Atributos hidrodinâmicos e hidrofobicidadeem solos tratados com lodo de esgoto

Cláudio Roberto Marciano; Dâmaris de Souza Guimarães Daflon; Lidiane de Lima Lousada; Priscila Gurgel do Nascimento Lopes;

Barbara dos Santos Esteves, David Pessanha Siqueira

Instituição: UENF/CCTA/LSOL - Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.

Linha de pesquisa: Física do Solo.Vínculos: Agronomia (Grad.); Produção Vegetal (Pós-Grad.)

Introdução Tratamento de esgotos => Lodo de esgoto

Descarte: - aterros sanitários;

- incineração; etc.

Uso: - produção de energia;

- aplicação em solos; etc.

Aplicação em solos agrícolas:

Vantagens:- Fornece nutrientes de plantas;- Aumenta teor de mat. orgânica;- Melhora a agregação /

estruturação do solo;- Favorece o crescimento das

raízes e produção das culturas;- etc.

Introdução

Desvantagens:- Custos de transporte e

aplicação;- Possível contaminação

do solo (patógenos, metais pesados, compostos tóxicos, salinização);

- etc.

Aplicação em solos agrícolas:Introdução

Riscos e benefícios do uso agrícola:Necessidade de estudos para definir doses ambientalmente seguras e economicamente viáveis em escala local (função do tipo de lodo, cultura, solo, condições ambientais, etc.)

Questão aparentemente secundária, mas que pode ser relevante em situações específicas:•A aplicação de lodo de esgoto em solos pode levar a alterações relevantes na afinidade água-solo, promovendo hidrofobicidade?

• Avaliar os efeitos da aplicação de lodo de esgotosobre atributos hidrodinâmicos e hidrofobicidadede dois solos (Argissolo Amarelo Distrófico eCambissolo Háplico), cultivados com sorgo sacarino(Sorghum bicolor L.) em casa de vegetação.

Objetivo

Material e Métodos Vista parcial da área de estudo

Tratamentos e delineamento:Material e MétodosFatorial 2x7, em blocos

7 doses (lodo/adubo)

0,5 N – 2,3 g kg-1

1xN – 4,6 g kg-1

2xN – 9,3 g k-1

4xN – 18,5 g kg-1

8xN – 37,01 g kg-1

NPK (Freire et al., 2013)

Controle

2 solos: Argissolo

Cambissolo

Cultivo e análises:- Irrigação manual (2 x por dia)- Ciclo do sorgo: 90 dias (jan-abr/2014)- Avaliações das plantas: biométricas, fisiológicas, nutricionais, tecnológicas- Avaliações do solo: atributos químicos e físicos (densidade, retenção de água)

Atributos hidrodinâ-micos e hidrofobicidade

Teste de infiltração em agregados

Material e Métodos

Mini-infiltrômetro de tensão (de disco):- Ensaios com água;- Ensaios com etanol.

Agregados(Ø = 2-3 cm)

Ensaios de infiltração

Atributo que indica a capacidade de um solo absorver água em relação ao seu conteúdo de água inicial;

fSRb4aQ 2

0 ==

Onde (Leeds-Harrison et al., 1994):Q = Taxa constante de Infiltração;b = Função de difusão da água no solo(0,55 para um solo típico médio);R = Raio ;S = Sortividade;f = Porosidade a ser preenchida comlíquido durante a infiltração.( )Rb4QfS =

R4aKRK4a 1001 ===

Coeficiente angular a1 pode ser relacionado à condutividade hidráulica na saturação (K0) (Leeds-Harrison e Youngs, 1997)

τ10 aaQ +=Para os solo saturado (=0)

Material e Métodos Cálculo: sortividade e condutividade

• Utilizando a equação da sortividade correspondente a 20 mm detensão foram obtidos Sa20 e Se20 (p/ água e álcool, respectivamente)

• Índice de hidrofobicidade (ou de repelência à água “R”) poderá serestimado pela equação (Tillman et al., 1989; Hallett e Young, 1999):

2095,1 SaSeR 20= R < 1,95 - considerados não repelentes.

Material e Métodos Cálculo: afinidade água-solo

• O ângulo de contato água-solo (α) foi calculado considerando suarelação com R dada pela seguinte equação (Grizy et al., 2006):

( )Rarc 1cos= α < 59o - considerados não repelentes.

Resultados:• Não houve diferenças entre solos para os atributos relacionados àdinâmica de etanol, mas houve para a água (Argissolo > Cambissolo).•Para o Argissolo, S e K ajustaram-se ao modelo quadrático quando olíquido infiltrado foi o etanol, mas não quando foi a água.

•Para o Cambissolo, as condutividades de água e etanol exibiramcomportamento errático, mas a sortividade para ambos os líquidosmostrou comportamento quadrático em relação às doses de lodo.• R e α diferiram entre os solos, mas não entre doses em cada solo.

•Valores maiores de R e α ocorreram sempre no Cambissolo (sempreR > 1,95 e alfa α > 59o, indicativos de caráter hidrofóbico)

•Valores menores de R e α ocorreram no Argissolo (com caráterhidrofóbico apenas na adubação NPK e na dose de lodo 9,27 g/kg).

Obrigado!

Conclusão:As doses de lodo modificaram apenas a sortividadedo Cambissolo, mas não levaram a alterações nahidrofobicidade original dos solos estudados.

Agradecimentos:• À FAPERJ, pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa.• À CAPES e à FAPERJ, pelas bolsas de estudo aos pós-graduandos envolvidos.

ResultsAttributes related to water and ethanol dynamics and to water-particle affinity of Kandiudult soil under secondary forest, degraded pasture and leguminous trees

Obrigado!