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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL ALTERAÇÕES DE ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE UM LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO EM FUNÇÃO DE DOSES DE LODO DE ESGOTO FABIANA CARVALHO VILELA MAIA GURUPI-TO 2012
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FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE GURUPI
MESTRADO EM PRODUÇÃO VEGETAL
ALTERAÇÕES DE ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE UM LATOSSOLO
VERMELHO-AMARELO EM FUNÇÃO DE DOSES DE LODO DE ESGOTO
FABIANA CARVALHO VILELA MAIA
GURUPI-TO
2012
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FABIANA CARVALHO VILELA MAIA
ALTERAÇÕES DE ATRIBUTOS QUÍMICOS E FÍSICOS DE UM LATOSSOLO
VERMELHO-AMARELO EM FUNÇÃO DE DOSES DE LODO DE ESGOTO
Dissertação apresentada ao Mestrado em
Produção Vegetal da Fundação Universidade
Federal do Tocantins, como parte das exigências
para obtenção do título de “Mestre” em Produção
Vegetal.
GURUPI-TO
2012
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Trabalho realizado no curso de Mestrado em Produção Vegetal da
Universidade Federal do Tocantins, sob a orientação do Profº DSc. Saulo
de Oliveira Lima.
Banca examinadora:
_______________________________________________
Profº DSc. Saulo de Oliveira Lima
Professor da Universidade Federal do Tocantins
(Orientador)
________________________________________________
Profº DSc. Antônio José Peron
Professor da Universidade Federal do Tocantins
(Avaliador)
________________________________________________
PNPD Joedna Silva
Universidade Federal do Tocantins
(Avaliadora)
__________________________________________________
Profª DSc. Viviane Fernandes Moreira
Universidade Federal do Tocantins
(Avaliadora)
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“A Vontade de Deus nunca irá levá-lo aonde a Graça de Deus não possa
protegê-lo.”
Chico Xavier
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Dedico
A Deus, fonte da vida e Senhor da minha existência;
A minha família, em especial aos meus pais Ariomar
Rezende Vilela e Sebastiana Lêda Carvalho Vilela,
pelo amor, apoio e incentivo ao longo da minha vida;
Ao meu amado esposo, Virgílio de Sousa Maia, pelo
apoio incondicional ao longo desses anos;
As minhas queridas filhas, Lavínia e Isadora, razão de
grandes alegrias na minha vida.
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AGRADECIMENTOS
A Deus, Senhor da minha vida, que me guia pelo caminho que devo andar.
Aos meus pais Ariomar Rezende Vilela e Sebastiana Lêda Carvalho Vilela, que
sempre me orientam e apóiam em todas as circunstâncias.
Ao meu marido, Virgílio de Sousa Maia, pelo apoio em todos os momentos. Por
sempre estar ao meu lado, valorizando cada passo dado, por menor que seja,
e proporcionando a grandeza de todos eles. Você é muito especial. Te amo.
As minhas adoradas filhas, Lavínia e Isadora, que são a razão dos meus
esforços mais árduos e das alegrias mais puras.
Aos meus sogros, Vagner Maia Leite e Gercina de Sousa Maia, pelo incentivo
que sempre deram para o meu crescimento.
As minhas irmãs, cunhados e sobrinhos pelo estímulo para que eu continue
estudando sempre.
Ao professor Dr. Saulo de Oliveira Lima, pela orientação, ensinamentos,
paciência e exemplo de profissionalismo e amizade nesse período de
convivência.
Aos amigos Josimar e Luiz Paulo pela ajuda indispensável para realização
desse trabalho.
A Universidade Federal do Tocantins, pela oportunidade de realizar esse curso.
Aos professores do mestrado em produção vegetal, pelos conhecimentos
transmitidos durante as disciplinas ministradas.
A Secretaria de Ciência e Tecnologia do Estado do Tocantins, pela concessão
da bolsa de estudos.
