (mg L -1 ) 1.919 20.460<br />

SV (mg L -1 ) 3.685 36.645<br />

SS (mg L -1 ) 4.291 40.000<br />

SSF (mg L -1 ) 1.178 7.200<br />

SSV (mg L -1 ) 2.777 32.800<br />

SD (mg L -1 ) 1.650 17.105<br />

CE (dS m -1 ) 2,243 3,130<br />

pH 7,28 7,48<br />

N (mg L -1 ) 819,5 3092,5<br />

P (mg L -1 ) 1.700 240<br />

K (mg L -1 ) 2.540 680<br />

N (mg L -1 ) 819,5 3092,5<br />

Na (mg L -1 ) 2.107 743,3<br />

* Lodo formado nos tanques <strong>de</strong> alvenaria <strong>cultivados</strong> com os <strong>vegetais</strong> aos 100 dias <strong>de</strong> tratamento com<br />

ARS.<br />

Quadro 4. Número total <strong>de</strong> perfilhos das plantas cultivadas com água “limpa” (test<strong>em</strong>unha) e com<br />

água residuária da suinocultura (ARS), avaliados no 1º e 2º corte durante o tratamento<br />

Cultivo com água "limpa" Cultivo com ARS<br />

Espécie vegetal 1º Corte 2º Corte 1º Corte 2º Corte<br />

Número <strong>de</strong> perfilhos<br />

Capim Elefante 35 34 39 103<br />

Capim Amargoso 138 173 99 373<br />

Panicum sp. 35 119 34 264<br />

Tiriricão 120 121 96 331<br />

Inhame 17 36 16 45<br />

Taboa - - 43 91<br />

No Quadro 4, apresentam-se os resultados<br />

obtidos do perfilhamento das plantas, que<br />

receberam o tratamento (cultivo com ARS) e das<br />

plantas cultivadas com água “limpa”<br />

(test<strong>em</strong>unhas).<br />

Observou-se que as plantas cultivadas com<br />

ARS tiveram expressivo perfilhamento e superior<br />

porcentag<strong>em</strong> <strong>de</strong> perfilho <strong>em</strong> relação às plantas<br />

cultivadas com água “limpa”, exceto o inhame<br />

que apresentou taxa <strong>de</strong> porcentag<strong>em</strong>,<br />

praticamente igual, para ambos os cultivos.<br />

312<br />

A espécie Panicum sp. apresentou maior<br />

porcentag<strong>em</strong> <strong>de</strong> perfilhamento entre o 1º e 2º<br />

corte, isto é, 240% e 674,5% para as plantas<br />

cultivas com água “limpa” e com ARS,<br />

respectivamente. No entanto, essa espécie<br />

vegetal não teve mais capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>em</strong>itir<br />

perfilho após o 2º corte, quando já havia ocorrido<br />

acúmulo da carga orgânica no lodo contido nos<br />

tanques <strong>de</strong> cultivo com ARS. Ao contrário, a<br />

espécie reduziu, abruptamente, o número <strong>de</strong><br />

perfilhos <strong>em</strong>itidos no estágio anterior.<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007


Seguindo a mesma tendência, a espécie<br />

taboa não foi mais capaz <strong>de</strong> <strong>em</strong>itir perfilho<br />

após o 2º corte. Mesmo antes <strong>de</strong>sse 2º corte,<br />

aos 100 dias <strong>de</strong> cultivo com ARS, quando o<br />

lodo nos tanques <strong>de</strong> cultivo já havia atingido<br />

as concentrações, apresentadas no Quadro 3,<br />

a taboa começou a apresentar morte <strong>de</strong><br />

alguns perfilhos novos. Provavelmente este<br />

dano ocorreu <strong>de</strong>vido ao efeito <strong>de</strong> salinida<strong>de</strong> da<br />

