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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL DEPARTAMENTO DE SOLOS

RELATÓRIO TÉCNICO DO PROJETO

Caracterização e Testes de Combustão de Carvões Brasileiros Aplicados à Geração Termelétrica

ÁREA TEMÁTICA - Meio Ambiente aplicado ao carvão

SUBPROJETO -GRUPO 21 – Programa de Pós-Graduação em

Agronomia - UFPEL

Recuperação da qualidade de solos construídos da área de

mineração de carvão de Candiota – RS, da Companhia Riograndense

de Mineração – CRM, através de plantas de cobertura

COORDENADOR

Prof. Eloy Antonio Pauletto Dr., DS/ FAEM - UFPel.

Pelotas, dezembro de 2009

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EQUIPE Coordenador: Prof. Eloy Antonio Pauletto Colaboradores: Docentes Prof. Luiz Fernando Spinelli Pinto Dr., DS/ FAEM-UFPel Profa Flavia Fontana Fernandes, Dra., DS/ FAEM-UFPel Prof. Danilo Dufech Castilhos, Dr., DS/ FAEM - UFPel Profa Claudia Liane Rodrigues de Lima, Dra., DS/ FAEM-UFPel Prof. Ledemar Carlos Vahl, Dr., DS/ FAEM-UFPel Profa Rosa Maria Vargas Castilhos, Dr., DS/ FAEM - UFPel Prof. Luis Eduardo Akiyoshi Sanches Suzuki, Dr., DS/ FAEM - UFPel Profa. Ana Claudia Rodrigues de Lima, Dra., DS/ FAEM-UFPel Prof. Luiz Carlos Timm, Dr., DER/ FAEM - UFPel Alunos de Pós-Graduação: Otávio dos Anjos Leal – PPGA-UFPel Lizete Stumpf - PPGA-UFPel Manoel Ribeiro Holanda Neto - PPGA-UFPel Ezequiel Cesar Carvalho Miola - PPGA-UFPel Alunos de Graduação: Thiago Rech da Silva - Agronomia – BIC-FAPERGS Letiane Helwig Penning – BIC-FAPERGS Wildon Panziera - Agronomia - PIBIC-CNpq Márcio Renato Nunes - Agronomia - PIBIC-CNPq Elisa Souza Lemes - PIBIC-CNPq Gabriela Gerhardt da Rosa – Agronomia Douglas Bergmann da Rosa – Agronomia

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1. INTRODUÇÃO

A demanda pelo uso do carvão mineral como fonte de energia no Brasil é

uma das principais preocupações da sociedade, já que corresponde a

aproximadamente cerca de 2/3 dos recursos energéticos não renováveis do país

(Sánchez & Formoso, 1990). Entretanto, o consumo de carvão para gerar energia

elétrica tem um custo ambiental relacionado a alterações da paisagem, da

cobertura vegetal e fauna, limitação das funções do solo construído no

ecossistema modificado (novo ecossistema), bem como da qualidade dos

mananciais hídricos associados, e mesmo do ar.

A produção anual da jazida de Candiota – RS oscila ao redor de 1,7 milhões

de toneladas de carvão, utilizadas quase que integralmente para abastecer a

Usina Termelétrica Presidente Médici. Após a implantação da Fase C da referida

usina, esta produção deverá ser duplicada (CRM, 2009).

O aumento da demanda de matéria prima resultará imperiosamente na

ampliação da área minerada, o que pode representar impactos ambientais mais

intensos, intensificando a preocupação com o tema, apesar da recuperação

destas áreas ser invariavelmente realizada em conformidade com a legislação

ambiental.

O melhor caminho para a reversão desse quadro deve passar, em

primeiro lugar, por medidas preventivas durante o processo de lavra e de

recomposição da paisagem, tentando minimizar ao máximo possível a

compactação do solo e a mistura de material pirítico. Após a recomposição da

topografia e construção do solo, pelo: (a) controle imediato da erosão através de

práticas mecânicas e vegetativas; (b) correção química do solo via adubação e

calagem; (c) aporte de biomassa vegetal e/ou de resíduos orgânicos.

Para tanto, o rápido estabelecimento da vegetação e a manutenção da

cobertura do solo ao longo do tempo são essenciais neste processo. Essas

medidas têm como principal objetivo proporcionar condições para o pleno

desenvolvimento da vegetação, cujo papel está relacionado com o controle do

processo erosivo, que diminuiria os problemas de oxidação da pirita, por um lado;

4

e pelo aporte de biomassa, importante para a recuperação da qualidade estrutural

do solo e o restabelecimento do ecossistema.

2. RESUMO DO PROJETO

O Sistema Solo deve ser capaz de exercer suas funções na natureza,

caracterizadas pela habilidade em funcionar como um meio para o crescimento

das plantas, regular e compartimentalizar o fluxo de água no ambiente, estocar e

promover a ciclagem de elementos na biosfera e servir como um tampão

ambiental na formação, atenuação e degradação de compostos prejudiciais ao

ambiente (Larson & Pierce, 1994; Karlen et al., 1997). Quando se desorganiza, este

desempenho fica comprometido, dizendo-se que o ambiente se degradou.

A recuperação da área minerada depende do retorno da organização do

sistema. Para o estabelecimento, crescimento e a manutenção da vegetação é

necessário reduzir as limitações físicas e químicas a níveis aceitáveis. Se não

houver vegetação suficiente, o processo de degradação se intensifica e dificulta o

estabelecimento da cobertura vegetal, retroalimentando o processo de

degradação.

A reorganização e a reestruturação dos solos construídos nas áreas de

mineração de carvão depende do restabelecimento do ciclo da matéria orgânica,

que só irá ocorrer após a sucessão de vários ciclos de crescimento das plantas ao

longo do tempo. Assim como o solo original teve sua gênese resultante da ação

de agentes e fatores de formação, inicia-se um novo processo genético do solo

construído, base para a reorganização do ecossistema.

A partir de 2003/2004 foi instalado um conjunto de experimentos de

campo e laboratório fundamentados na correção da fertilidade química do solo

(calagem e adubação) e no uso de práticas vegetativas para controle da erosão e

para adição de matéria orgânica ao solo. No campo foram utilizadas espécies

anuais consorciadas com gramíneas perenes de hábito rasteiro caracterizadas

por um alto potencial de produção de fitomassa e cobertura do solo. Para o

controle da acidificação devido à pirita, instalaram-se um experimento a campo

com doses, fracionamento e modo de aplicação de calcário; e outro em

5

laboratório, de lixiviação em colunas com diferentes proporções de solo / estéril

contaminado e doses de calcário. Estes estão sendo monitorados em relação à

evolução dos atributos físicos, químicos e biológicos do solo.

3. OBJETIVOS

Objetivo Geral

Avaliar o efeito de diferentes sistemas de vegetação sobre a recuperação das

funções no ecossistema de um solo construído em área de mineração de

carvão ao longo do tempo.

Objetivos Específicos

• Avaliar a evolução de atributos químicos, físicos e biológicos de um solo

construído em função das espécies de cobertura utilizadas;

• Determinar as espécies ou sucessão de espécies mais adequadas para a

vegetação das áreas de solos construídos;

• Determinar a dose e a forma de aplicação de calcário mais adequada para

a situação dos solos construídos, levando em conta o potencial de

acidificação devido à pirita.

