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Title in Portuguese: Potencial de reuso de sedimento assoreado em açudes na agricultura irrigada na bacia hidrográfica do Banabuiú
Title: Potential of sediment silted reuse in reservoirs for irrigated agriculture of the Banabuiú catchment
Author: Braga, Brennda Bezerra
Advisor(s): Medeiros, Pedro Henrique Augusto
Keywords: Sedimentação de Reservatórios
Reutilização de Sedimentos
Fertilizantes
Semiárido
Análise Custo-Benefício
Issue Date: 2019
Citation: BRAGA, B. B. Potencial de reuso de sedimento assoreado em açudes na agricultura irrigada na bacia hidrográfica do Banabuiú. 2019. 71 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.
Abstract in Portuguese: Em regiões semiáridas, a disponibilidade de água é ameaçada de forma quantitativa e qualitativa pela sedimentação do reservatório. Diversos estudos têm proposto a reutilização de sedimentos, assoreados em reservatórios, como fertilizantes, transformando assim sedimentos enriquecidos com nutrientes, em materiais primas em campos agrícolas. Neste trabalho, o potencial de reutilização de sedimentos como fonte de nutrientes para a agricultura foi avaliado em uma bacia semiárida de meso-escala no Brasil, onde 1.029 reservatórios foram identificados. O assoreamento foi quantificado para toda a rede de reservatórios, apresentando uma deposição total de sedimentos de 7 x 105 toneladas.ano-1. As características físicas e químicas dos sedimentos foram estimadas a partir de um levantamento realizado em quatro reservatórios (Marengo, São Joaquim, São Nicolau e Fogareiro), dos quais se observou um enriquecimento de nutrientes em relação aos solos da bacia. O potencial de reutilização de sedimentos como fertilizante foi avaliado para a cultura de milho (Zea mays L.) e a massa de sedimentos necessária para fertilizar o solo foi calculada considerando o nitrogênio como nutriente limitante, onde a demanda da cultura foi totalmente fornecida pelo sedimento. Para analisar a viabilidade econômica da prática proposta, os custos resultantes da aplicação desta técnica foram comparados aos obtidos se a área fosse fertilizada por meios tradicionais. Na área de estudo, onde os reservatórios secam com frequência e os sedimentos podem ser removidos por escavação regular, a adubação do solo com a técnica de reutilização de sedimentos apresenta custos inferiores aos observados para aplicação de fertilizantes químicos comerciais. A economia com a fertilização do solo com a técnica de reutilização de sedimentos pode chegar a 28%, contudo custos até 9% maiores podem ser obtidos caso sejam utilizado sedimentos com baixo teor de nutrientes. De acordo com as condições locais e os custos de fertilização, os sedimentos com teor de nitrogênio acima de 1,5 g.kg-1 são eficientes como fonte de nitrogênio. Ademais, análises físico-químicas são recomendadas não apenas para definir a massa de sedimento a ser utilizada como fertilizante, mas também para identificar qualquer restrição à aplicação da prática. Por exemplo, o sedimento de um dos reservatórios da área de estudo (açude Marengo) apresentou uma alta taxa de adsorção de sódio, o que pode contribuir para a salinização do solo e, portanto, não é recomendado como fonte de nutrientes para o setor agrícola.
Abstract: In semi-arid regions, water availability is endangered in a quantitative and qualitative manner by reservoir sedimentation. Several studies have proposed the reuse of sediment silted in reservoirs as fertilizer, thus transforming nutrient-enriched sediments from waste (in reservoirs) into resource (in agricultural fields). In this work, the potential of reusing sediment as nutrient source for the agricultural sector was assessed in a meso-scale semiarid basin in Brazil, where 1,029 reservoirs were identified. Sedimentation was modelled for the entire reservoir network, accounting for a total sediment deposition of 7 x 105 tons.y-1. The sediment physical and chemical characteristics were estimated based on a survey carried out in four reservoirs, from which a nutrient enrichment was observed in relation to the soils of the basin. The potential of reusing sediment as fertilizer was assessed for maize crops (Zea mays L.) and the sediment mass required to fertilize the soil was computed considering nitrogen as the limiting nutrient, so that the crop requirement would be fully provided by the sediment. To analyse the economic feasibility of the proposed practice, the costs resulting from the application of this technique were compared to those obtained if the area was fertilized by traditional means. In the study area, where reservoirs fall dry frequently and sediments can be removed by regular excavation, soil fertilization with the sediment reuse technique presents lower costs than those observed for application of commercial chemical fertilizers. Savings with soil fertilization with the sediment reuse technique can be as high as 25 %, but costs up to 9 % higher can be obtained if sediment with low nutrient content is used. According to the local conditions and fertilization costs, sediments with nitrogen content above 1.5 g.kg-1 are cost efficient as nitrogen source. However, physicochemical analyses are recommended not only to define the mass of sediment to be used as fertilizer, but also to identify any constraint to the application of the practice. For instance, the sediment of one of the reservoirs in the study area presented a high sodium adsorption ratio, which can contribute to soil salinization and, therefore, is not recommended as nutrient source for the agricultural sector.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40656
metadata.dc.type: Dissertação
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