Avaliação integrada das mudanças físico‑químicas e estruturais durante a compostagem e a vermicompostagem de esterco de bovinos e ovinos com tratamentos aditivos

Transformando Resíduos de Curral em Recurso para o Solo

Ao redor do mundo, fazendas produzem montes de esterco de bovinos e ovinos. Se deixado em pilhas ou espalhado sem cuidado, esse resíduo pode vazar nutrientes, causar mau cheiro e liberar gases de efeito estufa. Este estudo explora como transformar esse problema em solução, ajustando a compostagem e a vermicompostagem — usando micróbios e minhocas — para produzir um potencializador de solo mais limpo e estável. Os pesquisadores testam aditivos minerais e de carbono simples que poderiam ajudar agricultores a manejar o esterco com mais segurança enquanto cultivam plantas mais saudáveis.

Do Esterco Cru às Pilhas Gerenciadas

A equipe coletou esterco de bovinos e ovinos e o processou por 120 dias de duas maneiras: compostagem clássica, impulsionada principalmente por micróbios termófilos, e vermicompostagem, que adiciona o trabalho das minhocas. Misturaram três tipos de aditivos em doses diferentes: um material poroso parecido com carvão chamado biochar, uma argila refratária fina e um mineral reativo, dióxido de manganês. Ao acompanhar temperatura, perda de massa e propriedades químicas básicas ao longo do tempo, foi possível ver como cada receita alterou a velocidade e a qualidade da degradação do esterco em ambos os tipos animais.

Calor, Perda de Massa e o Que Isso Realmente Significa

Todas as pilhas passaram pelo arco familiar da compostagem: aquecimento inicial, fase quente e depois resfriamento gradual. Pilhas tratadas com a dose mais alta de argila alcançaram as temperaturas mais elevadas, acima de 65 °C para esterco de bovinos e mais de 70 °C para esterco de ovinos, indicando atividade microbiana especialmente intensa e boa aeração. O biochar também elevou e prolongou a fase quente, particularmente na dose maior, enquanto o dióxido de manganês teve um efeito mais moderado. Quando as minhocas foram adicionadas, as pilhas perderam mais massa no total — chegando a cerca de 70% em algumas misturas de esterco de ovinos com biochar ou argila em baixa dose — porque as minhocas fragmentaram fisicamente o material e estimularam a atividade microbiana. Contudo, as misturas ricas em argila perderam menos massa, mas formaram composto mais estável e bem “cozido”, lembrando que desaparecimento mais rápido nem sempre é melhor se o objetivo for um condicionador de solo duradouro.

Construindo uma Melhor "Esponja de Nutrientes"

Para avaliar a qualidade do composto, os pesquisadores focaram na capacidade de reter elementos nutritivos como cálcio, magnésio e potássio. Essa característica, chamada capacidade de troca catiônica, indica o quanto o material final funciona como uma "esponja de nutrientes" no solo. A vermicompostagem de esterco de ovinos com alto teor de argila mostrou a melhora mais forte, com capacidade medida muito elevada e valores modelados que apontam para estabilidade de longo prazo. O biochar também aumentou essa propriedade de forma dependente da dose, graças à sua grande área de superfície interna. Em contraste, o dióxido de manganês trouxe ganhos modestos porque age mais como um catalisador químico para reações do que como um verdadeiro retentor de nutrientes. No geral, sistemas com minhocas superaram consistentemente os sistemas apenas de compostagem, já que a atividade delas ajudou a construir grupos ácidos e fenólicos na matéria orgânica que prendem e liberam nutrientes para as plantas.

Decompondo Fibras Vegetais Persistentes

A equipe também examinou no interior do esterco seus componentes vegetais mais resistentes: hemicelulose, celulose e lignina. Esses são o esqueleto da palha e outros resíduos vegetais e costumam decompor-se lentamente. Usando modelos matemáticos, mostraram que a hemicelulose se decompôs mais rápido, especialmente em tratamentos com argila e biochar, que mantiveram as pilhas arejadas e hospitaleiras para micróbios. A celulose se quebrou a uma taxa moderada. A lignina, a fração mais resistente, cedeu principalmente quando o dióxido de manganês estava presente, apontando para uma ajuda química que facilita aos micróbios romper esse aglutinante rígido. Em sistemas com minhocas de bovinos e ovinos, combinações de dióxido de manganês e dose moderada de argila proporcionaram decomposição particularmente forte dessas fibras teimosas, enquanto argila em excesso ou carbono em demasia às vezes retardaram o processo ao bloquear a aeração ou alterar as comunidades microbianas.

Lições Práticas para Agricultores e Jardineiros

Em conjunto, os resultados mostram que cada aditivo desempenha um papel diferente, porém complementar. O biochar torna a pilha mais respirável e favorável aos micróbios, acelerando a limpeza inicial do material mais fresco. A argila ajuda a criar um produto estável e rico em húmus que retém nutrientes e os libera gradualmente para as culturas. O dióxido de manganês dá um impulso extra para desmontar os fragmentos vegetais mais teimosos. Quando combinados de forma ponderada e associados a minhocas, esses materiais simples ajudam a transformar esterco cru de bovinos e ovinos em composto e vermicomposto mais seguros e eficazes. Para leigos, a mensagem chave é que, com a mistura certa de ingredientes e ajudantes biológicos, até mesmo resíduos de curral desordenados podem ser transformados em um fertilizante confiável e mais amigável ao clima, que apoia a saúde do solo a longo prazo.

Citação: Karimi, S., Shariatmadari, H. & Nourbakhsh, F. Integrated assessment of physicochemical and structural changes during composting and vermicomposting of cattle and sheep manure with additive treatments. Sci Rep 16, 10128 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40802-1

Palavras-chave: compostagem, vermicompostagem, biochar, manejo de esterco, fertilidade do solo