MOBILITY AND LEACHING OF NUTRIENTS IN SOIL COLUMNS WITH THE APPLICATION OF LIQUID SWINE MANURE
Keywords:
ions, organic fertilization, percolationAbstract
Applying organic waste to soil can replenish nutrients removed by crop production and reduce reliance on mineral fertilizers. However, improper use particularly at high application rates can negatively impact the environment. Excess nutrients may leach into water bodies, threatening water quality. Understanding how nutrients move vertically through the soil profile is therefore essential for designing safe and effective fertilization practices. This study aimed to assess the effect of increasing doses of liquid swine manure (LSM) on nutrient mobility in soil and quantify ion leaching. Soil was collected from the 0–0.20 m layer of native Cerrado vegetation. The experiment used a completely randomized design with five LSM application rates (0, 50, 150, 450, and 600 m³ ha⁻¹), each replicated three times. Manure was mixed with soil samples and incubated at 60% field capacity for 20 days. After incubation, a 5 cm layer of treated soil was placed over untreated soil in 100 mm PVC columns. These columns were moistened to field capacity and subjected to five irrigation cycles over 15 days, totaling 400 mm of water. Leachate was collected after each cycle and analyzed via ion chromatography. Nutrient concentrations (Al, Ca, K, Mg, Na, and P), pH, cation exchange capacity (CEC), and water-dispersible clay were measured at 5 cm intervals to a depth of 30 cm. Results showed that the LSM application altered most physical and chemical soil properties, except for K levels and total CEC, which remained unchanged across treatments.
References
AGNE, S. A.; KLEIN, V. A. Matéria orgânica e atributos físicos de um Latossolo Vermelho após aplicações de dejeto de suínos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, p. 720–726, 2014. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000700008
BALOTA, E. L.; MACHINESKI, O.; HAMID, K. I. A.; YADA, I. F. U.; BARBOSA, G. M. C.; NAKATANI, A. S.; COYNE, M. S. Soil microbial properties after long-term swine slurry application to conventional and no-tillage systems in Brazil. Science of the Total Environment, v. 490, p. 397–404, 2014. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.05.019
BAMBERG, A. L.; GRECCO, M. F.; SILVEIRA, C. A. P.; MARTINAZZO, R.; POTES, M. L.; LOUZADA, R. Insumos para agricultura sustentável. In: WORKSHOP INSUMOS PARA AGRICULTURA SUSTENTÁVEL, 2012, Pelotas. Anais […]. Pelotas: Embrapa Clima Temperado, 2012.
BARROS, E. C.; NICOLOSO, R.; OLIVEIRA, P. A. V.; CORRÊA, J. C. Potencial agronômico dos dejetos suínos. 1. ed. Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, 2019.
BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. 685p.
BRADY, N. C.; WEIL, R. R. The nature and properties of soils. 15th ed. Boston: Pearson, 2016. 912p.
CARDOSO, E. J. B. N.; VASCONCELLOS, R. L. F.; BINI, D.; MIYAUCHI, M. Y. H.; SANTOS, C. A.; ALVES, P. R. L.; PAULA, A. M.; NAKATANI, A. S.; PEREIRA, J. M.; NOGUEIRA, M. A. Soil health: Looking for suitable indicators. What should be considered to assess the effects of use and management on soil health? Scientia Agricola, v. 70, n. 4, p. 274–289, 2013. https://doi.org/10.1590/S0103-90162013000400009
CICHELERO, L. H.; DA SILVA, D. M.; GEHLEN BOHRER, R. E.; AMARO DA SILVA, D. A.; REDIN, M.; LORENSI DE SOUZA, E.; GUERRA, D.; VASCONCELOS, M. C.; LANZANOVA, M. E. Doses de dejetos líquidos de suínos e seu efeito na germinação de sementes de soja, trigo e milho. Investigación Agraria, v. 25, n. 1, p. 11–18, 2023.
DA ROS, C. O.; DA SILVA, V. R.; SILVESTRIN, T. B.; DA SILVA, R. F.; PESSOTTO, P. P. Disponibilidade de nutrientes e acidez do solo após aplicações sucessivas de água residuária de suinocultura. Revista Brasileira de Tecnologia Agropecuária, v. 1, n. 1, p. 35–44, 2017.
FEDER, F.; FINDELING, A. Retention and leaching of nitrate and chloride in an andic soil after pig manure amendment. European Journal of Soil Science, v. 58, n. 2, p. 393–404, 2007. https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2006.00885.