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4. MATERIAL E MÉTODOS

Os experimentos de campo estão localizados na Mina de Carvão de

Candiota (Figura 1), da Companhia Riograndense de Mineração (CRM), município

de Candiota, a 130km de Pelotas. O solo construído na área é composto por uma

camada superficial proveniente dos horizontes do solo original, com 15 a 80cm de

espessura, e outra subsuperficial constituída por uma mistura de saprolito e

rochas que recobrem as camadas aproveitáveis de carvão.

SN

SC2

242 244

6506

6504

Malha IVMalha VII

Malha II

240

Sede CRM Vila Candiota(CRM)

ÁreaRegeneradaantes 1999

A REA CETEM

Á REACETEM

EXPERIMENTOFAEM/UFPel-CNPq

Área em lavra

SC1

Acácia

Eucalipto

Gramineas

Gramineas

Gramineas

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

XII

XIII

XIV

XV

0 1 2 km

236 246

6498

6506

Arroio Candiota

Arr oio Candiot a

Arroi o Poac á

BR293

Pelotas

Bagé

Aeroporto

Barragem

Usinas

Fábrica de cimento

Vila Candiota (CEEE)

Vila Candiota (CRM)

Sede CRM Termelétricas

Áreaminerada

Gramine

as

SC1: solo construído 1; SC2: solo construído 2; SN: solo natural da frente de mineração

Figura 1. Localização da área experimental na Mina de Carvão de Candiota.

7

4.1. EXPERIMENTO 1 – Avaliação de sistemas de plantas de cobertura em solos construídos iniciado em 2003/2004

O experimento foi concebido segundo um delineamento experimental em

blocos ao acaso com parcelas subdivididas, com tratamentos adicionais (T7, T8,

T9 e T10) e quatro repetições (Figura 2). Nas parcelas de 20 m2 (4m x 5m) foram

definidos os seguintes tratamentos: T1 - Hemártria (Hemartria altíssima), T2 -

Tifton (Cynodon dactilum), T3 - Pensacola (Paspalum lourai), T4 - Hemártria +

Amendoim Forrageiro (Arachis pintoi), T5 – Tifton + Amendoim Forrageiro, T6 -

Pensacola + Amendoim Forrageiro, T7 – Brachiaria brizantha; T9 - Pensacola

solteira; T10 - Amendoim Forrageiro solteiro. Nas subparcelas foram colocadas

Festuca, Maku (lótus) e a outra subparcela sem perene de inverno. Como estas

espécies não se estabeleceram satisfatoriamente, foi decidida uma substituição

destes tratamentos por alternativas de manejo da cobertura do solo, a saber: sem

manejo da cobertura, com roçada e com roçada e retirada da fitomassa. Como o

Amendoim Forrageiro não se perenizou, o tratamento T10 passou a representar

revegetação espontânea. Para efeitos de comparação existe o tratamento T8 -

Solo Natural, coletado em um local na frente de mineração (SN - Figura 1).

Embora o solo original não seja comparável ao solo construído, é mantido como

um tratamento adicional para fins de referência ou “testemunha”.

8

Hemartria

Hemartria +Amendoimforrageiro

Tifton

Tifton +Amendoimforrageiro

Pensacola

Pensacola +Amendoimforrageiro

0 5 20m10 15Pensacola

Revegetaçãoespontânea

Obs.: Na implantação, no verão em todos os tratamentos foi semeado capim sudão e Lab-lab e no inverno aveia preta

Braquiaria brizanta

Sem roçada

Roçada eretiradaSUBPARCELA

PAR

CELA

Terraço

ANTIGO 2003/2004

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

R/R S/R

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R

R

R

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R

R

R

R

R

R

R

R

Bb EsP

Bb

Bb

Es P

Es P

Bb EsP

EXPERIMENTO DE CALAGEM

BLOCO I BLOCO II

BLOCO III

BLOCO IV

ANTIGO 2003/2004

S/R R/R RoçadaR

Bb

Es

P

Figura 2. Localização da área experimental e delineamento do Experimento 1.

Figura 3. Operações de condução do experimento 1 durante o ano de 2009: (a)

roçada em subparcela em 28/agosto; Adubação de manutenção em 19/setembro.

(a) (b)

9

4.2. EXPERIMENTO 2 – Doses de calcário em solos construídos na área de mineração de carvão de Candiota - RS

No experimento de campo, o delineamento empregado foi em blocos ao acaso

com arranjo fatorial de quatro doses de calcário equivalentes a 0,0 - 1,0 - 2,0 - 4,0 vezes a

dose recomendada, calculada pela acidez potencial, e três tipos de parcelamento de

aplicação: dose única, duas e três aplicações (na implantação e após, conforme a evolução

do pH), com reaplicação na superfície e incorporado, com três repetições, em um total de 16

tratamentos, em parcelas com 3 por 3 m (Figura 4 e Figura 5a).

A cobertura do solo foi feita com gramíneas perenes (Pensacola e Festuca), com

anuais de verão (Capim-sudão e Lab-lab) e de inverno (Aveia Preta) no primeiro ano, para

cobertura do solo e aporte inicial de matéria orgânica. Devido ao desenvolvimento

insatisfatório da Pensacola, foi semeado Capim de Rhodes em novembro de 2004. Como

nos experimentos de adaptação de espécies vegetais, a área está sendo periodicamente

roçada.

Para acompanhar a dinâmica da reação do calcário no solo, foram

realizadas análises e avaliações dos atributos químicos do solo, como pH em

água, cátions trocáveis (Ca, Mg, Na e K), acidez potencial e fósforo disponível ao

longo do tempo, conforme Embrapa (1997) e Tedesco (1995). Para tais análises

foram efetuadas coletas de solo antes e após a efetuação da calagem nas

seguintes datas: 10 de dezembro de 2003 (antes); 18 de março de 2004 (0 dia);

24 de agosto de 2004 (72 dias); 13 de janeiro de 2005 (231 dias); 30 de junho de

2005 (373 dias); 04 de janeiro de 2006 (729 dias); 10 de janeiro de 2007 (1122

dias); 12 de janeiro de 2008 (1467 dias) e 15 de janeiro de 2009 (1836 dias).

Com a finalidade de determinar o Potencial de Acidificação e o Potencial

de Neutralização do solo construído, efetuou-se analise de PA e PN do solo,

conforme O`SHAY, T. et. al.(1990) adaptado por PINTO (1997). A realização da

análise objetivou determinar o equivalente de CaCO3 remanescente no solo e

verificar a necessidade de reaplicação do calcário no mesmo. O PN foi

determinado aos 2, 4 e 5 anos após a aplicação do calcário. O PA foi realizado

10

antes da aplicação, na área como um todo, e após cinco anos de decorrência do

experimento, nas parcelas do mesmo.

