Phosphorus accumulation and pollution potential in a hapludult fertilized with pig manure Translated title: Acúmulo e potencial contaminante do fósforo em um argissolo com aplicação de dejetos de suínos

Abstract

Successive applications of pig litter to the soil surface can increase the phosphorus (P) content and alter its adsorption, promoting P transfer to surface or subsurface waters. The purpose of this study was to evaluate P accumulation and the pollution potential of a soil after application of pig litter. In March 2010, eight years after the installation of an experiment in Braço do Norte, Santa Catarina, SC, Brazil, on a Typic Hapludult, soil was sampled (layers 0-2.5, 2.5-5, 5-10, 10-15, 15-20 and 20-30 cm) after the following fertilization treatments: no pig litter fertilization, pig slurry application and pig manure application. In this period, 694 and 1,890 kg P2O5 ha-1 were applied in the treatments with pig slurry and pig manure, respectively. The P content was determined, based on Mehlich-1, anion exchange resin (AER), 0.01 mol L-1 CaCl2 and total P in the samples. The adsorption isotherm parameters were also determined by the Langmuir and Koski-Vähälä & Hartikainem models in the layers 0-2.5 and 20-30 cm. The application of 1,890 kg P2O5 ha-1 in the form of pig manure led to P accumulation, as evidenced by Mehlich-1, down to a depth of 15 cm, by AER and 0.01 mol L-1 CaCl2 down to 20 cm and by total P to 30 cm. After application of 1,890 kg P2O5 ha-1 in the form of pig manure, the values of maximum P adsorption capacity were lowest in the deepest layer (20-30 cm), indicating the occupation of part of the adsorption sites of the particles. The application of swine manure to the soil over eight years increased the P quantity in the soil solution of the surface layer, indicating environmental contamination risk for surface and subsurface waters.

Translated abstract

As aplicações sucessivas de dejetos de suínos na superfície do solo podem aumentar o teor de fósforo (P) e alterar a sua adsorção, potencializando a transferência para as águas superficiais ou subsuperficiais. O presente trabalho objetivou avaliar o acúmulo e o potencial contaminante do P em um solo com aplicação de dejetos de suínos. Em março de 2010, após oito anos da instalação de um experimento localizado no município de Braço do Norte, Santa Catarina (SC), sobre um Argissolo Vermelho, foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-15; 15-20; e 20-30 cm, nos tratamentos sem aplicação de dejeto, com aplicação de dejetos líquidos de suínos e com a aplicação de cama sobreposta de suínos. Nesse período, foram aplicados 694 e 1.890 kg de P2O5 ha-1 nos tratamentos com dejetos líquidos de suínos e cama sobreposta, respectivamente. Determinou-se o teor de P extraído por Mehlich-1, resina trocadora de ânions (RTA), CaCl2 0,01 mol L-1 e o P total no solo coletado, bem como foram determinados os parâmetros das isotermas de adsorção pelos modelos de Langmuir e de Koski-Vähälä & Hartikainem, nas camadas de 0-2,5 e 20-30 cm. A aplicação de 1.890 kg de P2O5 ha-1 na forma de cama sobreposta de suínos promoveu o acúmulo de P extraído por Mehlich-1 até 15 cm de profundidade, de RTA e CaCl2 0,01 mol L-1 até 20 cm e de P total até 30 cm. A adição de 1.890 kg de P2O5 ha-1 na forma de cama sobreposta de suínos provocou os menores valores de capacidade máxima de adsorção de P no solo da camada mais profunda (20-30 cm), indicando a ocupação de parte dos sítios de adsorção das partículas. A adição de cama sobreposta de suínos no solo ao longo de oito anos aumentou a quantidade de P na solução na camada superficial do solo, o que significa risco de contaminação ambiental de águas superficiais e subsuperficiais.