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SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................02
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA..............................................................................04
2.1- Produção de biossólido na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de
Gurupi-TO..........................................................................................................05
2.2- Efeitos do lodo de esgoto na fertilidade do solo.........................................06
2.3- Efeitos da utilização do lodo de esgoto nas propriedades físicas de
solos...................................................................................................................12
3. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……...........………………………………….16
CAPÍTULO I - EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE DOSES CRESCENTES DE
LODO DE ESGOTO EM PROPRIEDADES QUÍMICAS DE UM LATOSSOLO
VERMELHO.......................................................................................................25
RESUMO...........................................................................................................25
ABSTRACT........................................................................................................25
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................26
2. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................28
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................32
4. CONCLUSÕES..................................................................................................50
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................51
CAPÍTULO II - EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE DOSES CRESCENTES DE
LODO DE ESGOTO EM PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM LATOSSOLO
VERMELHO.......................................................................................................59
RESUMO...........................................................................................................59
ABSTRACT........................................................................................................59
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................60
2. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................62
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO.........................................................................64
4. CONCLUSÃO....................................................................................................72
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………….73
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1. INTRODUÇÃO
O ser humano é gerador permanente de resíduos, tanto daqueles
decorrentes de seu próprio metabolismo quanto inerentes à atividade
agroindustrial, que aumentam em decorrência do crescimento populacional
(MELO & MARQUES, 2000).
Atualmente, em grande parte do planeta, observa-se uma grande
deterioração da qualidade das águas. As causas primárias dessa deterioração
estão vinculadas ao crescimento populacional nas últimas décadas,
notadamente nos meios urbanos, juntamente com o incremento da produção
nas mais diversas atividades de produção agroindustriais. Como consequência
da produção em larga escala de bens de consumo decorre a geração de
grande quantidade de resíduos sólidos, líquidos e gasosos.
O lançamento de diversos resíduos nos corpos d’água naturais conduz
ao estabelecimento de processos poluidores fortemente prejudiciais aos
sistemas aquáticos e comprometedores dos usos aos quais aquele recurso
hídrico estava destinado (VON SPERLING, 1997).
A produção de diversos resíduos, que muitas vezes, são acumulados no
ambiente sem o adequado tratamento, ou utilização, que possibilite sua
reciclagem.
Dentre esses resíduos, pode-se destacar o lodo de esgoto, ou
biossólido, resultante do tratamento das águas servidas, que apresenta
potencialidades para utilização agrícola. Este resíduo contém considerável
percentual de matéria orgânica e de elementos essenciais para as plantas,
podendo substituir, ainda que parcialmente, os fertilizantes minerais. Graças a
essas características, o lodo de esgoto pode desempenhar importante papel na
produção agrícola e na manutenção da fertilidade do solo (NASCIMENTO, et
al., 2004).
O lodo de esgoto é o resíduo que se obtém após o tratamento das águas
servidas com a finalidade de torná-las menos poluídas possível, de modo a
permitir seu retorno ao ambiente sem que haja agentes de poluição. Quando
devidamente higienizado, estabilizado e seco, o lodo de esgoto recebe o nome
de biossólido (MELO & MARQUES, 2000).
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O biossólido, acumula-se nos pátios das Estações de Tratamento de
Esgoto (ETEs), localizadas em áreas urbanas, ocupando espaço, nem sempre
disponível, e elevando o custo de operação dessas unidades pelo
armazenamento do material. Além disso, por ação da chuva, o material
acumulado pode escorrer para os cursos de água, causando sua poluição e
anulando o efeito inicial pretendido pelo tratamento dos esgotos urbanos. Por
todos estes motivos surge a necessidade de encontrar alternativas viáveis do
ponto de vista social, econômico e ambiental para sua reciclagem, tornando-o
um produto útil à sociedade (SILVA et al., 2002).