1

5

9

13

T6

T1

T8

BLOCO 1 BLOCO 2 BLOCO 32 3 4 17 18 19 20 33 34 35 36

6 7 8 21 22 23 24 37 38 39 40

10 11 12 25 26 27 28 41 42 43 44

14 15 16 29 30 31 32 45 46 47 48

T4 T11 T2 T4 T7 T1 T15 T9 T12 T8 T14

T9 T16 T5 T12 T6 T2 T11 T15 T13 T3 T16

T12 T14 T7 T3 T16 T13 T14 T1 T6 T10 T5

T15 T13 T3 T10 T8 T10 T5 T9 T4 T2 T7 T11

T1 - Testemunha (0 t ha )-1

T2 - Uma aplicação (7,5 t ha )-1

T3 - Uma aplicação (15 t )ha-1

T4 - Uma aplicação (30 t )ha-1

T5 - Duas aplicações (3,75 + 3,75 t ) reaplicação superfícieha-1

T6 - Duas aplicações (3,75 + 3,75 t ) reaplicação incorporadoha-1





T11 - Três aplicações (2,5 + 2,5 + 2,5 t ) reaplicação superfícieha-1

T12 - Três aplicações (2,5 + 2,5 + 2,5 t ) reaplicação incorporadoha-1


T14 - Três aplicações (5,0 + 5,0 + 5,0 t ) reaplicação incorporadoha-1


T16 - Três aplicações (10,0 + 10, ha-10 + 10,0 t ) reaplicação incorporado

Figura 4. Delineamento do experimento de calagem.

Para o experimento de lixiviação em laboratório foram coletados o solo

construído e o material de estéril em áreas imediatamente adjacentes a área

experimental. As quantidades de calcário aplicadas foram equivalentes a 5730 e

15870 kg ha-1, respectivamente, admitindo 3000 Mg de solo/estéril por ha. Foram

utilizadas quatro diferentes proporções de solo/estéril, 0/100, 50/50, 75/25 e

100/0, com 4 doses de calcário, 0, ½, 1, 2 vezes a dose indicada pelo método

H+Al, totalizando 16 tratamentos; cada tratamento com 3 repetições, o que

resultou em 48 colunas de lixiviação. Adicionalmente, foram testados tratamentos

com proporções de 6,25 e 12,5% de estéril, também com 4 doses de calcário (0,

½, 1 e 2 doses), completando um total de 56 colunas de lixiviação (Figura 5b).

A lixiviação foi realizada em tubos de PVC de 100mm de diâmetro e 25cm de

altura. Nestas foi sendo periodicamente adicionado um volume de 333mL (45mm

de altura) de água destilada, adicionando-se um novo volume somente após a

passagem completa. As lixiviações iniciaram em 06 de janeiro de 2005 e

continuam sendo realizadas até o presente, com um intervalo médio de 9,4 dias,

em um total de 196 lixiviações até o momento. Em todos os lixiviados foram feitas

leituras de pH e condutividade elétrica.

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Em todos os lixiviados foram medidos o pH e a condutividade elétrica e nos

lixiviados da 3ª, 6ª, 30ª, 44ª 56ª e 79ª, 100a, 140a e 162a lixiviações foram

realizadas análise de sulfato, Ca, Mg, Na, K, Si, Fe, Al, Mn, Zn, Cr e Ni.

Figura 5. (a) Vista geral do experimento 2 em setembro de 2009; (b) Colunas de

lixiviação em laboratório.

4.3. EXPERIMENTO 3 – Avaliação de sistemas de plantas de cobertura em solos construídos iniciado em 20073/2004 Com delineamento experimental semelhante ao experimento 1 (blocos ao

acaso com parcelas subdivididas e quatro repetições, em parcelas de 20 m2)

foram definidos os tratamentos mostrados na Tabela 1, sendo 6 tratamentos de

gramíneas perenes multiplicadas por semente, combinados ou não com tifton e

hemártria em arranjo fatorial. Adicionalmente há três tratamentos compreendidos

por hemártria, tifton e revegetação espontânea (Figura 6).

Tabela 1. Tratamentos utilizados no experimento 3, com início no verão

2007/2008. Candiota – RS. Tratamento 4.3.1. Parcela Subparcela - consórcio

1 Cynodon dactylon cv Vaquero Tifton 85 Hemartria solteira 2 Braquiária brizanta Tifton 85 Hemartria solteira 3 Panicum maximum cv Tanzânia Tifton 85 Hemartria solteira 4 Braquiária humidícola comum Tifton 85 Hemartria solteira 5 Capim de Rhodes Tifton 85 Hemartria solteira 6 Paspalum notatum cv Gramas Batatais Tifton 85 Hemartria solteira 7a Controle Hemártria 7b Controle Tifton 85 7c Controle Revegetação espontânea

Anual associada a todas as parcelas e subparcelas: Aveia preta

(a) (b)

12

Braquiáriahumidícola Rhodes Tanzânia

A

0 5 20m10 15

Obs.: No inverno 2007 foi semeado aveia preta e ervilhaca

EXPERIMENTO DE CALAGEM

Ctr

T HTifton HemártriaSUBPARCELA

PAR

CEL

A

TerraçoBatataisVaquero

H

H

H

T

T

T

T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H T

H

Braquiáriabrizanta

BLOCO I BLOCO II

BLOCO III

BLOCO IV

Figura 6. Localização das áreas experimentais e croqui do Experimento 3.

Figura 7. Operações de condução do experimento 2 no ano de 2009. (a)

amostragem de solo para análise química, (b) Amostragem para análises físicas.

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4.4. Determinações Analíticas - Solo

A amostragem de solo para fins de determinações físicas, químicas e

microbiológicas é descrita a seguir. Estas análises privilegiaram os experimentos

1 e 3 e foram realizadas principalmente no segundo semestre de 2009. Para o

experimento 2, as amostragens foram apenas e tão somente para determinação

de atributos químicos.

4.4.1. Avaliações Físicas do Solo

A coleta das amostras foi realizada nas parcelas que constituem os

tratamentos, em duas camadas (0,0 - 0,10 m e 0,10 - 0,20 m), com três

repetições. Para a determinação dos atributos físicos: umidade, densidade de

partículas, argila dispersa, distribuição das partículas por tamanho, estabilidade

de agregados em água, diâmetro médio ponderado e teor de carbono orgânico,

foram coletadas amostras deformadas com auxílio de enxada e pá de corte, e

para a determinação dos atributos físicos: densidade do solo, porosidade total,

macro/microporosidade, curva de retenção de água e água disponível do solo

foram coletadas amostras indeformadas.

As amostras deformadas de solo foram colocadas em sacos plásticos,

que foram fechados e devidamente identificados. As amostras indeformadas

foram coletadas pelo Método do Macaco Hidráulico com o uso de cilindros de inox

(Pauletto, 1997).

Em seguida, as amostras foram levadas para Laboratório de Análises

Físicas do Departamento de Solos da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel –

FAEM e armazenadas em locais adequados para posterior uso.

Para as determinações da distribuição de agregados estáveis em água

em diferentes classes de tamanho e do diâmetro médio ponderado (DMP) e

diâmetro médio geométrico foram utilizadas as amostras de solo que foram

passadas em peneiras de malha de 9,52 mm, com base no peneiramento úmido,

seguindo o princípio do método descrito por Kemper & Rosenau (1986), que

utiliza o aparelho de oscilação vertical de Yoder (1936), conforme descrito por

Palmeira et al. (1999).

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As que foram passadas na peneira de malha de 2,00 mm foram usadas

para as determinações de: umidade gravimétrica, densidade de partículas,

distribuição das partículas de solo por tamanho, argila dispersa em água e

carbono orgânico.

