3. YÖNTEM
4.4 Algılanan Kent Rekabetçiliği ve Kent Markalaşması Çoklu
6.1 Quadro de análise de variância para análise do solo
De acordo com os resultados apresentados no quadro de análise de variância para as variáveis de análise de solo (Tabela 3), pode-se notar o efeito significativo do número de amostras a 1% de probabilidade para pH; ocorreu, ainda, diferença de dose a partir de 5% de probabilidade para matéria orgânica e cálcio. Para o fósforo e o potássio, houve interação entre os fatores com 5% de probabilidade, enquanto que para hidrogênio+alumínio e magnésio a interação ocorreu com 1% de probabilidade.
Por se tratar de dados quantitativos (número de amostras ou dose de lodo de esgoto), a partir desses níveis de significância foram realizadas as análises estatísticas com base em regressão, visando à modelagem do comportamento matemático com equações de primeiro e segundo grau, cujos gráficos e discussões estão apresentados a partir do item 6.2.
Tabela 3. Quadro de análise de variância para os resultados de análise de solo
CAUSA DE
VARIÂNCIA pH M.O. P H+Al K Ca Mg
Probabilidade % 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 Dose (D) NS NS NS NS NS * * * * * * * NS NS * * NS NS NS NS NS * * * NS NS NS NS No Amostras (A) * * * * NS NS NS NS NS NS NS * NS NS NS NS NS * * * NS NS NS NS NS * * * D*A NS NS NS * NS NS NS NS NS * * * * * * * NS * * * NS NS NS NS * * * * C.V. 1 9,7 27,7 37,6 24,8 25,3 55,7 48,0 C.V. 2 1,8 15,2 26,2 8,3 24,7 28,0 18,8
NS = Não Significativo * = significativo
Schlindwein e Anghinoni (2002) estimaram que os números de sub-amostras necessários para formar amostras representativas para determinação das variáveis de fertilidade do solo devem ser os seguintes: para pH e M.O., igual ou superior a 8; para fósforo e potássio, igual ou superior a 40. Os mesmos autores sugerem, tanto para o sistema de cultivo convencional como para o plantio direto, um número médio de 20 amostras, admitindo-se um erro de 20% em relação à média. De acordo com Zhang e Johnson (2000) e Zhang et al. (2008), um bom número de sub- amostras para compor a amostra composta, para ser representativa, ficaria em torno de 20 e 22, sendo esse critério válido para a região de Oklahoma (USA).
Para os resultados do quadro de análise de variância para análises de micronutrientes do solo, pode-se notar efeito significativo de interação a 1% de probabilidade para B e Mn. Para o cobre e zinco ocorreu diferença de dose a partir de 1% de probabilidade e para ferro a 5% de probabilidade para o fator dose (Tabela 4). Durante as pesquisas e as atividades de revisão de literatura, não foram encontrados trabalhos, artigos ou citações onde foi avaliado e/ou considerado o número de sub- amostras necessário para se formar uma amostra composta representativa e confiável para os micronutrientes no solo.
Tabela 4. Quadro de análise de variância para os resultados de análise de solo para micronutrientes. CAUSA DE VARIÂNCIA B Cu Fe Mn Zn Probabilidade % 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 1 5 10 20 Dose (D) * * * * * * * * NS * * * NS * * * * * * * No Amostras (A) NS NS NS NS NS NS NS * NS NS NS NS NS NS NS NS NS NS NS NS D*A (Integração) * * * * NS NS NS NS NS NS NS NS * * * * NS NS NS NS C.V. 1 (Parcela) 32,0 66,0 45,0 48,0 56,0 C.V. 2 (Subparcela) 17,0 18,0 11,0 13,0 27,0
NS = Não Significativo * = Significativo
Em razão da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto incorporado ao solo como fertilizante, as variáveis que apresentaram CV (coeficiente de variação) acima de 20% foram P, K e Ca, com valores respectivos de 26,2, 24,7 e 28,0%. Com base nesses resultados, pode-se inferir que são essas variáveis químicas do solo que sofrem maior variabilidade espacial. Em solo fertilizado com lodo de esgoto, a seqüência decrescente para número de amostras de solo foi a seguinte: Cálcio > Fósforo > Potássio > Magnésio > Matéria Orgânica > Hidrogênio+Alumínio > pH. Para os micronutrientes, a seqüência decrescente de variabilidade espacial foi: Zn > Cu > B > Mn > Fe. No entanto, vale ressaltar que apenas a variável Zn apresentou CV maior que 20% de probabilidade (CV2).