A utilização agrícola e florestal do esgoto doméstico é uma das formas
para se elimina uma fonte potencial de contaminação das águas subterrâneas
e / ou superficiais e manter a sua qualidade para outros fins. Além disso, a
agricultura ao utilizar maior quantidade de água pode tolerar águas de
qualidade inferior que a indústria e o uso doméstico, contudo, é inevitável,
portanto, que exista uma crescente tendência para se encontrar, na agricultura,
a solução para os problemas relacionados à eliminação de efluentes. Além
disso, o uso agrícola e florestal do lodo de esgoto deve ser cuidadosamente
planejado para controlar, a longo prazo, os efeitos de salinidade, sodicidade,
oligoelementos, contaminação microbiológica, metais pesados e outras sobre o
solo e as culturas (GARCIA et al., 2009).
A alternativa da reciclagem agrícola, segundo Andreoli & Pegorini (2000)
tem o grande benefício de transformar o lodo de esgoto como um importante
insumo agrícola, o qual fornece matéria orgânica e nutrientes ao solo e
vantagens indiretas ao homem e ao ambiente, reduzindo os efeitos adversos à
saúde causados pela incineração e diminuindo a dependência de fertilizantes
químicos.
Em pesquisas realizadas no país, verificou-se que o lodo de esgoto foi
um produto que revela uma perspectiva animadora, no que diz respeito à sua
utilização no solo para a produção de plantas.
Para a cultura do milho, Silva et al. (2000) e Galdos et al. (2004)
comprovaram que o lodo de esgoto possui potencial para substituição dos
fertilizantes minerais. Resultados semelhantes foram obtidos por Vega et al.
(2004) para pupunha. Melo e Marques (2000) demonstraram o fornecimento de
nutrientes pelo lodo de esgoto para as culturas de cana-de-açúcar, milho, sorgo
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e azevém. Existem informações sobre aproveitamento do lodo para arroz,
aveia, trigo, pastagens, feijão, soja, girassol, café e pêssego, entre outras
culturas (BETTIOL e CAMARGO, 2000). O lodo de esgoto também vem sendo
utilizado com sucesso em espécies florestais, em especial no cultivo de
eucalipto, conforme relatado por GONÇALVES et al. (2000).
Com o grande crescimento populacional, surgiu a necessidade da
ocupação dos Cerrados para fins de produção agrícola (FERNANDES &
MURAOKA, 2002), em virtude de sua localização estratégica e das
características físicas dos solos, que facilitaram a mecanização. Entretanto, a
degradação tem sido observada em decorrência de manejos inadequados,
oriundos de atividades antrópicas (construção de estradas, hidrelétricas,
atividades de mineração, etc.), especialmente as praticadas nas áreas
agrícolas. O denominador comum dessas áreas degradadas é a remoção do
horizonte superficial juntamente com a matéria orgânica, causando sérios
problemas físicos, químicos e biológicos ao solo (DUDA et al., 1999).
A história do uso do solo mostra que a alteração no ambiente nem
sempre dá lugar a um novo sistema ecológico sustentável, seja de lavouras ou
de pastagens. Com isso, solos utilizados intensamente e de forma inadequada,
são levados à degradação.
A recuperação de áreas degradadas é um processo lento e, como tal,
composto por várias etapas, que devem ser realizadas em sequência, visando
restabelecer o seu potencial de produção (SANTOS et al., 2001). Uma das
alternativas para o destino de resíduos orgânicos pode ser sua incorporação ao
solo, que, servindo como meio depurador, poderia elevar a produtividade de
culturas agrícolas por meio da melhoria da fertilidade, com maior ou menor
intensidade, dependendo das características do resíduo adicionado
(MODESTO et al., 2009).
Com este trabalho objetivou-se avaliar a utilização do lodo de esgoto na
alteração de atributos físicos e químicos de um Latossolo Vermelho-amarelo no
sul do Tocantins.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
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2.1 – Produção de biossólido na Estação de Tratamento de Esgoto (ETE)
de Gurupi
A adição de várias fontes de matéria orgânica tem sido utilizada com o
objetivo de melhorar as propriedades do solo. No caso em questão, a área
degradada será testada com a utilização de lodo de esgoto oriundo da Estação
de Tratamento de Esgoto (ETE) de Gurupi, a fim de melhorar suas
características físicas e químicas.
A ETE de Gurupi opera com uma eficiência de aproximadamente 80%.