Para a determinação da distribuição das partículas do solo por tamanho e

argila dispersa em água (sem dispersante) foram determinadas pelo método da

pipeta descrito por Gee et Bauder (1986).

O método do anel volumétrico segundo Embrapa (1997) foi empregado

para a determinação da densidade do solo (Ds), bem como a tomografia

computadorizada, utilizando-se um minitomógrafo instalado no Laboratório de

Tomografia de Solos da FAEM / UFPEL. Já para a determinação da porosidade

total (Pt), macroporosidade (Ma) e microporosidade (Mi) pelo método da mesa de

tensão (Embrapa, 1997) foram utilizadas as mesmas amostras coletadas nos

anéis volumétricos e usadas para a determinação da densidade do solo. A

microporosidade (Mi) foi calculada através da diferença entre os valores da

porosidade total (Pt) emacroporosidade (Ma). Para a avaliação da resistência à

penetração do solo foi utilizado o penetrômetro de impacto modelo

IAA/Planalsucar – Stolf, segundo método descrito por Stolf et al. (1983).

A determinação da curva de retenção de água e da água disponível foi

baseada as câmaras de pressão de Richards para altas tensões (0,033; 0,1; 0,3 e

1,5 MPa) e a mesa de tensão para as tensões menores (0,001 e 0,006 MPa),

segundo metodologia descrita por Pauletto (1997). Os dados da relação umidade

volumétrica e potencial mátrico foram ajustados pelo programa computacional Soil

Water Retention Curve – SWRC ou CURVARET de Dourado Neto et al. (1995),

que utiliza o modelo de Genuchten (1980). A determinação da água disponível

relativa, considerando como limites de umidade a quantidade de água retida nas

tensões de 0,1 MPa (CC) e 1,5 MPa (PMP) após o ajuste das curvas ao modelo

de Genutchen (1980). A determinação da velocidade de infiltração de água no

solo foi baseada no método dos cilindros concêntricos, descrito por BROWER

(1986).

15

4.4.2. Avaliações Químicas e microbiológicas do Solo

A coleta de amostras de solo para fins de avaliação da fertilidade e

estudos da matéria orgânica foi realizada entre setembro e outubro de 2009. Para

a determinação química usou-se um trado calador, nas profundidades de 0-15 cm

e composta de 5 sub-amostras por parcela, seco em estufa a 60 ºC e utilizado

para as análises químicas.

Parte das amostras coletadas em setembro de 2009 pra fins de estudos

de matéria orgânica e microbiologia foram passadas em peneira de 2 mm,

acondicionadas em sacos de polietileno e congeladas a -18ºC. Outra porção (0-3

cm) foi mantida sob refrigeração (± 4ºC) para avaliação em lupa e o restante foi

seco ao ar para as determinações químicas previstas para 2010 e, portanto, não

descritas neste relatório. Estas amostras estão sendo preparadas para que as

análises relacionadas a projetos de dissertação e doutorado a serem concluídas

nos próximos anos.

4.4.3. Análises químicas do solo

As análises foram conduzidas nos Laboratórios do Departamento de

Solos da Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, da Universidade Federal de

Pelotas localizado no município de Capão do Leão - RS.

Para as determinações de pH em água (1:1), potássio, fósforo, sódio,

cálcio e magnésio utilizaram-se métodos descritos para análise de rotina em

Tedesco et al. (1995). Os teores de carbono orgânico total foram determinados

pelo método Walkley – Black e o nitrogênio total, pelo método Semi-micro-

Kjeldahl, ambos modificados e descritos em Tedesco et al. (1995), contudo, para

o carbono orgânico total, o aquecimento com Bico de Bunsen foi substituído por

uso de estufa a 100ºC.

4.4.4. Avaliações Microbiológicas do Solo

A biomassa microbiana do solo foi determinada pelo método descrito por

Vance, Brookes, e Jenkinson (1987), porém usando-se forno de microondas

(2.450 MHz, Panasonic®, Modelo EM 9003B) por quatro minutos para eliminar os

16

microrganismos. Este procedimento (irradiação - extração) foi sugerido em um

estudo preliminar realizado por Ferreira, Camargo e Vidor (1999). Amostras

equivalentes a 40g de solo seco foram retiradas de cada tratamento, em

duplicata. Um grupo destas amostras, sem tratamento de irradiação foi colocado

em frascos "snap-cap" de 100 mL contendo 50mL de solução K2SO4 0,5mol L-1. O

outro grupo, destinado a irradiação da microbiota, foi colocado em placas de Petri

esterilizadas e irradiadas por quatro minutos (2 x 2 min). Após, estas amostras

foram transferidas para frascos "snap-cap" contendo a mesma solução K2SO4 0,5mol L-1 anterior. Todas as amostras foram agitadas por trinta minutos em

agitador horizontal com 60 oscilações por minuto. Após a decantação, pipetou-se

o sobrenadante para outro frasco. Da solução pipetada foi retirada uma alíquota

de 25mL para a determinação do carbono microbiano e outra de 5mL para a

determinação de nitrogênio microbiano.

O carbono presente na biomassa microbiana (CM) foi determinado pelo

método Walkley - Black e o nitrogênio (NM), pelo método semimicro-Kjeldahl,

conforme Tedesco et al. (1995).

A respiração basal do solo foi determinada pela quantificação do dióxido

de carbono (CO2) liberado no processo de respiração microbiana, durante um

período de incubação de 63 dias, conforme método proposto por Stotzky (1965).

Amostras de solo equivalentes a 100g em base de solo seco foram retiradas de

cada tratamento e acondicionados em frascos de vidro com capacidade de 0,8L

hermeticamente fechados. Cada frasco recebeu um copo de polietileno de 50mL

contendo 20mL de NaOH 1mol L-1 para captar o CO2 liberado pela microbiota do

solo. O CO2 foi determinado aos 13, 41 e 63 dias. Para isso adicionou-se 5mL de

uma solução de BaCl2 (25%) e 3 gotas de fenolftaleína (1%) em cada copo,

titulou-se o excesso de NaOH com uma solução de HCl 1mol L-1 padronizada.

Após cada determinação, a solução de NaOH foi trocada por solução

recém preparada. Como prova em branco, necessária a esta análise, foram

instalados dois frascos contendo apenas a solução de NaOH.

O quociente metabólico (qCO2) foi calculado pela razão entre a respiração

basal e o carbono da biomassa microbiana (PIRT, 1975; ANDERSON; DOMSCH,

17

1978). A relação CM/COT expressa em porcentagem, foi obtida pela razão entre

o carbono da biomassa microbiana e o carbono orgânico total do solo.

A relação NM/NT expressa em porcentagem, foi obtida pela razão entre o

nitrogênio da biomassa microbiana e o nitrogênio total do solo.

A relação CM/NM foi obtida pela razão entre o carbono da biomassa

microbiana e o nitrogênio da biomassa microbiana. Segundo a equação:

solokgNmicmgsolokgCmicmg

NMCM 1

1

/−

−

= (1)

Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância e as

médias comparadas pelo teste Duncan a 5% de significância, utilizando o

programa Winstat - Sistema de Análise Estatística para Windows, desenvolvido

pelo Núcleo de Informática da Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Esta

análise ainda não foi concluída, haja visto que algumas determinações ainda

estão em processo de determinação.