6.2 Análise de pH
O valor de pH do solo apresentou comportamento linear em função do aumento do número de amostras (Figura 11). Porém, o aumento do valor de pH foi pouco expressivo. Assim, a amostra composta, para análise de pH do solo, se torna representativa já com 5 amostras simples, uma vez que os valores são muito próximos e para análise de solo convencional é estabelecido apenas uma casa decimal.
Figura 11. Análise de pH para a média das doses de lodo de esgoto a 1% de probabilidade.
Os trabalhos de Carvalho et al. (2002), Schlindwein e Anghinoni (2000 e 2002), Alvarez e Guarçoni (2006) e Oliveira et al. (2007) demonstraram que o coeficiente de variação para amostras de pH do solo é baixo. Isto é, pequeno número de amostras de solo já são suficientes para garantir boa precisão dos resultados, possibilitando confiabilidade para interpretação quanto ao potencial hidrogeniônico do solo.
A aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto permite diferenciar o valor de pH do solo, com 20% de probabilidade (Figura 12), para o ajuste da regressão, nas maiores doses 15 e 20 t ha-1. Aumenta a escala de pH em uma unidade decimal após a vírgula, isto é, o pH passa de 4,0 para 4,1 na dose de 15 t ha-1 e de 4,1 para 4,2 na dose de 20 t ha-1.
Figura 12. Análise de pH em função de doses de lodo de esgoto a 20% de probabilidade.
Silveira et al. (2002) demonstraram que houve diferença significativa para pH do solo quanto ao número de amostragens realizadas, em diferentes profundidades, sendo que na primeira camada, as amplitudes observadas foram de 1,0, 1,3 e 1,5, respectivamente, para arado, grade e plantio direto. Seus coeficientes de variação foram baixos em todos os tratamentos, variando de 3,7% a 5,4%, o que evidencia a baixa variabilidade dessa característica. Quanto ao pH, pelo baixo CV dos dados, a variável pode ser estimada com número relativamente pequeno de sub-amostras.
De acordo com Barreto et al (1974), a coleta de maior número de amostras simples para formar uma composta representativa não tem influência no valor médio da característica química do solo avaliada, mas aumenta a confiabilidade ou exatidão dessa média (OLIVEIRA et al., 2007).
No Brasil, a literatura contém alguns resultados que, de forma geral, são favoráveis à utilização de lodo de esgotos na agricultura. O seu uso na correção da acidez do solo, elevando o valor de pH e neutralizando o Al tóxico, foi constatado em vários trabalhos conduzidos por Mazur et al. (1983a), Bataglia et al. (1983), Berton et al. (1989), Oliveira, (1995), Berton et al. (1997), Silva et al. (1998), Andrade et al. (1999), Carmo et al. (2000), Melo e Marques (2000), Corrêa (2001) e Tsutiya et al. (2001).
Segundo Berton et al. (1989), uma das explicações para o aumento do pH pela aplicação de lodo de esgoto que recebe polietrólitos para estabilização do resíduo, é a formação de íons amônio devido à oxidação do N-orgânico. No entanto, existem certos tipo de lodos de esgoto que recebem a adição de cal virgem (CaO) para esterilização, estabilidade do material e redução do teor de água, o qual possui alto poder corretivo, possibilitando, assim, a elevação no valor de pH do solo (CORREA et al., 2007a e b, 2008a, b, c e d, MELO, MARQUES, 2000, TSUTIYA et al., 2001, MELO et al. 2001 e OLIVERIA et al., 2002).
Os valores de pH no solo sofreram desvio padrão menores do que 5% da média (Figura 13), podendo inferir que existe a necessidade de uma quantidade menor ou igual a 5 amostras simples para formar a composta. Esses resultados confirmaram os obtidos na análise de pH demonstrado na Tabela 3 e na análise de regressão (Figuras 11 e 12). Esses resultados confirmam os obtidos por Zhang (2008), os quais demonstraram que há necessidade de pequena quantidade de amostras simples (5), demonstrando pequena variabilidade espacial para o pH do solo quando manejado sob aplicação de lodo de esgoto.
Figura 13. Desvio padrão dos tratamentos em relação ao nível de significância da média de pH no solo.
6.3 Teor de Fósforo no solo
Existe diferença entre o número de amostras e as doses de lodo de esgoto quanto ao teor de P no solo, sendo que as doses maiores desse resíduo proporcionaram maior disponibilidade desse nutriente para as plantas (Figura 14). No entanto, houve diferença apenas na maior dose (20 t ha-1) com comportamento linear
decrescente, resultado obtido com 5% de probabilidade (Figura 15). Esses resultados permitem inferir que quando o lodo de esgoto for aplicado na maior dose, será necessário coletar maiores números de amostras simples para formar uma composta, fato que permitirá maior confiabilidade dos resultados.