O processo de formação do lodo se dá na etapa do tratamento secundário, no
reator anaeróbio de fluxo ascendente, conhecido por reator anaeróbio de
manta de lodo e pela sigla UASB. É gerado no interior do reator uma manta de
lodo formado pelos resíduos da digestão anaeróbia e pela biomassa anaeróbia
ativa que permanece crescendo. O excesso de lodo formado no interior do
reator deve ser periodicamente descartado e encaminhado para desidratação
(Ministério do Meio Ambiente – MMA, 2009).
O lodo que chega no leito de secagem, passa por um adensamento, que
é uma concentração de sólidos que visam reduzir sua umidade e, em
decorrência, seu volume. Após este processo, este resíduo tem sua
estabilização, que visa atenuar o inconveniente de maus odores no
processamento e na disposição do lodo (Ministério do Meio Ambiente – MMA,
2009).
Também no leito de secagem ocorre a desidratação que objetiva
remover água e reduzir ainda mais o volume, produzindo lodo com
comportamento mecânico próximo ao dos sólidos. A desidratação tem impacto
importante nos custos de transporte e destino final, além de influenciar de
maneira decisiva o manuseio do lodo, já que o comportamento mecânico deste
varia com o ter de umidade (Ministério do Meio Ambiente – MMA, 2009).
Em função da origem e do processo de obtenção utilizado, o lodo de
esgoto apresenta composição química muito variável, sendo um material rico
em matéria orgânica (40-60%), em nitrogênio e alguns micronutrientes (MELO
& MARQUES, 2000).
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2.2- Efeitos do lodo de esgoto na fertilidade do solo
Em um planejamento de recuperação de área degradada, o grande
desafio a ser alcançado é o estabelecimento de um horizonte A, para que, a
partir daí, o processo seja catalisado pela biosfera, podendo surgir outros
horizontes, conforme o condicionamento natural. Desse modo, interfere-se em
um ou mais fatores de formação do solo, numa tentativa de acelerar sua
gênese. Portanto, em trabalho de recuperação, a primeira atividade
compreende a identificação e caracterização dos processos de degradação
atuantes e a análise de suas consequências ambientais. Para isso, é
necessário o uso de indicadores que traduzam quantitativa ou qualitativamente
o grau da degradação existente e, ainda, permitam estimar a dimensão dos
esforços técnicos e econômicos que deverão ser alocados na recuperação
(BITAR, 1997).
Stenberg et al., (1999) enfatizou que nenhum indicador individualmente
conseguirá descrever e quantificar todos os aspectos de qualidade do solo.
Nem mesmo uma única qualidade do solo pode ser avaliada, já que deve haver
relação entre todas as suas propriedades. Assim, um número mínimo de
propriedades devem ser selecionadas.
Os critérios para seleção de indicadores relacionam-se, principalmente,
com sua utilidade em definir os processos do ecossistema. Estes integram as
propriedades físicas, químicas e biológicas, além da sensibilidade ao manejo e
variações climáticas (DORAN, 1997).
Os solos degradados são, na sua maioria, pobres em nutrientes e as
condições de clima tropical e subtropical com muita umidade e temperaturas
elevadas são fatores que aceleram o processo de degradação da matéria
orgânica; por esta razão o manejo inadequado do solo agrícola pode reduzir a
capacidade produtiva dos solos; e a adição de matéria orgânica é importante
para a manutenção e até melhoria do potencial produtivo desses solos
(BISCAIA & MIRANDA, 1996).
Desta forma, o uso agrícola do lodo de esgoto como adubo orgânico é
considerado hoje como a alternativa mais promissora de disposição final deste
resíduo, devido a sua sustentabilidade e seu efeito pode ser potencializado,
aliando-se a utilização agrícola e recuperação de áreas degradadas. Devido às
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suas propriedades físico-químicas, o lodo de esgoto pode ser utilizado em
áreas degradadas a fim de recuperar as características necessárias para o
desenvolvimento da vegetação (CASTRO et al., 2002).
