Bulletin #2279, Usando Cinzas de Madeira em Sua Fazenda (PDF)
Desenvolvido por Timothy S. Griffin, Especialista em Agricultura Sustentável.
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Conteúdo:
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- Nutrientes em Cinzas de Madeira
- As cinzas de Madeira como Agente Limitador
- Tabela 1. Equivalentes de carbonato de cálcio (CCEs) para seis cinzas de madeira de Maine
- Potássio e fósforo em cinzas de madeira
- Tabela 2. Fósforo (P) e potássio (K) disponíveis nas cinzas de madeira do Maine
- Devo Usar Cinzas de Madeira?
- Tabelas Apêndice 1 e 2
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As empresas de papel e celulose no Maine queimam frequentemente madeira, casca de árvore ou lama de moinho de papel para fazer electricidade. Todos os anos, mais de 300.000 toneladas de cinzas de madeira são produzidas desta forma. Uma maneira de se desfazer dessa cinza de madeira é colocá-la em um aterro sanitário. No entanto, o espaço do aterro sanitário está se tornando escasso e caro. É por isso que outros métodos de eliminação de cinzas foram desenvolvidos. Um método que se tornou comum no Maine é espalhar as cinzas nos campos. As pessoas têm usado cinza como fertilizante de baixa qualidade e agente calante por muito tempo.
Up para 70.000 toneladas de cinza de madeira é espalhada em terras agrícolas todos os anos no Maine. Este número provavelmente continuará a aumentar. É importante que os agricultores e as comunidades conheçam os benefícios e os problemas do uso das cinzas de madeira. Esta ficha informativa cobre pesquisas sobre
- nutrientes nas cinzas de madeira,
- o efeito das cinzas de madeira nos níveis de nutrientes do solo, e
- o efeito das cinzas de madeira no crescimento das plantas.
Muita da pesquisa resumida nesta ficha foi conduzida através da Estação Experimental Agrícola e Florestal do Maine.
Nutrientes em cinzas de madeira
Você sabe como são as cinzas de madeira. É um material preto fino, como as cinzas deixadas num fogão a lenha ou depois de uma fogueira de campismo. Mas de que é feita a cinza de madeira?
Cálcio é o nutriente mais abundante, com uma média de quase 20 por cento das cinzas. (Como veremos mais adiante, isto significa que as cinzas podem ser utilizadas para elevar o pH do solo, tal como a cal agrícola é utilizada). Se você aplicasse cinco toneladas de cinzas por acre, você estaria aplicando cerca de uma tonelada de cálcio. Em comparação com o cálcio, outros nutrientes estão presentes em quantidades muito menores. A cinza de madeira é cerca de 4% de potássio, e menos de 2% de fósforo, magnésio, alumínio, e sódio. As pequenas quantidades destes nutrientes é a razão pela qual as cinzas são consideradas um fertilizante de “baixa qualidade”. Em termos de fertilizante comercial, a cinza média da madeira seria cerca de 0-1-3 (N-P-K).
Figure 1 mostra a quantidade média de cálcio, potássio, fósforo, magnésio, alumínio e sódio nas cinzas da madeira. Estas quantidades médias são de 12 diferentes cinzas de madeira – seis produzidas no Maine e seis produzidas em outros estados.
Outros nutrientes estão presentes nas cinzas de madeira em quantidades muito menores. Alguns destes nutrientes, como boro, cobre, molibdénio, enxofre e zinco, são necessários em quantidades vestigiais pelas plantas. As cinzas de madeira também podem conter metais pesados. Estes metais são preocupantes porque podem causar problemas de saúde para os seres humanos, o gado ou a vida selvagem. A concentração de micronutrientes e metais pesados nas cinzas da madeira é geralmente medida em partes por milhão (ppm). Em outras palavras, o número de libras contidas em cada milhão de libras (ou 500 toneladas) de cinza.
Figure 2 fornece um exemplo do conteúdo de metais pesados das cinzas de madeira. Como a Figura 2 indica, a aplicação de cinco toneladas de cinza acrescenta menos de dois quilos desses elementos. Se as concentrações de cádmio, cromo ou chumbo forem muito altas, você pode não ser capaz de usar cinzas de madeira.
Cinzas de madeira como agente calante
Cinzas de madeira são comumente usadas como agente calante devido ao seu alto teor de cálcio. Os agentes calcários são utilizados para aumentar o pH do solo (pH é uma medida de como o solo é ácido). Os solos do nordeste são naturalmente ácidos. O pH do solo de 4,5 a 6,0 é comum. Um pH do solo de 7,0 é neutro. A maioria das plantas prefere um pH do solo entre 6 e 7 (embora batatas e mirtilos prefiram um pH mais baixo).
