Uso de vinhaça concentrada e enriquecida como biofertilizante na cana-de-açúcar: Uma revisão

Autores

  • João Henrique Barbosa da Silva Universidade Federal da Paraíba
  • Lucilo José Morais de Almeida Universidade Federal da Paraíba
  • Edson de Souza Silva Universidade Federal da Paraíba
  • Jonathan Bernardo Barboza Universidade Federal da Paraíba
  • Géisa Emanuelle Silva Farias Universidade Federal da Paraíba
  • Érico dos Anjos Dantas Universidade Federal da Paraíba
  • José Luiz Carneiro da Silva Universidade Federal do Agreste de Pernambuco
  • Ricardo Aristides da Silva Faculdades Nova Esperança
  • Adilma Maria da Silva
  • Igor Eneas Cavalcante Faculdades Nova Esperança
  • Antônio Marcos Azevedo Batista Universidade Estadual de Maringá
  • Antônio Veimar da Silva Universidade Federal da Paraíba
  • Laura Cristina Mota Toledo Universidade Federal da Paraíba

DOI:

https://doi.org/10.36560/16220231651

Palavras-chave:

Fertirrigação, Resíduo orgânico, Saccharum officinarum L.

Resumo

A cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) é uma cultura que apresenta grande importância socioeconômica a nível nacional e global. A vinhaça é um resíduo orgânico gerado por meio do processo industrial que transforma a cana-de-açúcar em etanol, sendo utilizada como biofertilizante de forma parcial ou total. Contudo, visto o alto custo de distribuição e aplicação de vinhaça, muitas empresas que produzem etanol estão minimizando o volume de água por meio da evaporação, gerando assim a vinhaça concentrada, que com as novas tecnologias pelas industrias sucroenergéticas, tem-se enriquecido a vinhaça com nutrientes essenciais para a fertilização da cultura. Diante desse contexto, o trabalho teve como objetivo demonstrar as recentes descobertas a respeito da utilização de vinhaça concentrada e enriquecida como biofertilizante e seus respectivos efeitos sob a cana-de-açúcar. A vinhaça apresenta cerca de 93% equivalente a água e 7% de sólidos, podendo atuar como biofertilizante por meio da fertirrigação, de modo a beneficiar toda a estrutura do solo. No entanto, visto o elevado custo de distribuição e aplicação desse produto, as empresas produtoras estão diminuindo esse volume através da evaporação, aumento por consequência os teores de potássio, além enriquecerem esse produto com nutrientes essenciais, de modo a realizar uma adubação mais completa e de maior aproveitamento. Assim, a utilização de vinhaça concentrada e enriquecida é uma inovação que sem sendo empregada de maneira constante, oferecendo um produto puro e rico em macronutrientes e micronutrientes para a cana-de-açúcar, tornando-se necessário novas pesquisas.

Referências

AGEITEC. Agência Embrapa de Informação Tecnológica. Árvore do conhecimento, Cana-de-açúcar. 2021. Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/canadeacucar/arvore/CONTAG01_75_22122006154841.html . Acesso em: 10 de agosto de 2022.

AJALA, E. O.; IGHALO, J. O.; AJALA, M. A.; ADENIYI, A. G.; AYANSHOLA, A. M. Sugarcane bagasse: a biomass sufficiently applied for improving global energy, environment and economic sustainability. Bioresources and Bioprocessing, v. 8, n. 1, p. 1-25, 2021. https://doi.org/10.1186/s40643-021-00440-z

ALI, A.; KHAN, M.; SHARIF, R.; MUJTABA, M.; GAO, S. J. Sugarcane Omics: An update on the current status of research and crop improvement. Plants, v. 8, n. 9, p. 344, 2019. https://doi.org/10.3390/plants8090344

ANA. Agência Nacional De Águas. Manual de conservação e reuso de água na agroindústria sucroenergética. 2009. Acessado em 23/09/2021. Disponível em: http://www.fiesp.com.br/indices-pesquisas-e-publicacoes/manualde-conservacao-e reuso-de-agua-na-agroindustria-sucroenergetica. Acesso em: 11 de agosto de 2022.