Quanto aos aspectos químicos, a aplicação de lodo ao solo tem
propiciado elevação dos teores de fósforo (SILVA et al., 2002), de carbono
orgânico, da fração humina da matéria orgânica, do pH, da condutividade
elétrica e da capacidade de troca de cátions (OLIVEIRA et al., 2002).
Guedes & Poggiani (2003) estudaram, em condições de campo, o efeito
do biossólido produzido na estação de tratamento de esgoto (ETE) de Barueri
(SP), onde o lodo é tratado/estabilizado com cal e cloreto férrico sobre a
ciclagem de nutrientes, e verificaram alterações significativas nos teores de
nutrientes nas folhas das árvores de eucalipto que receberam o produto. No
mesmo experimento, Vaz & Gonçalves (2002) observaram significativas
alterações na fertilidade do solo devido à aplicação do biossólido.
No trabalho de Melo et al. (2001), citou que outros autores, trabalhando
com diferentes biossólidos, em diferentes condições e culturas, também
detectaram efeito da aplicação do lodo sobre a fertilidade de solos e nutrição
de plantas.
Nascimento et al., (2004) observaram expressivos aumentos nos teores
de matéria orgânica dos solos com aplicações de doses mais altas de lodo de
esgoto (60 Mg ha-1). Os teores de matéria orgânica apresentaram aumentos de
53 % (Espodossolo) e 62 % (Argissolo).
Guedes et al., (2006) confirmaram que, de maneira geral, o solo que
recebeu biossólido apresentou maiores valores de pH, Ca2+, SB e V %, assim
como menores valores de Al3+ e de H + Al.
Vários trabalhos confirmam o efeito de biossólidos alcalinos no aumento
do pH e diminuição do Al3+ e da acidez potencial (CHRISTIE et al., 2001,
OLIVEIRA et al., 2002). Tal efeito deve-se, provavelmente, à alcalinidade
intrínseca a esse tipo de material (pH em média > 10), função da adição de
elevadas quantidades de cal virgem (CaO) durante a fase de condicionamento
químico nas estações de tratamento de esgotos (OLIVEIRA et al., 2002).
Em diversos trabalhos, tem sido relatado a eficiência do lodo em
aumentar o pH do solo (MELO & MARQUES, 2000; OLIVEIRA et al., 2002) em
razão da alcalinidade dos materiais utilizados, visto que, no processo de
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tratamento do lodo utilizado nestes ensaios, são adicionadas CaO ou cal
hidratada (Ca(OH)2), objetivando a eliminação de patógenos e estabilização do
resíduo (FERNANDES, 2000).
Nascimento et al., (2004) encontraram comportamento crescente da
capacidade de troca de cátions (CTC) com a aplicação das doses de lodo de
esgoto nos solos. Contudo, deve-se ponderar as considerações feitas por
Oliveira et al. (2002), onde relataram que a CTC foi avaliada pela soma de
bases, o que pode levar, dependendo da taxa de aplicação, a valores
superestimados graças às elevadas concentrações de cálcio que,
freqüentemente, ocorrem no lodo de esgoto.
O lodo de esgoto tem apresentado bons resultados como fertilizante
para diversas culturas, dentre elas soja e trigo (BROWN et al., 1997), milho
(SILVA et al., 1997), feijão e girassol (DESCHAMPS & FAVARETTO, 1997),
sendo, portanto, um fertilizante potencial em diversas condições de solo e
clima.
Barros et al. (2002) verificaram a ocorrência de aumento dos teores de
nitrogênio em plantas, que foram proporcionais ao aumento das doses de lodo
de esgoto adicionadas, enquanto Silva et al. (2002) comprovaram que o
biossólido utilizado obteve eficiência 25% superior à do superfosfato triplo
como fonte de fósforo (P) para o milho. O potássio, em virtude da baixa
concentração em lodo, advinda de sua alta solubilidade em água, tem sido o
elemento de maior necessidade de suplementação com fertilizantes minerais
quando da utilização do lodo para adubação (MELO et al., 1997).