4.5. Determinações Analíticas - Plantas

A avaliação de matéria seca produzida pelas espécies vegetais é

realizada duas vezes por ano, no período da floração. Coletam-se a parte aérea

das plantas, com duas replicatas por parcela, usando um quadro de 0,25 m de

lado, extrapolando para um hectare. As amostras foram secas na estufa a 60oC

até peso constante.

18

5. RESULTADOS 5.1. EXPERIMENTO 1 – AVALIAÇÃO DE SISTEMAS DE PLANTAS DE

COBERTURA EM SOLOS CONSTRUÍDOS NA ÁREA DE MINERAÇÃO DE CARVÃO DE CANDIOTA – RS

Os dados parciais referentes à dissertação de Ezequiel Miola constam nas tabelas a seguir. Tabela 2. Granulometria, teores de carbono orgânico (CO) e densidade de

partículas (Dp) de um solo construído em área de mineração de carvão, cultivado com diferentes plantas de cobertura.

Tratamentos Argila Areia Silte MOS Dp g Kg-1 Mg m-3

T1 - Hemartria altissima 463.67 298.08 238.3 7.6 2.603T2 - Pensacola 474.21 291.88 233.9 7.69 2.631T3 – Tifton 469.65 283.81 246.8 8.16 2.611T4 - Brachiaria brizantha 452.55 289.66 257.7 7.78 2.604T6 - Solo natural** 227.2 483.6 289.1 19.57 2.58Média 417.46 329.41 253.16 10.16 2.6058CV (%) 0.2555 0.2621 0.0871 0.5182 0.007

T1- Hemártria; T2- Pensacola; T3- Grama tifton; T4- Braquiária brizantha e T5- Solo natural: Solo original sem ter sofrido o processo de construção. Tabela 3. Pressão de preconsolidação (σp), índice de compressibilidade (IC),

densidade crítica na pressão de preconsolidação (Dsσp) e umidade gravimétrica (Ug) de um solo construído em área de mineração de carvão cultivado com diferentes plantas de cobertura.

Tratamentos σp IC Dsσp Ug Kpa Mg m-3 Kg Kg-1

T1 - Hemartria altissima 83.86 0.31 1.4185 0.224T2 - Pensacola 119.75 0.31 1.515 0.226T3 – Tifton 130.5 0.33 1.4775 0.243T4 - Brachiaria brizantha 99.88 0.32 1.4275 0.23T6 - Solo natural** 180.29 0.32 1.5371 0.209Média 122.86 0.318 1.4751 0.2264CV (%) 0.2995 0.0263 0.0354 0.054

T1- Hemártria; T2- Pensacola; T3- Grama tifton; T4- Braquiária brizantha e T5- Solo natural: Solo original sem ter sofrido o processo de construção.

19

Tabela 4. Densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (Ma) e microporosidade (Mi) de um solo construído em área de mineração de carvão cultivado com diferentes plantas de cobertura.

Tratamentos Ds Pt Ma Mi Mg m-3 m3 m-3

T1 - Hemartria altissima 1.375 0.4668 0.1393 0.3275T2 - Pensacola 1.459 0.4502 0.111 0.3392T3 – Tifton 1.44 0.4688 0.099 0.3698T4 - Brachiaria brizantha 1.386 0.4627 0.1223 0.3404T5 - Solo natural** 1.479 0.4173 0.0808 0.3365Média 1.4278 0.4532 0.1105 0.3427CV (%) 0.0319 0.047 0.2015 0.0466


20

Tabela 5. Potencial matricial (Ψ), Conteúdo de água volumétrico (θ) e Resistência mecânica do solo a compactação (RP) de um solo construído em área de mineração de carvão cultivado com diferentes plantas de cobertura.

Tratamentos Ψ (Mpa) θ (cm3 cm-3) RP (Mpa)

T1 - Hemartria altissima

0.001 0.4458 0.4827 0.003 0.3740 0.8796 0.006 0.3348 1.0477 0.01 0.3146 1.3849 0.033 0.2688 1.4959 0.1 0.2257 3.5495 1.5 0.2075 4.2082

T2 - Pensacola

0.001 0.4467 0.6781 0.003 0.3697 1.1931 0.006 0.3411 1.3939 0.01 0.3189 1.3560 0.033 0.2861 2.6133 0.1 0.2368 3.7613 1.5 0.2219 4.8914

T3 - Grama Tifton

0.001 0.4621 0.6237 0.003 0.4081 0.7977 0.006 0.3607 1.1193 0.01 0.3322 1.5798 0.033 0.2943 2.4417 0.1 0.2349 3.8115 1.5 0.2284 5.4004

T4 - Braquiária

0.001 0.4591 0.4416 0.003 0.3700 0.8772 0.006 0.3307 0.9679 0.01 0.3130 1.1022 0.033 0.2651 2.0128 0.1 0.2202 3.1426 1.5 0.1999 4.3847

T5 - Solo Natural

0.001 0.4165 1.0950 0.003 0.3682 1.2277 0.006 0.3140 1.9369 0.01 0.2973 1.8017 0.033 0.2531 2.2924 0.1 0.1934 3.0197 1.5 0.1609 3.6341


21

Tabela 6. Conteúdo de água volumétrico (θ), Umidade gravimétrica (Ug), Densidade do solo (Ds), e Resistência mecânica do solo a compactação (RP) de um solo construído em área de mineração de carvão cultivado com diferentes plantas de cobertura equilibrado a um potencial matricial de 0.001 MPa.

Tratamentos � (g.cm-3) Ug (g.g-1) DS (g.cm-3) RP (MPa) T1B1 0.4035 0.2935 1.3761 0.4485 T1B2 0.4381 0.3230 1.3569 0.5361 T1B3 0.4674 0.3713 1.2589 0.4386 T1B4 0.4742 0.3407 1.3916 0.5075 T2B1 0.4146 0.2787 1.4877 0.8362 T2B2 0.4494 0.3083 1.4576 0.6974 T2B3 0.4627 0.3541 1.3136 0.7162 T2B4 0.4602 0.3524 1.3057 0.4627 T3B1 0.4392 0.3230 1.3598 0.4183 T3B2 0.4709 0.3443 1.3757 0.9424 T3B3 0.4666 0.3384 1.3785 0.7949 T3B4 0.4716 0.3573 1.3214 0.3392 T4B1 0.4728 0.3991 1.1971 0.2985 T4B2 0.4754 0.3510 1.3695 0.6980 T4B3 0.4461 0.3562 1.2561 0.4180 T4B4 0.4421 0.3370 1.3176 0.3518

T5 0.4369 0.3229 1.3721 0.8685 T5 0.4236 0.2866 1.4785 1.0251 T5 0.3904 0.2766 1.4343 0.9162 T5 0.4149 0.2797 1.4877 1.5703

T1- Hemártria; T2- Pensacola; T3- Grama tifton; T4- Braquiária brizantha e T5- Solo natural: Solo original sem ter sofrido o processo de construção. B1, B2, B3 e B4 são os blocos do experimento.