ANDRADE PESSOA, G. G. F.; ALVES, A. K. S.; ANJOS DANTAS, É.; ALMEIDA, L. J. M.; ANDRADE SILVA, J.; ARAÚJO, J. R. E. S.; SILVA, D. A. M.; OLIVEIRA SANTOS, J. P. Dinâmica temporal da produção de cana-de-açúcar em um município do Brejo Paraibano, Brasil (1995–2019). Scientific Electronic Archives, v. 14, n. 11, 2021. https://doi.org/10.36560/141120211451

ARCOVERDE, S. N. S.; SOUZA, C. M. A.; ORLANDO, R. C.; SILVA, M. M.; NASCIMENTO, J. M. Crescimento inicial de cultivares de cana-de-açúcar em plantio de inverno sob preparos conservacionistas do solo. Revista Engenharia na Agricultura, v. 27, n. 2, p. 142-156, 2019. https://doi.org/10.13083/reveng.v27i2.803

ASFORAMA. Vantagens da aplicação localizada de vinhaça concentrada. 2021. Disponível em: https://www.asforama.com.br/noticia/vantagens-da-aplicacao-localizada-de-vinhaca-concentrada. Acesso em: 11 de agosto de 2022.

BARBOSA, E. A.; ARRUDA, F. B.; PIRES, R.; SILVA, T. J.; SAKAI, E. Cana-de-açúcar fertirrigada com vinhaça e adubos minerais via irrigação por gotejamento subsuperficial: ciclo da cana-planta. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 16, p. 952-958, 2012. https://doi.org/10.1590/S1415-43662012000900005

BELLÉ, C.; KULCZYNSKI, S. M.; GOMES, C. B.; KUHN, P. R. Fitonematoides associados à cultura da cana-de-açúcar no Rio Grande do Sul, Brasil. Nematropica, v. 44, n. 2, p. 207-217, 2014.

CANAONLINE. Vantagens da aplicação localizada de vinhaça concentrada. 2021. Disponível em: http://www.canaonline.com.br/conteudo/vantagens-da-aplicacao-localizada-de-vinhaca-concentrada.html. Acesso em: 13 de agosto de 2022.

CARRILHO, E. N. V. M.; LABUTO, G.; KAMOGAWA, M. Y. Destination of vinasse, a residue from alcohol industry: Resource recovery and prevention of pollution. In: Environmental materials and waste. Academic Press, p. 21-43, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803837-6.00002-0

CHERUBIN, M. R.; CARVALHO, J. L. N.; CERRI, C. E. P.; NOGUEIRA, L. A. H.; SOUZA, G. M.; CANTARELLA, H. Land use and management effects on sustainable sugarcane-derived bioenergy. Land, v. 10, n. 1, p. 72, 2021. https://doi.org/10.3390/land10010072

CHUNHAWONG, K.; CHAISAN, T.; RUNGMEKARAT, S.; KHOTAVIVATTANA, S. Sugar industry and utilization of its by-products in Thailand: an overview. Sugar Tech, v. 20, n. 2, p. 111-115, 2018. https://doi.org/10.1007/s12355-018-0599-x

CONAB. Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da safra brasileira: cana-de-açúcar. Primeiro levantamento. Brasília: v.9 – safra 2022/23, nº1, 2022.