FERREIRA, D. F. Sisvar: A computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, v. 25, p. 1039–1042, 2001. https://doi.org/10.1590/S1413-70542011000600001
GEBRIM, F. D. O., SILVA, I. R., NOVAIS, R. F., VERGÜTZ, L., PROCÓPIO, L. C., NUNES, T. N., JESUS, G. L. D. Lixiviação de cátions favorecida pela presença de ânions inorgânicos e ácidos orgânicos de baixa massa molecular em solos adubados com camas de aviário. Revista Brasileira de Ciência do solo, v. 32, p. 2255-2267, 2008. https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000600005
GOTARDO, R.; PINHEIRO, A.; AGUIDA, L. M.; KAUFMANN, V. Evolução e magnitude das concentrações de cátions, ânions e carbono no dejeto líquido de suínos em fase de terminação. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, v. 10, n. 3, p. 849–871, 2017. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2017v10n3p849-871
HADLICH, G. M.; SCHEIBE, L. F. Dinâmica físico-química de águas superficiais em região de intensa criação de suínos: exemplo da bacia hidrográfica do rio Coruja-Bonito, município de Braço do Norte, SC. Geochimica Brasiliensis, v. 21, p. 245–260, 2007.
HOMEM, B. G. C.; ALMEIDA NETO, O. B.; CONDÉ, M. S.; SILVA, M. D.; FERREIRA, I. M. Efeito do uso prolongado de água residuária da suinocultura sobre as propriedades químicas e físicas de um Latossolo Vermelho-Amarelo. Científica, v. 42, n. 3, p. 299–309, 2014. https://doi.org/10.15361/1984-5529.2014v42n3p299-309
INDA, J. R. A. V.; KLAMT, E.; NASCIMENTO, P. C. Composição da fase sólida do solo. In: MEURER, E. J. (org.). Fundamentos de química do solo. 5. ed. Porto Alegre: Gênesis, 2012. p. 29–57.
KRAJESKI, A.; POVALUK, M. Alterações no solo ocasionadas pela fertirrigação dos dejetos suínos. Saúde e Meio Ambiente: Revista Interdisciplinar, v. 3, n. 1, p. 3–18, 2014. https://doi.org/10.24302/sma.v3i1.415
LOURENZI, C. R.; CERETTA, C. A.; SILVA, L. S.; GIROTTO, E.; LORENSINI, F.; TIECHER, T. L. Nutrients in soil layers under no-tillage after successive pig slurry applications. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 37, n. 1, p. 157–167, 2013. https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000100016
MAGGI, C. F.; DE FREITAS, P. S.; SAMPAIO, S. C.; DIETER, J. Impacts of the application of swine wastewater in percolate and in soil cultivated with soybean. Engenharia Agrícola, v. 33, n. 2, p. 279–290, 2013. https://doi.org/10.1590/S0100-69162013000200007
MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO (MAPA). Manual de métodos analíticos oficiais para fertilizantes minerais, orgânicos, organominerais e corretivos. Brasília, DF: MAPA/SDA/CGAL, 2014.
MENEZES, J. F. S.; MACHADO, A. T. A.; SILVA, R. G.; HEMIELEVSKI, L. S.; BERTI, M. P. S.; CANTÃO, V. C. G.; LEÃO, A. K. M. Lixiviação de nutrientes em Latossolo com aplicação de dejeto líquido de suínos. Relatório técnico. 2023. 50 p.
MENDONÇA, E. S. Matéria orgânica do solo: métodos de análises. Viçosa, MG: Universidade Federal de Viçosa, 2005. 107 p.
NCSS. NCSS 7.0: Statistical system for Windows – user’s guide I, II, III. Kaysville, 2005.