22

5.2. EXPERIMENTO 2 – Doses de calcário em solos construídos na área de

mineração de carvão de Candiota – RS

5.2.1. Experimento de campo

Dos 4 para os 5 anos apenas o tratamento com 30 Mg ha-1 manteve o pH

acima de 7,0 e os tratamentos com 15 e 10 Mg ha-1 mantiveram-se próximos a 7,0

(Figura 8). Os demais tratamentos encontram-se com pH entre 6,26 e 6,61. A

testemunha continuou baixando seu pH atingindo 5,44. Dessa forma, a rigor, pelo

pH medido, não haveria necessidade de reaplicação de calcário em nenhum

tratamento após cinco anos da aplicação do mesmo.

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

Dias após calagem

pH

0

2,5

3,75

5

7,5

10

15

30

Figura 8. Evolução do pH ao longo do tempo em função das doses de calcário.

O aumento da acidez potencial (H++Al3+)

(

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

dias após calagem

H+A

l (cm

ol c kg

-1 )

0

2,5

3,755

7,5

10

15

30

Figura 9) ao longo dos anos é visível, pois há um aumento da concentração dos

cátions ácidos, Hidrogênio e Alumínio para todos os tratamentos. Este fato se

23

deve ao processo de acidificação natural do solo em função da lixiviação dos

cátions básicos, como pode ser visto nos dados da análise de Magnésio e Cálcio

trocável (Figura 10 e 11), e do aumento da matéria orgânica do solo e da

atividade biológica. Outra possibilidade é a acidificação em função da oxidação da

pirita presente nas áreas reconstruídas após a mineração de carvão, o que não

parece ocorrer de forma mais intensa.

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

dias após calagem

H+A

l (cm

ol c kg

-1 )

0

2,5

3,755

7,5

10

15

30

Figura 9. Evolução do H+Al ao longo do tempo em função das doses de calcário.

0,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00

10,00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

Dias após calagem

Ca

(cm

ol c kg

-1)

0

2,5

3,755

7,510

15

30

Figura 10. Variação do Ca trocável ao longo do tempo em função das doses de

calcário.

24

0,000,501,001,502,002,503,003,504,004,505,00

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900

Dias após calagem

Mg

(cm

olc k

g-1)

0

2,5

3,75

5

7,5

10

15

30

Figura 11. Variação do Mg trocável ao longo do tempo em função das doses de

calcário.

Os teores de Potássio e Na trocável são mostrados na Figura 12 e Figura

13. O potássio mostrou um leve acréscimo, com pouca distinção entre as doses,

ao passo que o sódio, que vinha mostrando uma tendência de aumento,

apresentou um decréscimo para alguns dos tratamentos.

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

dias após calagem

K tr

ocáv

el (m

g kg

-1)

0

2,5

3,755

7,5

1015

30

Figura 12. Variação do K trocável ao longo do tempo em função das doses de calcário.

25

0102030405060708090

100

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

dias após calagem

Na

trocá

vel (

mg

kg-1

) 02,53,7557,5101530

Figura 13. Variação do Na trocável ao longo do tempo em função das doses de calcário.

O fósforo disponível (Figura 14), dos quatro para os cinco anos, apresentou

aumento para todos os tratamentos, com valores distribuídos entre 9,77 e 16,73

mg kg-1 para os tratamentos com 30 e 5 Mg ha-1 de calcário, respectivamente. É

possível perceber que a disponibilidade de fósforo é inversamente relativa a dose

de calcário aplicada, indicando que as altas doses afetam a disponibilidade de

outros elementos essenciais as plantas como por exemplo o fósforo.

0,005,00

10,0015,0020,0025,0030,0035,0040,0045,00

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

dias após calagem

P (m

g kg

-1)

02,53,7557,5101530

Figura 14. Variação do P disponível ao longo do tempo em função das doses de calcário.

Para verificar a situação da contaminação por calcário e a quantidade de

calcário que teria remanescido nas parcelas foi feita a análise do PN aos 24, 48 e

60 meses, ou seja 2, 4 e 5 anos após a realização da calagem. O PN fornece o

26

resultado em kg de CaCO3 por Mg de material. O resultado convertido para Mg

ha-1 é apresentado na Figura 15.

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

0 2,5 3,75 5 7,5 10 15 30

Dose aplicada CaCO3 ha-1

Rem

anec

ente

CaC

O3

ha-1

02 anos4anos5 anos

Figura 15. Estimativa da quantidade de calcário (em Mg ha-1) remanescente

nas parcelas aos 0, 2, 4 e 5 anos após a aplicação do calcário.

As estimativas mostradas na figura 11, calculadas com base em amostras

compostas (10 sub-amostras por parcela) coletadas na camada de 0-10cm,

indicam que a incorporação foi bastante superficial e que a maioria do calcário

após cinco anos ainda não reagiu, remanescendo no solo praticamente metade

da dose aplicada.

5.2.2. Experimento de lixiviação em colunas

As Figuras. 16 e 17 mostram a evolução do pH ao longo das lixiviações

para diferentes proporções de solo/estéril (0, 50, 75, 86,5, 93,75 e 100% de solo)

conforme as doses de calcário (0, ½, 1 e 2 doses). Observa-se para o material

com 100% de estéril Figura 16a) que apenas 2 vezes a dose estimada pela

acidez potencial (H+Al) conseguiu manter o pH acima de 6 até a 70a e acima de 5

até a lixiviação de número 117, porém, a partir de então o pH caiu para valores

abaixo de 5, mostrando ainda tendência de continuar decrescendo, indicando

então a necessidade de reaplicação de CaCO3 nos materiais que encontram-se

nestas condições. É possível observar também que a partir da 110a lixiviação, os

valores de pH, para as doses 0, 1/2 dose e 1 dose, se aproximaram muito,

praticamente se uniram, mostrando que o CaCO3 esgotou a partir de tal lixiviação.

27

No material com proporção de 50% de estéril (Figura 16b) apenas a dose

dupla manteve o pH com valores entre 5-6, com tendência de declínio dos

valores. Na proporção de 25% de estéril (Figura 16c), apenas a dose dupla

manteve o pH acima de 5, porém os pHs com a dose 1, ½ e 0 mantiveram-se

acima de 4, enquanto que nos materiais com maior proporção de estéril os

valores foram abaixo.

Nas proporções com menores quantidades de estéril (12,5% e 6,25%, Figura

17a e b) observou-se que as doses duplas tenderam a manter o pH acima de 7,

ao passo que os tratamentos com uma e meia dose mantiveram o pH em torno de

6, no entanto, com uma tendência de decréscimo na proporção de 12,5% de

estéril com meia dose. Os tratamentos sem calcário iniciaram com pH acima de 5

até a 29a e 41a lixiviações para as proporções de 12,5% e 6,25% de estéril,

respectivamente, caindo para menos do que 5 após.

28

(a) 0% solo / 100% estéril

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

pH

0/100-0 0/100-1/2 0/100-1 0/100-2

(b) 50% solo / 50% estéril

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

pH

50/50-0 50/50-1/2 50/50-1 50/50-2

(c) 75% solo / 25% estéril

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

pH

75/25-0 75/25-1/2 75/25-1 75/25-2

Figura 16. Evolução do pH no efluente do experimento de lixiviação para as

proporções de 0/100, 50/50 e 75/25% solo/estéril e 0, ½, 1 e 2 doses de calcário.