Figura 14. Teor de P no solo em função do número de amostras e da aplicação de lodo de esgoto.
Silveira et al.(2000) demonstraram que os valores de P apresentam as maiores variabilidades em relação ao pH. Assim, pode-se admitir um maior desvio percentual da média resultante de um baixo número de sub-amostras.
Para esses autores, os valores mínimos e máximos de P retrataram bem os altos coeficientes de variação obtidos em relação ao nutriente. Na primeira camada de solo, os tratamentos com arado e grade apresentaram menores amplitudes de variação,
respectivamente iguais a 24,8 mg dm-3 e 24,5 mg dm-3. A maior amplitude de variação (107 mg dm-3) ocorreu no plantio direto e, por conseguinte, o maior coeficiente de variação (63,2%). Nesse tratamento e nessa camada, o valor máximo de P (112,8 mg dm-3) foi 19,4 vezes o valor mínimo (5,8 mg dm-3). Na segunda camada, o plantio direto apresentou ainda maior amplitude de variação, igual a 129,1 mg dm-3 e, por conseguinte, maior CV (136,9%). Os valores de P, 112,8 mg dm-3 em 0-5 cm e de 131,5 mg dm-3 em 5-20 cm, devem ser oriundos da coincidência da coleta de solo nas linhas de plantio e de adubação das culturas instaladas anteriormente na área, fato muito comum na coleta de amostras de solo sob plantio direto.
Figura 15. Teor de fósforo no solo em função do aumento crescente das doses de lodo de esgoto.
O aumento de fósforo disponível no solo em função da aplicação de lodo de esgoto foi demonstrado por vários trabalhos, dentre eles os publicados por Marques (1997), Berton et al. (1989 e 1997), Silva et al. (1998 e 2002) Nascimento et al. (2004) e Galdo et al. (2004), em razão do lodo de esgoto diminuir a adsorção do nutriente no solo, devido à matéria orgânica presente nesse resíduo fornecer íons orgânicos que competem com o fosfato pelos sítios de adsorção, bem como a formação de complexos e quelatos, aumentando assim sua disponibilidade (HUE, 1995).
A eficiência relativa do lodo de esgoto como fonte de fósforo, no primeiro cultivo, em comparação com o adubo fosfatado solúvel em água varia de 37 a 83% para a cultura da soja, dependendo do tipo de solo e clima, com a vantagem de oferecer maior constância no fornecimento ao longo do tempo, por ocasião de sua mineralização (MELO; MARQUES, 2000; BREDA, 2003).
Os valores para os teores de P no solo sofreram desvio padrão maiores do que 20% da média (Figura 16), podendo-se inferir que existe a necessidade de quantidades maiores ou iguais a 25 amostras simples para formar a composta. Esses resultados confirmaram os obtidos na análise de variância (Tabela 3) e na análise de regressão (Figura 14), corroborando com os dados de Zhang (2008) os quais demonstraram que há necessidade de maior variabilidade espacial desse nutriente e são exigidas maiores quantidades de amostras.
Figura 16. Desvio padrão dos tratamentos em relação ao nível de significância da média dos teores de P no solo.
6.4 Teor de matéria orgânica no solo
A aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto elevou o teor de matéria orgânica no solo (Figura 17), não sendo encontradas diferenças quanto ao número de amostras para representar com maior confiabilidade os resultados dessa variável no solo. Com base nessa informação, pode-se inferir que 5 amostras simples são suficientes para formar uma composta, em experimentos contendo até 20 t ha-1 de lodo de esgoto.
Esses resultados corroboram com os de Santos e Vasconcellos (1987) que obtiveram menores variações de coeficiente de variação para as variáveis observadas de pH e M.O.
O aumento do teor de matéria orgânica no solo pelos tratamentos com lodo de esgoto se deu por ocasião de sua composição apresentar 44% de matéria orgânica (Tabela 3).
Aumentos no teor de matéria orgânica do solo, em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto, foram observados nos trabalhos de Corrêa et al. (2007a, b; 2008a, b, c, d) e Breda (2003), sendo justificados por esse resíduo apresentar em sua composição entre 25% a 60% de M.O. O lodo do presente trabalho apresenta 440mg dm-3 ou 44% de M.O.; sendo assim, na dose 20 t ha-1 foram aplicados em 1 ha, aproximadamente, 8,8 t de matéria orgânica.
Figura 17. Teor de matéria orgânica no solo em função do aumento das doses de lodo de esgoto.