CURSI, D. E.; HOFFMANN, H. P.; BARBOSA, G. V. S.; BRESSIANI, J. A.; GAZAFFI, R.; CHAPOLA, R. G. History and current status of sugarcane breeding, germplasm development and molecular genetics in Brazil. Sugar Tech, 24, p. 112–133, 2022. https://doi.org/10.1007/s12355-021-00951-1

D’HONT, A.; SOUZA, G. M.; MENOSSI, M.; VINCENTZ, M.; VAN-SLUYS, M. A.; GLASZMANN, J. C.; ULIAN, E. Sugarcane: a major source of sweetness, alcohol, and bio-energy. In:Genomics of tropical crop plants. Springer, New York, NY, 2008. p. 483-513. https://doi.org/10.1007/978-0-387-71219-2_21

DIAS, M. S.; CARTAXO, P. H. A.; SILVA, F. A.; FREITAS, A. B. T. M.; SANTOS, R. H. S.; DANTAS, E. A.; MAGALHÃES, J. V. A.; SILVA, I. J.; ARAUJO, J. R. E. S.; SANTOS, J. P. O. Dinâmica produtiva da cultura da cana-de-açúcar em um município da zona da mata alagoana. Scientific Electronic Archives, v. 14, n. 5, p. 22-28, 2021. https://doi.org/10.36560/14520211276

FERRAZ, R. L. S.; BARBOSA, M. A.; BATISTA, J. L.; MAGALHÃES, I. D.; DANTAS, G. F.; FRANCO, F. O. Calagem em cana-de-açúcar: efeitos no solo, planta e reflexos na produção. InterfacEHS, v. 10, n. 1, p. 166-177, 2015.

FUESS, L. T.; RODRIGUES, I. J.; GARCIA, M. L. Fertirrigation with sugarcane vinasse: Foreseeing potential impacts on soil and water resources through vinasse characterization. Journal of Environmental Science and Health, v. 52, n. 11, p. 1063-1072, 2017. https://doi.org/10.1080/10934529.2017.1338892

GUSMÃO, S. F. A.; SATO, S. S.; BERTOLLI, S. C. A viabilidade dos custos de utilização da vinhaça no cultivo de cana-de-açúcar. Colloquium Socialis, Presidente Prudente, v.1, n.2, p.539-543, 2017.

HOARAU, J.; CARO, Y.; GRONDIN, I.; PETIT, T. Toward a status shift from waste to valuable resource. A review. Journal of water process engineering, v. 24, p. 11-25, 2018. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2018.05.003

MARAFON, A. C. Adubação silicatada em cana-de-açúcar. Embrapa Tabuleiros Costeiros-Artigo de divulgação na mídia (INFOTECA-E), 2011. 50p.

MARTINS, Y. A.; OLIVEIRA, C. F. Uso da vinhaça via fertirrigação por sistemas de irrigação. Jornada Acadêmica–Ciência, Inovação e Tecnologia no Bioma Cerrado, v. 5, 2016.

MEDINA, E. C.; SANTO FRANCO, E. S. D. E.; PACHECO, A. B.; NOGUEIRA, K. B. Reuso da vinhaça na produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar. Revista brasileira de agricultura irrigada, v.14, n. 4, p. 4154-4161, 2021. https://doi.org/10.7127/rbai.v14n401187

MORAES CHITOLINA, G.; HARDER, M. N. C. Avaliação da viabilidade do uso de vinhaça como adubo. Bioenergia em Revista: Diálogos, v. 10, n. 2, p. 08-24, 2021.

MUTTON, M. A.; ROSSETTO, R.; MUTTON, M. J. R. Agricultural use of stillage. Sugarcane bioethanol – R&D for Productivity and Sustainability, p. 423-440, 2014.

NOGUEIRA, C. E. C.; SOUZA, S. N. M.; MICUANSKI, V. C.; AZEVEDO, R. L. Exploring possibilities of energy insertion from vinasse biogas in the energy matrix of Paraná State, Brazil. Renewable and Sustainable Energy Reviews. v. 48, n. 1, p. 300-305, 2015. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.04.023

OTTO, R.; FREITAS JÚNIOR, J. C. M.; ZAVASCHI, E.; FARIA, I. K. P.; PAIVA, L. A.; BAZANI, J. H.; MIRA, A. B.; KAMOGAWA, M. Y. Combined application of concentrated vinasse and nitrogen fertilizers in sugarcane: strategies to reduce ammonia volatilization losses. Sugar tech, v. 19, p. 248- 257, 2017a. https://doi.org/10.1007/s12355-016-0463-9

PENATTI C. P. Adubação da cana-de-açúcar: 30 anos de experiência. 1.ed. Piracicaba. Itu: Ottoni Editora. 2013, 347p.