29

(a) 87,5% solo / 12,5% estéril

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Lixiviações

pH

87,5/12,5-0 87,5/12,5-1/2 87,5/12,5-1 87,5/12,5-2

(b) 93,75% solo / 6,25% estéril

0,01,02,03,04,05,06,07,08,09,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

pH

93,75/6,25-0 93,75/6,25-1/2 93,75/6,25-1 93,75/6,25-2

(c) 100% solo / 0% estéril

0,01,02,0

3,04,05,06,0

7,08,09,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

pH

100/0-0 100/0-1/2 100/0-1 100/0-2

Figura 17. Evolução do pH no efluente do experimento de lixiviação para as

proporções de 87,5/12,5, 93,75/6,25 e 100/0% solo/estéril e 0, ½, 1 e 2 doses de calcário.

30

A condutividade elétrica das diversas proporções de solo/estéril em cada

dose é apresentada na Figura 18. De modo geral, observando a CE a partir dos

pontos de estabilização se nota que essas foram proporcionais as quantidades de

estéril e que somente a dose dupla de calcário conseguiu manter a CE do

tratamento com 100% estéril próxima ou abaixo de 500 µS cm-1.

Os teores de sulfato nos lixiviados conforme as diversas proporções de

solo/estéril em cada dose são apresentados na Figura 19. Nesta figura se observa

que as quantidades de sulfato mantiveram-se estáveis após a 100ª lixiviação

indicando que o processo de sulfurização permanece ativo.

Os teores de cálcio e magnésio nos lixiviados em função das diferentes

proporções de solo/estéril em cada dose são apresentados na Figura 20 e Figura

21. Estes se mostram a partir da lixiviação de número 100 com valores baixos

quando comparados aos teores iniciais, indicando o consumo significativo da

maior parte do calcário reativo.

31

Dose 0

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

CE

( µS

cm-1

)0/100-0 50/50-075/25-0 87,5/12,5-093,75/6,25-0 100/0-0

Dose 0,5

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

CE

( µS

cm-1

)

0/100-1/2 50/50-1/275/25-1/2 87,5/12,5-1/293,75/6,25-1/2 100/0-1/2

Dose 1

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

lixiviações

CE

( ΞS

cm-1

)

0/100-1 50/50-175/25-1 87,5/12,5-193,75/6,25-1 100/0-1

Dose 2

0

500

1000

1500

2000

2500

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

lixiviações

CE

( µS

cm-1

)

0/100-2 50/50-275/25-2 87,5/12,5-293,75/6,25-2 100/0-2

Figura 18. Evolução da CE no efluente do experimento de lixiviação para 0, ½,

1 e 2 doses de calcário e diferentes proporções de solo/estéril.

32

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

lixiviações

sulfa

to (m

mol

dm-3 )

0/100-0 50/50-0 75/25-087,5/12,5-0 93,25-6,25-0 100/0-0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

sulfa

to (m

mol

dm-3 )

0/100-1/2 50/50-1/2 75/25-1/287,5/12,5-1/2 93,25-6,25-1/2 100/0-1/2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

sulfa

to (m

mol

dm-3 )

0/100-1 50/50-1 75/25-1

87,5/12,5-1 93,25-6,25-1 100/0-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

lixiviações

sulfa

to (m

mol

dm-3 )

0/100-2 50/50-2 75/25-287,5/12,5-2 93,25-6,25-2 100/0-2

Figura 19. Teores de sulfato no efluente do experimento de lixiviação para 0, ½,


33

0123456789

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Ca (m

ol d

m-3)

0/100-0 50/50-0 75/25-087,5/12,5-0 93,25-6,25-0 100/0-0

0123456789

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Ca (m

mol

dm-3)

0/100-1/2 50/50-1/2 75/25-1/287,5/12,5-1/2 93,25-6,25-1/2 100/0-1/2

0123456789

10

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Ca

(mm

ol d

m-3)

0/100-1 50/50-1 75/25-187,5/12,5-1 93,25-6,25-1 100/0-1

0123456789

10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200lixiviações

Ca

(mm

ol d

m-3)

0/100-2 50/50-2 75/25-287,5/12,5-2 93,25-6,25-2 100/0-2

Figura 20. Teores de cálcio no efluente do experimento de lixiviação para 0, ½,


34

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Mg

(mm

ol d

m-3 )0/100-0 50/50-0 75/25-087,5/12,5-0 93,25-6,25-0 100/0-0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Mg

(mm

ol d

m-3 )

0/100-1/2 50/50-1/2 75/25-1/287,5/12,5-1/2 93,25-6,25-1/2 100/0-1/2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Mg

(mm

ol d

m-3 )

0/100-1 50/50-1 75/25-187,5/12,5-1 93,25-6,25-1 100/0-1

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200lixiviações

Mg

(mm

ol d

m-3 )

0/100-2 50/50-2 75/25-287,5/12,5-2 93,25-6,25-2 100/0-2

Figura 21. Teores de magnésio no efluente do experimento de lixiviação para 0,

½, 1 e 2 doses de calcário e diferentes proporções de solo/estéril.

35

5.3. EXPERIMENTO 3 – Avaliação de sistemas de plantas de cobertura em solos construídos iniciado em 20073/2004

As amostras de solo referentes ao trabalho da estudante de Mestrado

Lizete Stumpf, que versa sobre a caracterização das alterações de atributos

físicos do solo, foram coletadas em setembro de 2009. Atualmente está em fase

de preparo de amostras e análises preliminares, de modo que não serão

apresentados resultados.

As determinações microbiológicas a partir destas amostragens já

realizadas estarão a cargo do estudante de mestrado Manoel Ribeiro Holanda

Neto, cujo trabalho está em andamento.

6. CONSIDERAÇÔES GERAIS

O trabalho realizado até o presente momento e para as condições do solo

construído em questão, e do clima local, permite formular as seguintes

considerações:

a) O uso das gramíneas Tifton e Hemártria na área de mineração é

recomendável, por sua rusticidade e alta capacidade de produção de

fitomassa e cobertura de solo, embora sejam implantadas por muda, o que

exige maior mão-de-obra para implantação;

b) Dentre as espécies estudadas, o amendoim forrageiro e as perenes de

inverno não se estabeleceram na área, sugerindo que devam ser

empregadas com cautela. A primeira, pela lentidão no estabelecimento, e

os outros, por não suportarem os períodos mais longos de seca;

c) O uso de espécies anuais de verão e de inverno nos primeiros anos

mostraram-se altamente vantajosos para garantir a cobertura inicial do solo

e o melhor aproveitamento da adubação, bem como para incrementar a

atividade biológica através da adição de biomassa;

d) A questão da calagem na área deve ser melhor observada, a colocação de

doses maiores que a recomendada e a incorporação muito superficial do

calcário levam a problemas de sobrecalagem, com o pH muito alto

36

trazendo problemas de indisponibilização de elementos essenciais para as

plantas, principalmente o fósforo;

e) O conjunto dos dados dos experimentos acumulados nestes cinco anos

sugerem que o processo de regeneração dos atributos biológicos e

químicos do solo da área minerada está em curso, mas que o dos atributos

físicos ainda vai ser muito lento. Portanto, os experimentos implantados

mostram um potencial de evolução positiva ao longo do tempo.