Há várias maneiras de estimar a calagem das cinzas da madeira. Podem ser feitas medições laboratoriais (fervendo as cinzas em ácido) para descobrir o equivalente de carbonato de cálcio (CCE). O CCE diz-lhe como as cinzas da madeira elevariam o pH do solo em comparação com a cal (carbonato de cálcio). Como os nutrientes das cinzas da madeira discutidos acima, existem grandes diferenças nos CCE das cinzas da madeira. Quando o CCE foi determinado em laboratório, variou de 25 a 59 por cento. Isto é mostrado na Tabela 1. Isto significa que se você adicionar a mesma quantidade de cal e cinza de madeira, a cinza de madeira deve ser de 25 a 59 por cento como eficaz para elevar o pH do solo.
CCE de cinza de madeira também pode ser determinado no laboratório misturando a cinza com o solo e medindo a mudança no pH do solo ao longo do tempo. Então isto é comparado com o pH do solo após a adição de cal. Estes valores também são mostrados na Tabela 1, na coluna “CCE (incubação)”
| CCE (em ácido) | CCE (incubação) | |
|---|---|---|
| Ash Fonte | Percent | |
| Altrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Sludge-Mistura de cinzas | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| CCE médio da incubação em três Maine Soils diferentes. Dados de Ohno e Erich. 1990 | ||
Você notará que, na maioria dos casos, o CCE determinado com este método é menor que o outro método laboratorial. Usando este método, o CCE de cinzas de madeira variou de 14 a 56 por cento. Novamente, lembre-se que existem grandes diferenças em como as cinzas de madeira aumentam o pH do solo.
Vejamos o que acontece com o pH do solo quando a cinza de madeira é aplicada. A Figura 3 mostra como o pH do solo aumenta à medida que a taxa de cinzas da madeira aumenta. Esta relação entre o pH do solo e a taxa de cinzas é linear. Isto significa que o dobro da cinza aumenta o pH do solo duas vezes mais.
No Maine, as aplicações de cinzas de madeira são normalmente limitadas a duas toneladas de equivalente de cal por acre. Se a cinza for lavrada, o limite é fixado em três toneladas por acre. A cinza real aplicada pode variar de cerca de três a oito toneladas de cinza seca por acre, dependendo do CCE. A quantidade de umidade nas cinzas também afeta a taxa de aplicação. A água é normalmente adicionada à cinza na usina de energia para cortar a poeira. Quanto mais água na cinza, maior a taxa de aplicação na base “como está”.
Potássio e fósforo na cinza de madeira
Plantas removem grandes quantidades de fósforo (P) e potássio (K) do solo. Uma tonelada de feno de alfafa contém cerca de 6 libras de P (14 libras de P2O5) e 48 libras de K (56 libras de K2O). A silagem do milho que produz 15 toneladas por acre remove cerca de 50 libras de P2O5 e 120 libras de K2O. Ao longo do tempo, P e K devem ser adicionados ao solo para manter o rendimento da cultura. Quão boa é a cinza de madeira para satisfazer as necessidades da cultura?
Existe uma diferença entre o P e K total e o K disponível em cinza de madeira. Três métodos diferentes são utilizados para estimar quanto desses nutrientes estão disponíveis:
- Um procedimento padrão de teste de fertilizante, que extrai nutrientes da cinza em uma solução de citrato de amônio, tratando a cinza da mesma forma que um fertilizante comercialmente disponível
- O teste de extração do solo do Maine Soil, que mede as mudanças na quantidade de P e K disponíveis no solo após a aplicação da cinza, usando acetato de amónio
- Medição das diferenças na absorção de P e K pelas plantas após aplicação de cinzas
Usamos os métodos 1 e 2 na pesquisa porque queremos saber rapidamente que nutrientes estão disponíveis a partir das cinzas. Contudo, é importante comparar estes métodos de laboratório com o método 3.
A percentagem de P e K que está disponível usando os métodos 1 e 2 é mostrada na Tabela 2. Da tabela 2, você pode ver que as cinzas de madeira P e K não estão completamente disponíveis para a cultura. Se fossem aplicadas cinzas de madeira contendo 100 libras de P e 100 libras de K, os resultados dos testes do solo aumentariam apenas cerca de 5 libras para P e 40 libras para K. Mais uma vez, existem diferenças entre as amostras de cinzas. A disponibilidade destes nutrientes, especialmente P, é afectada pelas cinzas em si, o pH do solo e o nível de nutrientes no solo antes da aplicação das cinzas.
