Influência de humina enriquecida com cálcio e magnésio e lâminas de água em dois tipos de solo cultivados com alface

Influência de humina enriquecida com cálcio e magnésio e lâminas de água em dois tipos de solo cultivados com alface

Autor(a)
Amorim Neto, Ítala Carla de.
Ano de publicação
2021
Data da defesa
17/07/2020
Curso/Outros
Mestrado Agricultura e Ambiente (PPGAA)
Número de folhas
83
Tipo
Dissertação
Local
UFAL, Campus Arapiraca, Unidade Educacional ARAPIRACA
Resumo

A humina, resíduo oriundo da extração da matéria orgânica de solos com base forte, tem se mostrado interessante e promissor como adsorvente de interesse ambiental, por apresentar elevada área superficial e porosidade, além da diversidade de grupos funcionais. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um material a partir da fração humina enriquecido com nutrientes essenciais as plantas (Ca2+ e Mg2+), e avaliar sua aplicação em setores agrícolas (cultura da alface) em dois diferentes tipos de solo. O material foi produzido a partir da extração da fração humina, de um solo rico em matéria orgânica localizado nas proximidades do Rio Pratagi localizado em Maceió, AL. Foram realizadas caracterizações buscando obter informações de sua estrutura utilizando o teor de matéria orgânica, razões atômicas, razão E4/E6 e Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier – FTIR. A eficiência de adsorção foi determinada para o preparo da solução multielementar de Ca2+ e Mg2+ (10 mg L-1) em pH 8,0. O adsorvente foi filtrado em filtros de poliestireno, secos ao ar e pesados, de acordo com a quantidade definida para aplicação na cultura da alface. O experimento foi realizado em ambiente protegido, cultivado em dois tipos de solo (arenoso e argiloso) na UFAL – Campus Arapiraca. O delineamento adotado, para ambos os solos utilizados, foi em blocos ao acaso (DBC), com quatro repetições, em esquema fatorial 4x4, com 16 tratamentos e 64 unidades experimentais. Os tratamentos foram representados por: quatro níveis de humina enriquecida com Ca2+ e Mg2+ (H0= 0,0; H2= 2,0; H4= 4,0 e H6= 6,0 g) e quatro lâminas de água (L1= 50; L2= 75; L3= 100 e L4= 125 %, da evapotranspiração da cultura). Foram analisadas 12 variáveis: índice de clorofila, diâmetro da copa, altura da planta, massa fresca da parte aérea, massa seca da parte aérea, número de folhas, área foliar, massa fresca da raiz, massa seca da raiz, tamanho da raiz, teor de água nas folhas e eficiência do uso da água. Os dados foram submetidos à análise de regressão e análise multivariada com o seguinte conjunto de métodos: análise de componentes principais (ACP) e análise de cluster em dendograma, utilizando o software estatístico R. Na caracterização da amostra de humina, constatou-se um teor de MO = 8,60, razão C/H = 0,185 e E4/E6 = 1,26. De acordo com o espectro FTIR, bandas características de estiramentos OH, C=C e Si-O foram observadas para a amostra de humina e sua respectiva cinza. A humina apresentou maior taxa de adsorção (78,92% e 55% para Ca2+ e Mg2+, respectivamente) em pH 8,0 aos 120 minutos de agitação. Com relação às variáveis submetidas à análise de variância, para o solo arenoso, somente a altura da planta e tamanho da raiz não apresentaram efeito significativo. Para o solo argiloso, todas as variáveis apresentaram significância. A quantidade de variação retida por cada componente principal medida pelo primeiro autovalor e pela primeira proporção de variância para os valores em solo arenoso teve desvios-padrão iguais a 0,44 e 3,69, com maior valor na lâmina na L1 e menor na L3. Já em solos argilosos os valores de desvios-padrão foram de 0,43 (autovalor) e 3,62 (proporção de variância), sendo para o L2 o maior e L3 o menor. No dendograma, para ambos os solos, as variáveis e as interações entre os fatores foram organizadas em quatro grupos de similaridades. No solo arenoso, constata-se que houve uma separação entre dois grupos principais: lâminas de 50 e 125% (L1 e L4) formando um agrupamento e lâminas de 75 e 100% (L2 e L3) formando outro. Já para o solo argiloso, todos os níveis de humina na lâmina L1 se mantiveram no mesmo grupo, indicando, assim, maiores similaridades, o que não foi observado para as demais interações. Os resultados obtidos evidenciam a influência dos nutrientes adsorvidos na humina e das lâminas de água na cultura da alface, sobre tudo em suas variáveis de interesse comercial.