Vários autores também detectaram que a aplicação de biossólido foi
capaz de aumentar o P extraível no solo (SUI & THOMPSON, 2000;
BRAMRYD, 2001; SIMONETE, 2003). É provável que esse efeito seja devido
à menor área de contato do biossólido com o solo que recebeu aplicação
superficial, daí a menor adsorção do nutriente (GUEDES et al., 2006).
Apesar de vários benefícios que o uso de biossólidos pode proporcionar
na agricultura conforme o exposto, a presença de metais pesados constitui
uma das principais limitações ao uso do lodo na agricultura.
De modo geral, as concentrações de metais encontradas no lodo são
muito maiores que as naturalmente encontradas em solos, por isso a
necessidade de avaliação dos riscos associados ao aumento desses
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elementos no ambiente em decorrência da aplicação desse resíduo. Esses
riscos dependem de características do solo, tais como: conteúdo original do
metal, textura, teor de matéria orgânica, tipo de argila, pH e capacidade de
troca catiônica (CTC).
Segundo Andreoli & Pegorini (2000), o uso agrícola do lodo de esgoto foi
exaustivamente pesquisado em todo o mundo, não havendo registro de
nenhum efeito adverso sobre o ambiente, por exemplo, poluição com metais
pesados, quando o mesmo foi utilizado seguindo qualquer uma das diferentes
regulamentações existentes (TABELAS 1, 2, 3 e 4).
Tabela 1 – Diretriz da Comunidade Européia (1986) para presença de metais no lodo e no solo agrícola que recebe valores máximos permitidos em bases secas
Metais No Solo1 (mg kg-1)
No Lodo (mg kg-1)
Aplicação Anual2 (kg ha-1 ano-1)
Cádmio 1 - 3 20 – 40 0,15 Cobre 50 - 140 1000 – 1750 12,0 Níquel 30 - 75 300 – 400 3,0
Chumbo 50 - 300 750 – 1200 15,0 Zinco 150 - 300 2500 – 4000 30,0
Mercúrio 1 – 1,5 16 – 25 0,1 Fonte: adaptado de Matthews (1995) ¹ Faixa de valores válidos para pH do solo entre 6 e 7. Para metais Cu, Ni e Zn esses limites podem ser aumentados em 50%, caso o pH do solo seja maior que 7. ² Média, anual, para um período de 10 anos, podendo a aplicação se dar de uma só vez.
A longo prazo, entretanto, o aumento da concentração de metais no
solo resultante da aplicação do lodo torna-se uma preocupação justificada,
pois, se não adequadamente controlado, pode ameaçar a cadeia trófica (HUE,
1995).
A presença de metais pesados no lodo depende do tipo de efluente que
chega à ETE. Quando a origem do efluente é essencialmente de rejeitos
domésticos, o lodo contém, geralmente, pequenas concentrações de metais
pesados. Entretanto, se o esgoto receber contribuição industrial, o lodo gerado
na ETE pode conter altas concentrações de metais pesados, material que pode
apresentar risco potencial ao solo, plantas e ao homem, quando usado na
agricultura (SANEPAR, 1997).
A presença de elementos potencialmente tóxicos, em níveis excessivos,
estaria relacionada com o lançamento de águas residuárias industriais nas
redes municipais de esgotos. Esse fato parece ser um problema mundial e, no
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Brasil, é muito comum nas médias e grandes cidades. As atividades de
galvanoplastia são as mais problemáticas, na medida em que lançam águas
contendo altas concentrações de sais de diversos metais utilizados nos
processos industriais. Essas indústrias basicamente promovem o recobrimento
de proteção de metais com outros metais mais nobres (galvanização,
cromação, cobreamento, prateação, niquelação, etc.). Porém outras indústrias,
notadamente as do ramo metalúrgico, curtumes etc., podem contribuir nesses
lançamentos (MALTA, 2001).
Tabela 2 – Concentrações máximas admissíveis de poluentes no lodo e nos solos que recebem lodo, no EUA.