ARS. Essa <strong>de</strong>sconfiança <strong>de</strong>corre do fato <strong>de</strong><br />

que, Barros (2005), que avaliou a vegetação<br />

na área on<strong>de</strong> foram coletados os propágulos<br />

<strong>em</strong>pregados neste estudo, i<strong>de</strong>ntificou aquela<br />

espécie como Typha latifólia e, <strong>de</strong> acordo com<br />

Pearson (2005), a espécie é mo<strong>de</strong>ramente<br />

sensível à salinida<strong>de</strong>.<br />

Conforme se observa no Quadro 5, com<br />

exceção da tripa <strong>de</strong> sapo, que não teve<br />

test<strong>em</strong>unha avaliada, todas as espécies<br />

<strong>vegetais</strong> sobreviventes ao cultivo com ARS<br />

bruta, apresentaram produtivida<strong>de</strong> superior às<br />

suas respectivas test<strong>em</strong>unhas. Dentre essas<br />

espécies, o capim amargoso apresentou a<br />

maior produção <strong>de</strong> biomassa, enquanto no<br />

inhame foi a menor.<br />

No Quadro 6, são apresentados os<br />

resultados <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes pela<br />

colheita da biomassa aérea das espécies<br />

<strong>vegetais</strong>. Verifica-se que as cinco espécies<br />

sobreviventes no ensaio apresentaram<br />

razoável capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção dos<br />

nutrientes analisados. Entretanto, <strong>em</strong>bora<br />

apresentando a segunda menor produtivida<strong>de</strong><br />

<strong>de</strong> matéria seca (Quadro 5), a espécie tripa <strong>de</strong><br />

sapo, apresentou a maior r<strong>em</strong>oção dos<br />

nutrientes. Analisando, isoladamente, os<br />

valores <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> alguns nutrientes,<br />

verifica-se que o tiriricão apresentou o maior<br />

potencial <strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> sódio e zinco,<br />

<strong>em</strong>bora, estes el<strong>em</strong>entos sejam absorvidos<br />

<strong>em</strong> menores quantida<strong>de</strong>s relativas pelos<br />

<strong>vegetais</strong>.<br />

Quadro 5. Produtivida<strong>de</strong> média <strong>de</strong> matéria seca dos <strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> no experimento<br />

com ARS<br />

Espécie vegetal Intervalo <strong>de</strong> corte<br />

(dias)<br />

Número<br />

Corte/Ano<br />

Capim elefante 87 4,2<br />

Capim amargoso 92 4,0<br />

Tiriricão 107 3,4<br />

Inhame 67 5,4<br />

Tripa <strong>de</strong> sapo 59 6,2<br />

Tratamento<br />

Produtivida<strong>de</strong> <strong>de</strong> matéria<br />

seca (t ha -1 ano -1 )<br />

Test<strong>em</strong>unha 11,1<br />

ARS 100,6<br />

Test<strong>em</strong>unha 18,8<br />

ARS 111,5<br />

Test<strong>em</strong>unha 10,2<br />

ARS 69,8<br />

Test<strong>em</strong>unha 24,8<br />

ARS 35,7<br />

- -<br />

ARS 56,6<br />

Quadro 6. Valores estimados da r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes pelas colheitas da biomassa dos<br />

<strong>vegetais</strong> <strong>cultivados</strong> com ARS<br />

Espécies <strong>vegetais</strong><br />

Tratam N P K Ca Mg Cl Na S B Zn Cu<br />

ento ....................................................... kg ha -1 ano -1 .................................................<br />

Capim elefante ARS 3330 302 905 413 272 102 292 4,8 0,3 2,2 0,5<br />

Capim amargoso ARS 2565 245 1896 357 178 803 558 17,8 0,4 2,1 0,5<br />

Tiriricão ARS 2932 140 2373 230 98 768 614 29,8 1,0 10,2 0,4<br />

Inhame ARS 1178 107 1214 189 111 50 532 17,2 0,6 1,8 0,5<br />

Tripa <strong>de</strong> sapo ARS 3226 170 2377 934 408 679 606 57,7 1,0 9,2 1,5<br />

Engenharia na Agricultura, Viçosa, MG, v.15, n.3, 307-315, Jul./Set., 2007 313


CONCLUSÃO<br />

Consi<strong>de</strong>rando, conjuntamente, os quatro<br />

atributos avaliados, as espécies capim<br />

elefante, capim amargoso, tiriricão, Inhame<br />

e tripa <strong>de</strong> sapo apresentaram os melhores<br />

<strong>de</strong>s<strong>em</strong>penhos, quando cultivadas com água<br />

residuária da suinocultura. Em relação ao<br />

perfilhamento das plantas, o inhame<br />

apresentou o pior comportamento. A espécie<br />

tripa <strong>de</strong> sapo apresentou o maior potencial<br />

<strong>de</strong> r<strong>em</strong>oção <strong>de</strong> nutrientes, <strong>de</strong>ntre as<br />

espécies avaliadas.<br />

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