A absorção vegetal de P e K após a aplicação das cinzas da madeira foi medida em estudos de estufa. A relação entre o procedimento de teste do solo e a absorção de plantas é geralmente linear ou em linha reta. Esta relação é importante. É o primeiro passo para ser capaz de prever a resposta das culturas aos nutrientes nas cinzas de madeira.
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Usar teste de extracção de fertilizantes
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Usar teste de aumento do solo
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|---|---|---|---|---|
| Ash Source | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Mistura de lamas e anhos | 44 | 69 | 3.8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Média | 47 | 66 | 5.4 | 40 |
| Ash extraído com solução de citrato de amónio. Alteração do nível de nutrientes no solo, utilizando o procedimento padrão de teste do solo, antes e depois da aplicação das cinzas. Média de três solos por fonte de cinzas. Dados de Ohno e Erich 1990. | ||||
Pode usar cinzas de madeira?
As cinzas de madeira podem ser úteis no aumento do pH do solo e no fornecimento de nutrientes vegetais. No entanto, você deve seguir certos procedimentos antes (e possivelmente depois) de cada aplicação de cinzas. As aplicações de cinzas de madeira são atualmente regulamentadas pelo Departamento de Proteção Ambiental do Maine (DEP). Os regulamentos atuais estão disponíveis no Departamento de Proteção Ambiental (DEP) do Maine. Ser certificado para aplicação de cinzas pode exigir resultados de testes no solo, um mapa de localização e uma análise de nutrientes de cinzas. A quantidade de cinza que você pode aplicar varia de acordo com o campo. Depende dos CCEs, do teor de potássio do solo e do pH do solo.
Embora a cinza seja frequentemente misturada com água (“condicionada”) antes de sair da central elétrica, ela pode secar após ser armazenada no campo. Tenha cuidado quando manusear qualquer emenda de solo empoeirado (como cinza, cal ou fertilizante seco). Evite inalar o pó e evite espalhá-lo em dias de vento. As cinzas também podem causar irritação na pele e nos olhos. Use roupas de proteção (luvas, camisa de manga comprida) e óculos de segurança se for provável que haja contato com a pele. Use senso comum ao manusear cinzas.
Campbell, A.G. “Reciclagem e eliminação de cinzas de madeira”. Tappi Journal, 73 (1990): 141-146.
Erich, M.S. “Agronomic effectiveness of wood ash ash as a source of phosphorus and potassium” (Eficácia agronómica das cinzas de madeira como fonte de fósforo e potássio). Journal of Environmental Quality 20 (1991): 576-581.
Ohno, T., e M.S. Erich. “Effect of wood ash application on soil pH and soil test nutrient levels”. Agricultura, Ecossistemas e Meio Ambiente 32 (1990): 223-239.
Ohno, T., e M.S. Erich. “Equivalência de carbonato de cálcio derivado de incubação de cinzas de caldeira de papermill derivados de lodo e fontes de madeira”. Poluição Ambiental 79 (1993): 175-180.
| Cálcio | Potássio | Fósforo | Magnésio | Alumínio | Sódio | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ashes from Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0,50 | 0,20 |
| Ashes de outros locais | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | — | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | — | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3,00 | 0,90 | 1,40 | 2,00 | 0,20 |
| Média | 18,10 | 3.68 | 0,89 | 1,45 | 1,68 | 0,28 |
| lb/acre em 5 toneladas de cinzas | 1810.00 | 368.00 | 89.00 | 145.00 | 168.00 | 28.00 |
| De Ohno e Erich 1990; Campbell 1990. | ||||||
| Amostra # | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | Se | S | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | — | 423 |
| 2 | — | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | — | 4354 | 692 |
| 3 | — | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | — | 12 | <1.0 | 6800 | 794 |
| 4 | — | — | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | — | 12 | — | — | 200 |
| 5 | — | — | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | — | 49 | — | — | 381 |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | — | 47 | 11 | — | 370 |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | 560 |
| lb/acre em #1 em 5 toneladas de cinzas | 5.54 | — | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0,65 | 1,8 | – | 4,2 |
| De Ohno e Erich 1993. Média de quatro amostras de cinza do mesmo local do Maine. Cinzas 2 a 7 de Campbell 1990. | |||||||||||
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