Adubação orgânica com resíduos animais e uso de microrganismos eficientes na produção agroecológica de capim elefante

Abstract

O uso de resíduos orgânicos em capineiras, além de proporcionar menor custo de produção da cultura, pela redução de gastos com insumos, devido a presença de nutrientes contido nos resíduos e ser benéfico ao meio ambiente, possibilita a melhoria na produtividade da massa de forragem e na composição química da planta e do solo. Estudos com EM (Microrganismos Eficientes) relatam sua eficiência de uso em diferentes áreas, como no crescimento e desenvolvimento de plantas e na degradação de compostos orgânicos. O objetivo dessa pesquisa foi analisar se os resíduos sólidos animais, associados ou não ao uso de microrganismos eficientes (EM), melhoram a produtividade, as características químicas e de minerais do capim elefante (Capítulo 1) e o perfil da microbiota do solo (Capítulo 2). O experimento foi conduzido no sítio Boa Vista, distrito de Cachoeira de Santa Cruz, Viçosa-MG, pertencente à Universidade Federal de Viçosa (UFV). Inicialmente, foi feita a análise do solo e dos resíduos orgânicos, em laboratório, para obtenção das características físico-químicas. O EM foi produzido e incorporado, com o uso de um pulverizador, na área experimental, após a aplicação dos resíduos curtidos. As doses de compostos que foram aplicadas no capim elefante teve como base os seus teores de nitrogênio, devido a exigência da cultura. Sendo assim, o experimento foi conduzido em esquema de parcelas subdivididas, com delineamento em quadrado latino, com quatro repetições. Nas parcelas, foram estudados os tratamentos: testemunha, resíduos sólidos de suínos, resíduos sólidos de bovinos e resíduos sólidos de frangos (cama de frango); e, nas subparcelas, foram estudados a aplicação (com) ou não (sem) de EM, totalizando 32 unidades experimentais de 10 m2 cada. Nas épocas correspondentes aos cortes, foram feitas avaliações das características morfológicas do capim elefante, análises bromatológicas completas e de minerais (cálcio, fósforo, magnésio, sódio e potássio). Ao final do experimento, foram coletadas com trado holandês, à profundidade de 0-20 cm, amostras compostas de solo em cada subparcela. Parte dessas amostras foram coletadas para análises das características químicas do solo e outra parte foi acondicionada em freezer a -20°C. A abundância de esporos das amostras de fungos micorrízicos arbusculares (FMA), foi avaliada pela técnica de peneiramento úmido com as amostras de solos bem como foram avaliados em nível molecular pela técnica de PCR- DGGE. Os dados de produtividade, bromatologia, minerais, abundância total de esporos, índices de diversidade de FMA e bactérias foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e, quando houve significância, as médias de tratamentos foram comparadas pelo teste de Tukey, ao nível de 5 % de significância, utilizando-se o programa SAS 9.4 na função PROC MIXED. Houve melhorias nos parâmetros de produtividade do capim elefante, sendo que as variáveis massa verde e massa seca tiveram aumento de mais de 150 % em relação ao tratamento controle. Entretanto, houve queda na composição químico-bromatológica e de minerais, após o tratamento, indicando a necessidade de ajustes no tempo de corte e adubação. Os resultados demonstram não haver efeito significativo do EM para composição bromatológica (P>0,05), tendo efeito da adubação orgânica, em que a cama de frango apresentou melhores resultados do que os outros tratamentos. Já em relação as análises moleculares, os resultados indicaram haver homogeneidade no perfil de bandas tanto para bactérias quanto para FMA na PCR- DGGE, independente do resíduo aplicado e da subparcela ter recebido ou não EM. Houve maior similaridade (84 %) entre os FMA, com predominância de separação de grupos que receberam ou não EM. Houve baixa similaridade entre as comunidades de bactérias, com 25 % de similaridade entre dois grupos similares em relação aos tratamentos. Houve efeito significativo com a aplicação de EM para dominância nas comunidades de FMA, porém reduziu-se os demais índices de diversidade. O capim elefante teve boa produtividade, destacando-se o tratamento com a cama de frango. Os tratamentos que produziram mais, removeram mais minerais. Os componentes químicos no capim reduziram com os tratamentos, indicando a necessidade de adubação mais frequente e ajuste do período de corte. Os resíduos orgânicos não afetaram o perfil da comunidade microbiana e o EM afetou comunidade de FMA do solo com capim elefante plantado.