PINTO, L. E. V.; ARAUJO, F. F. Uso de vinhaça como biofertilizante: efeito na nodulação, crescimento e acúmulo de nutrientes no cultivo da soja: efeito na nodulação, crescimento e acúmulo de nutrientes. In: Colloquium Agrariae, p. 97-109, 2019.

PIPITPUKDEE, S.; ATTAVANICH, W.; BEJRANONDA, S. Climate change impacts on sugarcane production in Thailand. Atmosphere, v. 11, n. 4, p. 408, 2020. https://doi.org/10.3390/atmos11040408

PRADO, R. D. M.; CAIONE, G.; CAMPOS, C. N. S. Filter cake and vinasse as fertilizers contributing to conservation agriculture. Applied and Environmental Soil Science, v. 2013, 2013. https://doi.org/10.1155/2013/581984

ROSSETTO, R.; SANTIAGO, A. D. Árvore do Conhecimento – Cana-de-açúcar: Adubação – resíduos alternativos. 2018. Ageitec – Embrapa. Brasília – DF. Disponível em: http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/canade-acucar/arvore/CONTAG01_36_711200516717.html. Acesso em: 13 de agosto de 2022.

SÁNCHEZ, F. E.; FUESS, L. T.; CAVALCANTE, G. S.; ADORNO, M. Â. T.; ZAIAT, M. Value-added soluble metabolite production from sugarcane vinasse within the carboxylate platform: an application of the anaerobic biorefinery beyond biogas production. Fuel, v. 286, p. 119378, 2021. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.119378

SANTOS RODRIGUES, J.; SILVA, P. C.; COSTA, A. R.; GOMES, L. F.; SILVA, F. F.; SOARES, J. A. B.; FERREIRA, J. B. G. Produtividade da cana-de-açúcar com aplicação de água residuária da indústria sucroenergética. Research, Society and Development, v. 9, n. 5, p. e162953167-e162953167, 2020. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i5.3167

SANTOS, C. H.; CARDIN, C. A.; CRESTE, J. E.; MATIVI, W. L.; MOREIRA, A. C. M.; ESCARMÍNIO, M. A. Propriedades físicas de um argissolo após fertirrigação com vinhaça e sistema de colheita da cana de açúcar. Colloquium Agrariae, v. 13, n. 3, p. 58-66, 2017.

SERAFIM, R. F.; YABUKI, L. N. M.; QUELUZ, J. G. T.; GALDEANO, L. R.; GARCIA, M. L. Efeitos da aplicação de vinhaça na fertilidade do solo. IRRIGA, v. 26, n. 2, p. 439-459, 2021. https://doi.org/10.15809/irriga.2021v26n2p439-459

SILVA, A. P.; BONO, J. A.; PEREIRA, F. D. A. Aplicação de vinhaça na cultura da cana-de-açúcar: Efeito no solo e na produtividade de colmos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, p. 38-43, 2014. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000100006

SILVA, A. Vinhaça concentrada da cana-de-açúcar: monitoramento das propriedades químicas do solo e mineralização líquida do nitrogênio. 2012. 109 p. Tese (Doutorado em Ciências. Área de concentração: Energia na Agricultura e no Ambiente) - Centro de Energia Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2012.

