Fertigation of cotton with sanitary wastewater

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais The objective of this study was to evaluate the effect of application of different doses of sanitary wastewater, from the Wastewater Treatment Plant - Janaúba / MG, both in its raw form (ARB) as treated at tertiary level (ART), after being subjected to filtering, on the nutrition, growth and yield components of NuOpal BG RR cotton plants, seeking to fill the demand for potassium top-dressing, as well as on some physical and chemical soil properties. The experiment was carried out in an Oxisol, being arranged in a randomized block design, consisting of five treatments and four replications. The treatments were: a) T0: Clean water and mineral fertilization b) T1: 100% of ART providing potassium top-dressing c) T2: 150% of ART providing potassium topdressing d) T3: 100% of ARB providing potassium top-dressing and e) T4: 150% of ARB providing potassium top-dressing. The basis for calculating the doses corresponded to 40 kg ha-1 of K2O in top-dressing. The crop was drip-irrigated, using an emitter for each 3.6 plants. In the growth analysis was done the monitoring of plant height, number of true leaves per plant, canopy diameter and stem diameter, in four evaluations. Therefore, it was used a split-plot in time for the statistical analysis of these variables. At flowering (76 days after emergence - DAE) leaf contents of N, P, K, Ca, Fe and Na were quantified and the SPAD index was measured on the last fertigation (100 DAE). At harvest (150 DAE) measurements were made of the number of bolls per plant, mass of one boll, lint, cotton and cotton fiber productivities and it was analyzed the quality of the obtained fiber (length, length uniformity, resistance, fineness, degree of reflectance, degree of yellowing and area covered by impurities). Thirty DAE (before the treatment differentiation), the layers 0-0.20 m and 0.20-0.40 m, and after harvest (163 DAE), at depths of 0-0.20 m; 0.20-0.40 m; 0.40-0.60 m and 0.60-0.80 m, were evaluated for the variables pH, organic matter (OM), P, K, Na, Ca, Fe, base saturation (V), exchangeable sodium percentage (ESP), water-dispersible clay (WDC), electrical conductivity of the saturated extract (EC), sand, silt and clay. The statistical analysis of these variables were done within each layer, in each one of the evaluations. During the cycle it was applied a net liquid irrigation of 491.7 mm, of which 118,5 mm, 177,4 mm, 110,6 mm and 166,3 mm were with wastewater in the treatments T1, T2, T3 e T4, respectively. There was effect of treatments for plant diameter, plant height, SPAD index, cotton productivity, fiber productivity, boll mass, soil attributes after harvest: pH in water (0-0.20 m), K (0-0.20 m), Fe (0.20-0.40 m), Na (0-0.20 m; 0.20-0.40 m; 0.40- 0.60 m), Ca (0-0.20 m), V (0-0.20 m), CE (0.40-0.60 m), WDC (0-0.20 m; 0.20-0.40 m; 0.40-0.60 m) and ESP (0-0.20 m; 0.40-0.60 m). For the other variables (stem diameter, number of leaves per plant, leaf variables at 76 DAE, number of bolls per plant, variables related to fiber quality, soil variables at 30 DAE, OM, P, sand, silt and clay at 163 DAE) it was not observed effect of treatments. There was an interaction between treatments and plant height. It was observed effect of plant growth evaluation periods, being the stem diameter and the canopy diameter explained by a non-linear regression model, as well as heights in each treatment, after developing the interaction. The quadratic regression model was the one that explained best the variations in number of leaves per plant, during the evaluation period. Higher averages for plant diameter and plant height were obtained in treatment T3, compared to T0. From the third evaluation of plant height, higher values were observed in the treatments subjected to ARB, being the treatments in which were applied the ART equivalent to T0 at the third and superior at the last. Higher SPAD index averages were observed in the treatments subjected to ARB, showing the higher accumulation of N by the plants subjected to these treatments, at the end of the fertigations. Higher cotton productivity, fiber and average boll mass were obtained in the treatments that received ARB compared to T0. The treatments that received ART were equivalent to T0 for these variables. Regarding the soil attributes, it was verified a reduction in pH, K, Ca, V and WDC in the first 0.20 m of the analyzed soil profile, in the treatments that received ARB, especially in T4, after cotton harvest. There was an elevation in the contents of Na in T2, in the profile until 0.60 m and in ESP in the 0-0.20 m e 0.40-0.60 m layers. It was verified an increase in the contents of Fe in the treatments that received ARB in the 0.20-0.40 m. With that, it can be concluded that the treatments that received ARB, for contributing with more nutrients, led to more vigorous and more productive plants than those subjected to mineral potassium top-dressing, without negative alterations of soil attributes and keeping fiber quality. To obtain higher productivities of the NuoPal BG RR cotton plants, it is recommended replacing the mineral potassium top-dressing by the doses equivalent to 150% of the recommended for the crop, provided via ARB, being also met the crop needs for nitrogen. The potassium top-dressing can be replaced by the dose equivalent to 100% of the required potassium supply via ART, without compromising the quality of soil and fiber, and nitrogen requirement should be complemented via mineral source. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito da aplicação de diferentes doses de água residuária sanitária, proveniente da ETE Janaúba/MG, tanto na sua forma bruta (ARB) quanto na tratada em nível terciário (ART), depois de submetida à filtragem, sobre a nutrição, o crescimento e os componentes de produção do algodoeiro NuOpal BG RR, visando suprir a demanda potássica em cobertura da cultura, como também sobre alguns atributos físicos e químicos do solo. O experimento foi desenvolvido em Latossolo Vermelho eutrófico, disposto no delineamento em blocos casualizados, constituído por cinco tratamentos, em quatro repetições. Os tratamentos foram: a) T0: Água limpa e adubação mineral; b) T1: 100% de ART no fornecimento do potássio em cobertura; c) T2: 150% de ART no fornecimento do potássio em cobertura; d) T3: 100% de ARB no fornecimento do potássio em cobertura e; e) T4: 150% de ARB no fornecimento do potássio em cobertura. A base de cálculo para as doses correspondeu a 40 kg ha-1 de K2O em cobertura. A cultura foi irrigada por gotejamento, utilizando-se um emissor para cada 3,6 plantas. Na análise de crescimento foi feito o acompanhamento das variáveis altura de planta, número de folhas verdadeiras por planta, diâmetro de planta e diâmetro caulinar, em quatro avaliações. Por isso, foi usado o esquema de parcelas subdivididas no tempo na análise estatística destas variáveis. No florescimento (76 dias após a emergência DAE) foram quantificados os teores foliares de N, P, K, Ca, Fe e Na e medido o índice SPAD no dia da última fertirrigação (100 DAE). Na colheita (150 DAE) foram quantificados: o número de capulhos por planta, a massa de um capulho, o rendimento de fibra, a produtividade de algodão em caroço, a produtividade de algodão em fibra e analisada a qualidade da fibra produzida (comprimento, uniformidade de comprimento, resistência, finura, grau de reflectância, grau de amarelecimento e área coberta por impurezas). Aos 30 DAE (antes da diferenciação dos tratamentos), nas camadas de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, e depois da colheita (163 DAE), nas profundidades de 0-0,20 m; 0,20-0,40 m; 0,40-0,60 m e 0,60-0,80 m, foram avaliadas no solo as variáveis pH em água, conteúdo de matéria orgânica (MO), P, K, Na, Ca, Fe, saturação por bases (V), porcentagem de sódio trocável (PST), argila dispersa em água (ADA), condutividade elétrica do extrato saturado (CE), areia, silte e argila. As análises estatísticas destas variáveis no solo foram feitas dentro de cada camada, em cada uma das avaliações. Ao longo do ciclo foi aplicada a lâmina líquida total de 491,7 mm, dos quais 118,5 mm, 177,4 mm, 110,6 mm e 166,3 mm foram com água residuária nos tratamentos T1, T2, T3 e T4, respectivamente. Houve efeito de tratamentos para diâmetro de planta, altura de planta, índice SPAD, produtividade de algodão em caroço, produtividade de fibra, rendimento de fibra, massa de capulho, atributos do solo depois da colheita: pH em água (0-0,20 m), K (0-0,20 m), Fe (0,20-0,40 m), Na (0-0,20 m; 0,20-0,40 m; 0,40-0,60 m), Ca (0-0,20 m), V (0-0,20 m), CE (0,40-0,60 m), ADA (0- 0,20 m; 0,20-0,40 m; 0,40-0,60 m) e PST (0-0,20 m; 0,40-0,60 m). Para as demais variáveis (diâmetro caulinar, número de folhas por planta, variáveis foliares aos 76 DAE, número de capulhos por planta, variáveis relacionadas à qualidade da fibra, variáveis do solo aos 30 DAE, MO, P, areia, silte e argila aos 163 DAE) não foi observado efeito de tratamentos. Houve interação entre tratamentos e avaliações para a altura de plantas. Foi constatado efeito de épocas de avaliações de crescimento de plantas, sendo o diâmetro caulinar e o diâmetro de plantas explicados por modelo de regressão não linear, assim como as alturas dentro de cada tratamento, depois do desdobramento da interação. O modelo de regressão quadrática foi o que melhor explicou as variações do número de folhas por planta, ao longo do tempo de avaliação. Maiores médias de diâmetro de copa e altura de plantas foram obtidas no T3, comparado ao T0. A partir da terceira avaliação de altura de plantas, maiores valores foram observados nos tratamentos submetidos à ARB, sendo os tratamentos em que houve aplicação de ART equiparados ao T0 na terceira e superiores na última. Maiores médias do índice SPAD foram observadas nos tratamentos submetidos à ARB, denotando o maior acúmulo de N pelas plantas submetidas a esses tratamentos, ao final das fertirrigações. Maiores produtividades de algodão em caroço, algodão em fibra e massa média de capulho foram obtidas nos tratamentos em que houve aplicação de ARB em relação ao T0. Os tratamentos em que houve aplicação de ART se equipararam ao T0 para estas variáveis. Em relação aos atributos do solo foi verificada redução no pH, K, Ca, V e ADA nos primeiros 0,2 m do perfil analisado, nos tratamentos em que houve aplicação de ARB, sobretudo no T4, depois da colheita do algodoeiro. Houve elevação no conteúdo de Na no T2, no perfil até 0,60 m de profundidade e na PST nas camadas de 0-0,20 m e 0,40-0,60 m. Verificou-se elevação nos conteúdos de Fe nos tratamentos em que houve aplicação de ARB na camada de 0,20-0,40 m. Dessa forma, pode-se concluir que os tratamentos em que houve aplicação de ARB, por aportarem mais nutrientes, proporcionaram plantas mais vigorosas e mais produtivas que aquelas submetidas à cobertura potássica mineral, sem alterações negativas nos atributos do solo e na qualidade da fibra. Para a obtenção de maiores produtividades do algodoeiro NuOPal BG RR, recomenda-se a substituição da adubação potássica mineral em cobertura pela dose equivalente a 150% do recomendado para a cultura, fornecida via ARB, sendo atendida também a necessidade da cultura em nitrogênio. Pode-se substituir a adubação potássica mineral em cobertura pela dose equivalente a 100% do fornecimento do potássio requerido via ART, sem comprometimento da qualidade do solo e da fibra, devendo ser complementada a exigência em nitrogênio via fonte mineral.