The use of organic residues in grass, besides providing a lower cost of production of the crop, the reduction of expenses with inputs, due to the presence of nutrients contained in the residues and to be beneficial to the environment, allows the improvement in the productivity of the forage mass and in the chemical composition of the plant and soil. Studies with EM (Effective Microorganisms) report their efficiency of use in different areas, such as in the growth and development of plants and the degradation of organic compounds. The objective of this research was to analyze if solid animals wastes, associated or not with the use of effective microorganisms (EM), improve the productivity, chemical and minerals characteristics of elephant grass (Chapter 1) and the soil microbiota profile (Chapter 2). The experiment was conducted at Boa Vista farm, Cachoeira de Santa Cruz district, Viçosa-MG, belonging to the Federal University of Viçosa (UFV). Initially, the soil and organic residues were analyzed in the laboratory to obtain the physicochemical characteristics. EM was produced and incorporated, with the use of a sprayer, in the experimental area, after the application of the tanned residues. The doses of compounds that were applied in the elephant grass were based on their nitrogen content, due to the requirement of the crop. Thus, the experiment was conducted in a subdivided parcels scheme, with a Latin square design, with four replications. In the parcels, the treatments were: control, solid residues of pigs, solid residues of cattle and solid residues of chickens (chicken litter); and, in the subparcels, the application with or without EM, totalizing 32 experimental units of 10 m2 each one. In the seasons corresponding to the cut, evaluations of the morphological characteristics of elephant grass, complete chemical analyzes and minerals (calcium, phosphorus, magnesium, sodium and potassium) were performed. At the end of the experiment, it was collected with holland auger, with a depth of 0-20 cm, composite samples of soil in each subparcels. Part of these samples were collected for analysis of soil chemical characteristics and another part was stored in a freezer at -20 °C. The abundance of spores of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the samples was evaluated by the wet sieving technique with the soil samples as well as evaluated at the molecular level by the PCR-DGGE technique. The data of productivity, chemical composition, minerals, total abundance of spores, diversity indexes of AMF and bacteria were submitted to analysis of variance (ANOVA) and, when there was significance, means of treatments were compared by the Tukey test, at the level of 5 % of significance, using the SAS 9.4 program in the PROC MIXED function. There were improvements in elephant grass productivity parameters, with the green matter and dry matter variables increasing by more than 150 % in relation to the control treatment. However, the chemical and minerals composition, after the treatment, was declined, indicating the necessity of adjustments in cutting time and fertilization. The results showed that there was no significant effect of EM for chemical composition (P>0.05), with effect of organic fertilization, where the chicken litter presented better results than the other treatments. In relation to the molecular analyzes, the results indicated that there was homogeneity in the band profile for both bacteria and FMA in the PCR-DGGE, regardless of the residue applied and the subparcels having received or not EM. There was greater similarity (84 %) among AMF, with a predominance of separation groups that received or not EM. There was a low similarity between the bacterial communities, with 25 % similarity between two similars groups related to the treatments. There was a significant effect with the application of EM for dominance in FMA communities, but the other diversity indexes were reduced. The elephant grass had good productivity, especially the treatment with the chicken litter. The treatments that produced more removed more minerals. The chemical components in the grass reduced with the treatments, indicating the need for more frequent fertilization and adjustment of the cut period. The organic residues did not affect the profile of the microbial community and the EM affected the FMA community of the soil with elephant grass planted.