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Título: Ciclagem de nutrientes e crescimento de plantas em solos irrigados com águas residuais da extração de petróleo
Título em inglês: Mineralization of nutrients and plant growth in soils irrigated with wastewater from oil extraction
Autor(es): Sousa, Adervan Fernandes
Orientador(es): Oliveira, Teógenes Senna de
Palavras-chave: Ecologia
Semiárido
Água residual
Helianthus annuus
Crescimento de plantas
Nutrição de plantas
Data do documento: 2016
Citação: SOUSA, A. F. (2016)
Resumo: O grande volume de água utilizado na agricultura compromete a sua disponibilidade para o consumo humano. Diante desse problema, é necessário avaliar a utilização de águas residuais na produção agrícola, como uma opção para a conservação dos recursos hídricos. Águas residuais oriundas de campos de petróleo podem ser uma boa opção para irrigação, especialmente em regiões de pouca e alta variabilidade de chuvas como o Nordeste brasileiro. No entanto, é necessário avaliar os seus efeitos no solo, como acúmulo de nutrientes e decomposição da matéria orgânica, bem como no aspecto nutricional e no crescimento das plantas. Os objetivos deste trabalho foram: i) Avaliar as mudanças ocorridas nos sais solúveis e nas frações da matéria orgânica do solo e no crescimento de plantas de girassol (Helianthus annuus L.) cv. BRS 321, cultivadas em solo de textura arenosa irrigado com água residual oriunda da extração de petróleo tratada por filtragem e osmose reversa; ii) Avaliar as alterações nutricionais do girassol (Helianthus annuus) BRS 321 irrigado com água residual da extração de petróleo e os efeitos sobre a produção de biomassa e de aquênios; e iii) Avaliar a decomposição dos restos culturais de girassol (Helianthus annuus) cv. BRS 321 em áreas irrigadas com água residual da extração de petróleo. O girassol foi cultivado durante três períodos sucessivos em áreas irrigadas com água residual da extração de petróleo tratada por filtragem (APF) e por osmose reversa (APO) ou água subterrânea do aquífero Açu (ACA). Ao fim de cada ciclo foram determinados os valores de pH, condutividade elétrica (CE), a razão de adsorção de sódio (RAS) e os teores de Na, Cl, Mg, Ca, K, HCO3-, Ag, As, B, Ba, Cd, Co, Cr3+, Hg, Ni, Pb, Zn, além de C nas frações húmicas. Em raízes, parte aérea e aquênios determinaram-se os teores de N, P, K, Ca, Mg, S e Na e avaliaram-se o crescimento e o acúmulo de biomassa. Além disso, avaliou-se a decomposição dos resíduos da parte aérea das plantas de girassol. Houve alterações nos atributos químicos do solo, em destaque o acréscimo de sais, que foi maior nas áreas irrigadas com APF, e elevação do pH, independente do tipo de água utilizado. A elevação da salinidade e alcalinidade do solo reduziu o crescimento e o acúmulo de biomassa das plantas. Além disso, a irrigação proporcionou alterações nutricionais das plantas, que refletiram no crescimento e na produção de aquênios do girassol e na decomposição dos resíduos da cultura, com efeitos positivos ou negativos, conforme o tratamento da água residual. Concluiu-se que a água residual da extração de petróleo utilizada na irrigação afeta os atributos químicos do solo, bem como a composição nutricional e o desenvolvimento das plantas, principalmente quando irrigadas com a APF. Além disso, a irrigação com água residual alterou a mineralização dos resíduos vegetais do girassol, mas não a de decomposição do carbono orgânico nas frações húmicas.
Abstract: The large volume of water used in agriculture compromises its availability for human consumption. Faced with this problem, it is necessary to evaluate the use of wastewater in agricultural production as an option for the conservation of water resources. Wastewater from oil fields can be a good choice for irrigation, especially in regions of low or high rainfall variability, as in the Brazilian Northeast. However, it is necessary to evaluate its effects on the soil, such as the accumulation of nutrients and decomposition of organic matter, as well as the nutritional aspect and plant growth. The aims of this study were: i) to assess the changes that take place in the soluble salts and soil organic matter fractions, and in the growth of plants of the BRS 321 cultivar of the sunflower (Helianthus annuus L.) cultivated in soil of a sandy texture and irrigated with wastewater obtained from oil extraction and treated by filtration and reverse osmosis; ii) to assess the nutritional changes in the BRS 321cultivar of the sunflower (Helianthus annuus) irrigated with wastewater from oil extraction, and the effects on biomass and achene production; and iii) to evaluate the decomposition of plant residue from the BRS 321 cultivar of the sunflower (Helianthus annuus) in areas irrigated with wastewater from oil extraction. The sunflower was grown for three successive periods in areas irrigated with wastewater from oil extraction treated by filtering (APF) and reverse osmosis (APO), or with groundwater from the Açu aquifer (ACA). At the end of each cycle, pH values were determined, together with electrical conductivity (EC), the sodium adsorption ratio (SAR) and the levels of Na, Cl, Mg, Ca, K, HCO3-, Ag, As, B, Ba, Cd, Co, Cr3+, Hg, Ni, Pb, Zn, and of C in the humic fractions. The concentrations of N, P, K, Ca, Mg, S and Na were determined in the roots, shoots and achenes, along with growth and the accumulation of biomass. In addition, the decomposition of shoot residue from the sunflower plants was evaluated. Changes were seen in the chemical properties of the soil, highlighting an increase in salts, which was greater in the areas irrigated with APF; a rise was also seen in pH irrespective of the type of water used. The rise in soil salinity and alkalinity reduced the growth and accumulation of plant biomass. Moreover, irrigation resulted in nutritional changes in the plants, which were reflected in the growth and production of achenes, and in the decomposition of the plant residue, having positive or negative effects according to the treatment of the wastewater. It was concluded that wastewater from oil extraction used in irrigation affects the chemical properties of the soil as well as the nutritional composition and development of the plants, especially when irrigated with APF. Furthermore, irrigation with wastewater changed the mineralisation of the sunflower plant residue, but not the decomposition of the organic carbon in the humic fractions.
Descrição: SOUSA, Adervan Fernandes. Ciclagem de nutrientes e crescimento de plantas em solos irrigados com águas residuais da extração de petróleo. 2016. 74 f. Tese (Doutorado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/17255
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