Vários trabalhos observaram expressivos aumentos nos teores de matéria orgânica no solo em razão da aplicação de lodo de esgoto (NASCIMENTO et al., 2004; MARCIANO et al., 2001; BREDA, 2003; BARBOSA et al., 2004). De acordo com Santos et al. (1999), é possível aumentar o teor de matéria orgânica através da adição de carbono pela síntese de compostos orgânicos no processo fotossintético ou adição de resíduos, pois o solo comporta-se como um sistema aberto trocando matéria e energia com o meio, sendo o manejo o principal fator para o benefício ou prejuízo.
De acordo com Bettiol e Camargo (2000), o lodo de esgoto contém matéria orgânica e quantidades apreciáveis de nutrientes. Em solos de clima tropical e subtropical, onde a matéria orgânica desempenha papel fundamental na CTC, o emprego de lodo de esgoto torna-se vantajoso, melhorando as propriedades químicas pelo aumento dos teores de matéria orgânica, CTC e aumento gradual da disponibilidade de nitrogênio, fósforo, cálcio, magnésio e enxofre.
O uso de lodo de esgoto aumenta a concentração de matéria orgânica no solo, favorecendo a CTC, aumentando a ação quelante, aumentando o poder tampão e contribuindo como fonte de nutrientes, de acordo com trabalhos apresentados por Bataglia et al. (1983), Melo et al. (1994), Marques (1997), Bettiol e Camargo (2000), Breda (2003).
A matéria orgânica contida no lodo de esgoto pode aumentar o conteúdo de húmus, melhorando a capacidade de armazenamento e de infiltração de água no solo, aumentando a resistência dos agregados e reduzindo a erosão (TSUTIYA et al., 2001; CARVALHO, 2001; MELO et al., 2001).
Os valores para teor de M.O. no solo sofreram desvio padrão maiores do que 10% da média (Figura 18). Os teores da M.O., a partir de 10 amostras ficaram abaixo do desvio padrão até 20% de probabilidade, bem próximo de 10%, podendo-se inferir que existe a necessidade de uma quantidade maior ou igual a 5 amostras para formar a composta. Esses resultados confirmaram os obtidos na análise de variância (Tabela 3) e na análise de regressão (Figura 17), o que denotaram quantidades maiores que 10 amostras simples para amostragem de matéria orgânica. Assim, vale ressaltar que a variabilidade da M.O., após aplicação de lodo de esgoto, estaria entre o pH e o P, sendo superior ao primeiro e inferior ao segundo, o que indica uma quantidade de amostras entre 10 e 20 para formar uma composta.
Figura 18. Desvio padrão dos tratamentos em relação ao nível de significância da média dos teores de M.O. no solo.
6.5 Acidez Potencial (H + Al)
De acordo com a Tabela 3, houve efeito significativo de interação entre número de amostras e dose de lodo de esgoto, com nível de 1% de probabilidade, sendo realizada assim a regressão do desdobramento das doses para o número de amostras. De acordo com a Figura 19, pode-se verificar que a única dose que apresentou diferença quanto ao número de amostras para determinação dessa variável foi a de 20 t ha-1. Esses resultados permitem inferir em doses iguais ou superiores a 20 t ha-1 deverão ser amostradas maiores quantidades de pontos para melhor confiabilidade. Quanto ao resultado de H+Al no solo, a metodologia usada foi pelo método de SMP. Já, para doses inferiores a esse valor, poderão ser coletadas 5 amostras simples para formar uma composta.
Figura 19. Acidez Potencial (H+Al) do solo em função do número de amostras e das doses de lodo de esgoto.
A partir da probabilidade de 10%, o aumento da média nas doses de lodo promoveu pequena elevação do teor de H+Al no solo. Esse resultado está relacionado à maior quantidade de lodo de esgoto contando com maior número de polietrólitos, moléculas que trazem cargas negativas, sendo, portanto, capaz de adsorver cátions, principalmente os cátions ácidos, H+ e o Al3+, responsáveis pela acidez potencial,
Figura 20. Acidez Potencial (H+Al) do solo em função do número das amostras e doses de lodo de esgoto.
Os valores para teor de H+Al no solo sofreram desvio padrão maiores do que 10% da média (Figura 21). Os teores de H+Al, a partir de 5 amostras por ha-1,ficaram abaixo do desvio padrão até 20% de probabilidade, podendo-se inferir que existe a necessidade de uma quantidade de 5 amostras para formar uma composta, desde que a quantidade de lodo de esgoto seja igual ou inferior a 20 t ha-1. Esses resultados
confirmaram os obtidos na análise de variância (Tabela 3) e na análise de regressão (Figura 20), sendo semelhantes aos obtidos para o pH no solo.