Abstract

Humin, a residue from the extraction of organic matter from soils with a strong base, has been shown to be interesting and promising as an adsorbent of environmental interest, due to its high surface area and porosity, in addition to the diversity of functional groups. In this context, the objective of this work was to develop a material from the humin fraction enriched with essential nutrients to plants (Ca2+and Mg2+), and to evaluate its application in agricultural sectors (lettuce culture) in two different types of soil. The material was produced from the extraction of the humin fraction, from a soil rich in organic matter located near the Pratagi River located in Maceió, AL. Characterizations were carried out in order to obtain information on its structure using the organic matter content, atomic ratios, E4/E6 ratio and Fourier-transform infrared spectroscopy - FTIR. The adsorption efficiency was determined for the preparation of the multi-element solution of Ca2+ and Mg2+ (10 mg L-1) at pH 8.0. The adsorbent was filtered through polystyrene filters, air dried and weighed, according to the amount defined for application in the lettuce culture. The experiment was carried out in a protected environment, cultivated in two types of soil (sandy and clayey) at UFAL - Campus Arapiraca. The adopted design, for both soils used, was in randomized blocks (DBC), with four replications, in a 4x4 factorial scheme, with 16 treatments and 64 experimental units. The treatments were represented by: four levels of humine enriched with Ca2+ and Mg2+ (H0 = 0.0; H2 = 2.0; H4 = 4.0 and H6 = 6.0 g) and four water slides (L1 = 50 ; L2 = 75; L3 = 100 and L4 = 125%, of the culture evapotranspiration). Twelve variables were analyzed: chlorophyll index, crown diameter, plant height, fresh shoot weight, dry shoot weight, number of leaves, leaf area, fresh root weight, dry root weight, root size, leaf water content and water use efficiency. The data were subjected to regression analysis and multivariate analysis with the following set of methods: principal component analysis (PCA) and cluster analysis in a dendrogram, using the statistical software R. In the characterization of the humine sample, it was found a content of MO = 8.60, C/H ratio = 0.185 and E4 /E6 = 1.26. According to the FTIR spectrum, bands characteristic of OH, C = C and Si-O stretches were observed for the humine sample and its respective ash. Humine showed a higher adsorption rate (78.92% and 55% for Ca2+ and Mg2+, respectively) at pH 8.0 after 120 minutes of stirring. Regarding the variables submitted to the analysis of variance, for the sandy soil, only the plant height and root size did not have a significant effect. For clayey soil, all variables were significant. The amount of variation retained by each main component measured by the first eigenvalue and the first proportion of variance for the values in sandy soil had standard deviations equal to 0.44 and 3.69, with a higher value on the blade in L1 and less in L3 . In clayey soils, the standard deviation values were 0.43 (eigenvalue) and 3.62 (proportion of variance), with L2 the largest and L3 the smallest. In the dendrogram, for both soils, the variables and interactions between the factors were organized into four groups of similarities. In the sandy soil, it can be seen that there was a separation between two main groups: 50 and 125% sheets (L1 and L4) forming a group and 75 and 100% sheets (L2 and L3) forming another. As for the clayey soil, all levels of humine in the L1 blade remained in the same group, thus indicating greater similarities, which was not observed for the other interactions. The results obtained show the influence of the nutrients adsorbed in the humine and the water layers in the lettuce culture, above all in its variables of commercial interest.

Orientador(a)
Dr. Botero, Wander Gustavo.
Coorientador(a)
Dr. Santos, Márcio Aurélio Lins dos.
Banca Examinadora
Dr.ª Fernandes, Andréa Pires.
Dr. Santos, Cícero Gomes dos.
Palavras-chave
Irrigação.
Substâncias húmicas.
Alface.
Lactuva sativa L..
Plantas - Nutrição.
Áreas do Conhecimento/Localização
Coleção Propriedade Intelectual (CPI) - BSCA.
Categorias CNPQ
5.00.00.00-4 Ciências agrárias.
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