OLIVEIRA, L. B.; ACCIOLY, A.; SANTOS, C. L.; FLORES, R. A.; BARBOSA, F. S. Características químicas do solo e produção de biomassa de alface adubada com compostos orgânicos. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 18, n. 2, p. 157–164, 2014. https://doi.org/10.1590/S1415-43662014000200005
OLIVEIRA FILHO, J. S.; FERRARI, A. C.; PEREIRA, M. G.; PINTO, L. A. S. R.; ZONTA, E.; MATOS, T. S. Phosphorus accumulation in soil after successive applications of swine manure: A long-term study in Brazil. Environmental Earth Sciences, v. 79, p. 62, 2020. https://doi.org/10.1007/s12665-019-8805-z
PEREIRA, P. A.; SAMPAIO, S. C.; REIS, R. R. D.; ROSA, D. M.; CORREA, M. M. Swine farm wastewater and mineral fertilization in corn cultivation. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 20, n. 1, p. 49–54, 2016. https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v20n1p49-54
RIBEIRO, M. R.; BARROS, M. F. C.; FREIRE, M. B. G. S. Química dos solos salinos e sódicos. In: MELO, V. F.; ALLEONI, L. R. F. (org.). Química e mineralogia do solo: Parte II – Aplicações. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2009. p. 449–484.
ROSA, D. M.; SAMPAIO, S. C.; PEREIRA, P. A.; MAULI, M. M.; REIS, R. R. D. Swine wastewater: Impacts on soil, plant, and leachate. Engenharia Agrícola, v. 37, n. 5, p. 928–939, 2017. https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v37n5p928-939/2017
SECRETARIA DE ESTADO DE PLANEJAMENTO E COORDENAÇÃO GERAL (SEPLAN). Mapa de solos do Estado de Mato Grosso. Cuiabá, 2001.
SILVA, I. R; MENDONÇA, E.S. Matéria orgânica do solo. In: NOVAIS, R.F.; ALVAREZ V., V.H.; BARROS, N.F.; FONTES, R.L.F.; CANTARUTTI, R.B. & NEVES, J.C.L. Fertilidade do solo. Viçosa, MG, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2007. p.275-374.
SILVA, D. M.; ANTONIOLLI, Z. I.; JACQUES, R. J. S.; SILVEIRA, A. O.; SILVA, D. A. A.; RACHE, M. M.; PASSOS, V. H. G.; SILVA, B. R. Indicadores microbiológicos de solo em pastagem com aplicação sucessiva de dejetos de suínos. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 39, p. 1585–1594, 2015a. https://doi.org/10.1590/01000683rbcs20150138
SILVA, A. D. A.; LANA, Â. M.; LANA, R. M.; COSTA, A. M. Fertilização com dejetos suínos: Influência nas características bromatológicas da Brachiaria decumbens e alterações no solo. Engenharia Agrícola, v. 35, n. 2, p. 254–265, 2015b. https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v35n2p254-265/2015
SILVA, B. E. C.; MEDINA, E. F.; JOLOMBA, M. R. Propriedades físicas do solo em função de diferentes manejos de pastagem. Revista Brasileira de Agropecuária Sustentável, v. 7, n. 3, p. 66–75, 2017.
SOUSA, D. M. G.; LOBATO, E. Cerrado: correção do solo e adubação. 2. ed. Brasília, DF: Embrapa Informação Tecnológica, 2004. p. 147–168.
TEIXEIRA, P. C.; DONAGEMMA, G. K.; FONTANA, A.; TEIXEIRA, W. G. Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. 573 p.
VIEIRA, C. R.; BOTELHO, R. A.; COSTA, P. P. Influências dos estercos nas características químicas de um Latossolo Vermelho. Revista do Instituto Florestal, v. 34, n. 2, p. 109–119, 2022. https://doi.org/10.24278/2178-5031.202234201
Downloads
Published
Issue
Section
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The copyright of the published articles will be transferred to the Uniaaraguaia Magazine, allowing its subsequent reproduction as transcription and with due citation of source. In the event of acceptance and before the publication of the article, the plaintiff (s) shall write a statement formally transferring copyright to the magazine.
The author may also print and distribute copies of his article, provided that he mentions that the rights belong to the Uniaaraguaia Magazine.
Author rights include the right to reproduce in full or partly by any means, distribute this article, including figures and photographs.
By submitting originals to the Uniaaraguaia magazine, the author or authors express agreement with the following terms:
a) Authors maintain copyright and grant Uniaraguaia magazine the right of first publication, with the work simultaneously licensed under the Creative Commons Attribution license that allows the sharing of work with recognition of the authorship and initial publication in this magazine.
b) Authors are authorized to assume additional contracts separately, for non-expiration distribution of the work version published in this magazine (eg publish in institutional repository or as book chapter), with recognition of authorship and initial publication in this journal.
c) Authors are allowed and are encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page) to any point before or during the editorial process, as this can generate productive changes as well as increase the impact and citation of published work.