Figura 21. Desvio padrão dos tratamentos em relação ao nível de significância da média da acidez potencial do solo (H + Al).
6.6 Teor de potássio
Existe diferença entre o número de amostras e as doses de lodo de esgoto quanto ao teor de K no solo. Assim, doses maiores do resíduo proporcionaram maior variação espacial para esse fator no campo, exigindo maior número de amostras para permitir maior confiabilidade dos resultados (Figura 22), justificado pela diferença, apenas nas maiores doses (15 e 20 t ha-1) com comportamento quadrático crescente, resultado
apresentado com 5% de probabilidade (Tabela 3). Assim, quanto ao K, pelo alto CV dos dados (> 20%, Tabela 3), a variável deve ser estimada com número relativamente alto de sub-amostras, semelhante ao P, principalmente quando se aplicar doses iguais ou superiores a 20 t ha-1.
Figura 22. Teor de K no solo em função do número de amostras e das doses de lodo de esgoto.
De acordo com Silveira et al. (2000) e Carvalho et al., (2002) os resultados de K apresentaram com altos valores de CV, recomendando-se a retirada de 17 a 42 amostras simples para formar a composta.
Vale ressaltar que o lodo de esgoto não é uma boa fonte de K, pelo fato desse nutriente ser facilmente solubilizado em água, encontrando-se assim baixos teores em sua composição. Silva et al. (1998) encontraram diminuição no teor de K com o aumento da doses de lodo de esgoto, em função de esse elemento ser lavado com base líquida durante o processo de tratamento, o que justifica o baixo teor do mesmo na composição do lodo de esgoto utilizado no presente trabalho (Tabela 22). Isso mostra que há uma grande exigência no número de amostras simples para dar confiabilidade aos resultados de K no solo.
Alguns autores como Forsythe (1970) e Barreto et al. (1974) relatam valores para a avaliação do K no solo da ordem de 760 e 2.226 amostras, ainda assim com 10% de variação em torno da média. O teor de K tem maior variabilidade espacial quando existe a presença da palha em relação a sistemas de preparo convencional
com o revolvimento do solo, o qual permite maior uniformidade de distribuição no solo pelo uso de equipamentos como arado e grade (SILVEIRA et al., 2000).
Os valores para teor de K no solo sofreram desvio padrão maiores do que 20% da média nos tratamentos com 5, 10 e 25 amostras por hectaree menores ou iguais nos tratamentos com 15 e 20 amostras (Figura 23). Isso permite inferir que existe a necessidade de uma quantidade maior ou igual a 25 amostras para formar composta nas determinações de K. Esses resultados confirmaram os dados obtidos na análise de variância (Tabela 3) e na análise de regressão (Figura 22).
Figura 23. Desvio padrão dos tratamentos em relação ao nível de significância da média dos teores de K no solo.
6.7 Teor de cálcio
A aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto possibilitou o aumento do teor de Ca no solo (Figura 24), sem, no entanto, existir diferença quanto ao número de amostras para a determinação dessa variável. O C.V.2, também foi alto (28%) sendo o maior entre as variáveis analisadas (Tabela 3). Este resultado pode
justificar a alta variância entre os resultados obtidos e a média, não possibilitando níveis significativos quanto ao número de amostras de solo. Essa conclusão indica que houve alta dispersão dos resultados quanto ao teor de Ca no solo (variabilidade espacial), devendo ser indicado, portanto, números iguais ou superiores a 25 amostras simples para compor uma composta, quando for aplicado lodo de esgoto no solo.
Figura 24. Teor de Ca no solo em função das doses de lodo de esgoto.
Foi demonstrado nos trabalhos de Marques et al. (1997), Silva et al. (1998), Simonete et al. (1999), Galli et al. (1999), Tsutiya et al. (2001), Melfi et al. (2001) e Melo et al. (2001) que a adubação orgânica com lodo de esgoto aumenta os teores de Ca e Mg no solo. Pode ocorrer aumento no teor de Ca no solo, pela aplicação de lodo de esgoto, em razão da dose utilizada e do tipo do lodo, principalmente, se no processo de geração desse resíduo for adicionada cal virgem (CaO) para secagem desinfecção e/ou, outra finalidade (SIMONETE et al., (1999; CARMO et al., 2000; CORRÊA, 2007a e b, 2008a, b, c e d).
Os valores para teor de Ca no solo sofreram desvio padrão maiores do que 20% da média (Figura 25), podendo inferir que existe a necessidade de uma