7. TRABALHOS PUBLICADOS

NUNES, Márcio Renato ; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; PAULETTO, E. A. ; FERNANDES, Flávia Fontana ; BAMBERG, Adilson Luís ; SILVA, Thiago Rech da; PANZIERA, Wildon . Estimativa da Reação do Calcário Após Cinco Anos de Aplicação em um Solo Construído na Área de Mineração de Candiota RS. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2009, Fortaleza-CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - CDROM. Viçosa-MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. STUMPF, L. ; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; PAULETTO, E. A. ; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; FERNANDES, Flávia Fontana ; PANZIERA, Wildon; NUNES, Márcio Renato; SILVA, Thiago Rech da; BAMBERG, Adilson Luís. Velocidade de infiltração básica de um solo construído de mineração cultivado com diferentes plantas de cobertura ao longo do tempo. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2009, Fortaleza-CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - CDROM - 02 a 07/08/2009. Viçosa-MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. Panziera, Wildon ; PAULETTO, E. A.; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; FERNANDES, Flávia Fontana ; BAMBERG, Adilson Luís ; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; PRESTES, Rodrigo Bubolz ; NUNES, Márcio Renato ; SILVA, Thiago Rech da. Densidade e Porosidade de um Solo Construído em Área de Mineração de Carvão Cultivado com Diferentes Plantas de Cobertura ao Longo do Tempo. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2009, Fortaleza_CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - CDROM - 02 a 07/08/2009. Viçosa-MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; PAULETTO, E. A. ; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; FERNANDES, Flávia Fontana ; PANZIERA, Wildon ; NUNES, Márcio Renato ; SILVA, Thiago Rech da; BAMBERG, Adilson Luís . Variação temporal da resistência mecânica à penetração de um solo construído de mineração cultivado com diferentes plantas de cobertura. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do

37

Solo, 2009, Fortaleza-CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - CDROM - 02 a 07/08/2009. Viçosa-MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. HOLANDA NETO, M. R. ; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; PAULETTO, E. A. ; FERNANDES, Flávia Fontana ; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; CASTILHOS, Danilo Dufech ; CASTILHOS, Rosa Maria Margas . Caracterização química de solo construído após mineração de carvão e sob diferentes coberturas vegetais. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2009, Fortaleza-CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo - CDROM - 02 a 07/08/2009. Viçosa-MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. FRANCO, Ândrea Machado Pereira ; CASSOL, Elemar Antonino ; GENESI, F. ; FRANCESQUETT, D. V. ; PAULETTO, E. A. Caracterização hidráulica do escoamento e erodibilidade do solo em entressulcos em um solo construído de 12 anos de idade da área de mineração de carvão de Candiota-RS.. In: XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, 2009, Fortaleza - CE. Anais do XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo, CDrom - 02 a 07 de agosto de 2009.. Viçosa - MG : SBCS, 2009. v. 1. p. 1-4. NUNES, Márcio Renato ; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; PAULETTO, E. A. ; SILVA, Thiago Rech da; PANZIERA, Wildon ; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; FERNANDES, Flávia Fontana ; CASTILHOS, Danilo Dufech . Lixiviação de solo e estéril da área de mineração de carvão de Candiota-RS- tratados com diferentes doses de calcário.. In: XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009), 2009, Pelotas. CDRom XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009). Pelotas RS : UFPEL, 2009. v. 1. p. 1-4. SILVA, Thiago Rech da; PAULETTO, E. A.; GONÇALVES, Fernanda Coelho; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; BAMBERG, Adilsom Luís ; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; CASTILHOS, Danilo Dufech ; FERNANDES, Flávia Fontana ; TIMM, Luis Carlos ; NUNES, Márcio Renato ; PANZIERA, Wildon . Comparação entre diferentes modelos de ajuste de dados para determinação da curva de retenção de água e obtenção da capacidade de água disponível (CAD) em um solo construído na área de mineração de carvão de Candiota-RS-. In: XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009), 2009, Pelotas RS. CDRom XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009). Pelotas RS : UFPEL, 2009. v. 1. p. 1-5. PANZIERA, Wildon; PAULETTO, E. A.; MIOLA, Esequiel Cesar Carvalho ; BAMBERG, Adilsom Luís; FERNANDES, Flávia Fontana; PINTO, Luiz Fernando Spinelli ; CASTILHOS, Danilo Dufech ; TIMM, Luis Carlos ; NUNES, Márcio Renato. Resistência mecânica à penetração de um solo construído na área de mineração de carvão de Candiota-RS, cultivado com plantas de cobertura.. In: XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009), 2009, Pelotas RS. CDRom XVIII Congresso de Iniciação Científica e XI Encontro da Pós-Graduação(19 a 22 out. 2009). Pelotas RS : UFPEL, 2009. v. 1. p. 1-5.

38

8. ORIENTAÇÕES EM ANDAMENTO Mestrado Otávio dos Anjos Leal. Estudo da matéria orgânica do solo, em área construída após a mineração de carvão, no município de Candiota/RS. Orientador: Rosa Maria Vargas Castilhos. Lizete Stumpf. Atributos físicos de um solo construído em área de mineração de Candiota – RS. Orientador: Eloy Antonio Pauletto. Manoel Ribeiro Holanda Neto. Atributos químicos e microbiológicos de solo construído na área de mineração de carvão em Candiota/RS. Orientador: Rosa Maria Vargas Castilhos Ezequiel Cesar Carvalho Miola. Qualidade física de um solo construído e cultivado com diferentes plantas de cobertura na área de mineração de Candiota-RS. Orientador: Eloy Antonio Pauletto. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDERSON, J. P. E.; DOMSCH, K. H. The metabolic quocient (qCO2) as a specific activity

parameter to assess the effects of environmental condictions, suvh as pH, on the microbial biomass of forest soils. Soil Biology and Biochemistry, v.25, p.393-395, 1993.

ANDERSON, J. P. E.; DOMSCH, K. H. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soil. Soil Biology and Biochemistry, v.10, p.215-221, 1978.

BOWER, H. Intake rate: cilinder infiltrometer. In: Klute, A., Ed. Methods of Soil Analisys - Part 1. Physical and Mineralogical Methods. 2nd Ed. ASA, Madison, Wisconsin, p. 825-843, 1986.

BROOKES, P. C., LANDMAN, A., PRUDEN, G., JENKINSON, D. S. Chloroform fumigation and the release of soil nitrogen. Soil Biology and Biochemistry, v.17, p.837-847, 1985.

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COMISSÃO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO - RS/SC. Manual de adubação e calagem para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. 10ed. Porto Alegre, 2004. p.394.

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CRM - Companhia Riograndense de Mineração, Capturado na Internet em outubro de 2005, Disponível em: http://www.crm.rs.gov.br/

39

CRM - Companhia Riograndense de Mineração, Capturado na Internet em dezembro de 2009. Disponível em http://www.crm.rs.gov.br/hypervisual/minas/candiota.php?secao=minas

DNPM. Departamento Nacional de Produção Mineral. Anuário Mineral Brasileiro 2005 (Ano base 2004). Disponível em : http://www.dnpm.gov.br

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