SILVA, G. S. P. L.; SILVA, F. C.; ALVES, B. J. R.; TOMAZ, E.; BERTON, R. S.; MARCHIORI, L. F. S.; SILVEIRA, F. G. Efeitos da aplicação de vinhaça" in natura" ou concentrada associado ao N-fertilizante em soqueira de cana-de-açúcar e no ambiente. Holos Environment, v. 19, n. 1, p. 1-21, 2018. http://dx.doi.org/10.14295/holos.v19i1.12212

SILVA, J. H. B.; NASCIMENTO, M. A.; SILVA, A. V.; NETO, F. P.; ARAÚJO, J. R. E. S.; SILVA, J. M.; MIELEZRSKI, F. Brotação inicial, teor de sólidos solúveis e índice de maturação da cana-de-açúcar submetida à adubação com torta de filtro enriquecida. Brazilian Journal of Development, v. 7, n. 3, p. 32575-32592, 2021.

SINDAÇÚCAR. Utilização de vinhaça enriquecida aumenta produtividade do canavial. 2021. Disponível em: https://www.sindacucar-al.com.br/app/uploads/2021/11/121121.pdf. Acesso em: 13 de agosto de 2022.

SINGH, A.; LAL, U. R.; MUKHTAR, H. M.; SINGH, P. S.; SHAH, G.; DHAWAN, R. K. Phytochemical profile of sugarcane and its potential health aspects. Pharmacognosy Reviews, v. 9, n. 17, p. e45, 2015. https://doi.org/10.4103%2F0973-7847.156340

SOTO, M. A.; BASSO, J. B.; KIANG, C. H. Impacto da fertirrigação da cana-de-açúcar por vinhaça nas propriedades físicas, químicas e hidráulicas do solo. In: FONTANETTI, C. S.; BUENO, O. C. (org.). Cana-de-açúcar e seus impactos: uma visão acadêmica. Bauru: Canal 6, p. 103-124, 2017.

SOUZA, J. K. C.; OLIVEIRA MESQUITA, F.; NETO, J. D.; SOUZA, M. M. A.; AZEVEDO FARIAS, C. H.; MENDES, H. C.; ANDRADE NUNES, R. M. Fertirrigação com vinhaça na produção de cana-de-açúcar. Agropecuária Científica no Semiárido, v. 11, n. 2, p. 7-12, 2015.

TONOLI, F. C. Adaptação de leveduras para fermentação com alto teor alcoólico. 2017. p. 77. Dissertação (Mestrado em Microbiologia Agrícola). - Escola Superior de Agricultura ‘’Luiz de Queiroz’’, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2017.

WALTER, A.; GALDOS, M. V.; SCARPARE, F. V.; LEAL, M. R. L. V.; SEABRA, J. E. A.; CUNHA, M. P. Brazilian sugarcane ethanol: developments so far and challenges for the future. Wiley Interdisciplinary Reviews: Energy and Environment, v. 3, n. 1, p. 70- 92, 2014.

WHEELER, R. M.; CARGIN, J. M. R.; DUTRA, A. R. A.; CUBAS, A. L. V.; MOECKE, E. H. S.; JOÃO, J. J. Potenciais aplicações da vinhaça da cana-de-açúcar visando a produção mais limpa: uma revisão integrativa. IX ENSUS – Encontro de Sustentabilidade em Projeto – UFSC – Florianópolis, p. 316- 327, 2021.

WIESBERG, I. L.; MEDEIROS, J. L.; MELLO, R. V. P.; MAIA, J. G. S.; BASTOS, J. B. V.; QUEIROZ, F. A. O. Bioenergy production from sugarcane bagasse with carbon capture and storage: Surrogate models for techno-economic decisions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 150, p. e111486, 2021. https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111486

Publicado

2023-01-30

Como Citar

Barbosa da Silva, J. H., Morais de Almeida , L. J. ., de Souza Silva, E., Barboza, J. B. ., Silva Farias , G. E. ., dos Anjos Dantas, Érico ., Carneiro da Silva, J. L. ., Aristides da Silva, R. ., da Silva, A. M. ., Cavalcante, I. E. ., Batista, A. M. A., Silva, A. V. da, & Toledo, L. C. M. . (2023). Uso de vinhaça concentrada e enriquecida como biofertilizante na cana-de-açúcar: Uma revisão. Scientific Electronic Archives, 16(2). https://doi.org/10.36560/16220231651

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)