POLUENTES Concentração
Máxima no Lodo (mg/kg)¹
Limites de acumulação
no solo (kg ha-1)²
Limites de aplicação
anual no solo (kg ha-1)²
Conc. Média (mg kg-1)¹
Arsênio 75 41 2,00 41 Cádmio 85 39 1,90 39 Cromo 3.000 3.000 150,00 1.200 Cobre 4.300 1.500 75,00 1.500
Chumbo 840 300 15,00 300 Mercúrio 57 17 0,85 17
Molibdênio 75 18 0,90 18 Níquel 420 420 21,00 420 Selênio 100 100 5,00 36 Zinco 7.500 2.800 140,00 2.800
Fonte: adaptado de USEPA (1993) ¹ Em mg do poluente por kg de lodo (em bases secas). ² Em kg de poluente por ha de solo (em bases secas).
Tabela 3 – Valores limites de concentração de metais pesados em lodo de esgoto para reciclagem agrícola – aplicação no solo do Paraná
ELEMENTO VALOR LIMITE (mg kg-1 na matéria seca)
Cádmio 20 Cobre 1.000 Níquel 300
Chumbo 750 Zinco 2.500
Mercúrio 16 Cromo 1.000
Fonte: SANEPAR, 1999
Dependendo do processo e dos parâmetros de operação do tratamento
a que for submetido o lodo, o mesmo será caracterizado como classe “A” ou
“B”. Para que seja permitida a aplicação em áreas agrícolas o lodo deverá ser
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tratado de modo a ser classificado como classe “A”, por meio de processos de
higienização e/ou desinfecção (MALTA, 2001).
O lodo de esgoto em estudo, coletado na ETE de Gurupi, é
essencialmente doméstico, portanto a presença de metais pesados ficou
abaixo do nível permitido para aplicação em solo, pelas principais agências de
fiscalização ambiental, conforme consta na análise do lodo.
Para ser utilizado no solo, o lodo de esgoto deve passar por processos
de higienização e estabilização, dentre os quais, está a calagem que é um
processo de estabilização, desinfecção química do lodo e consiste na adição e
mistura de cal ao lodo em doses altas para a alcalinização brusca do meio.
Com isso inativa-se e destrói-se a maior parte dos patógenos presentes no
lodo (GARCIA, et. al., 2009).
Tabela 4 – Parâmetros de valores de concentração máxima permitidas de metais pesados estabelecidos pela CETESB e USEPA
METAL PESADO (1) Unidade (2) CETESB USEPA
Arsênio mg kg-1 ND 75,0 41,0
Cádmio mg kg-1 1,6 85,0 39,0
Chumbo mg kg-1 28,7 840,0 300,0
Cromo Total mg kg-1 20,4 __ 1.200,0
Mercúrio mg kg-1 ND 57,0 17
Níquel mg kg-1 18,1 420 420
Selênio mg kg-1 ND 100 36
Sódio mg kg-1 1.255,0 __ -- (1)
Método empregado para metais SW3051, USEPA, determinação por ICP-AES; (2)
Valores de
concentração com base na matéria seca e o de sólidos voláteis, com relação ao total de
sólidos. CETESB: Companhia de Saneamento do Estado de São Paulo (CETESB, 1999).
USEPA: Norma 40 CFR Part 503 (USEPA, 1993) com limites para lodo de qualidade
excepcional. ND: não detectado. –: Não analisado.
Comparando-se as concentrações de metais pesados no lodo da ETE
de Gurupi com os limites de concentração máxima de metal no lodo dos
padrões da CETESB e EPA (Environmental Protection Agency) dos Estados
Unidos (Tabela 4), observa-se que segundo tais padrões este lodo pode ser
considerado como de boa qualidade, podendo ser utilizado na agricultura.
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Como já comentado tal utilização é de interesse por contribuir para a
minimização da disposição irregular de lodo no ambiente, para a reciclagem de
nutrientes, para a redução do uso de fertilizantes minerais e também por
fornecer matéria orgânica para o condicionamento físico do solo.
A utilização de resíduos urbanos na agricultura deve prever um
monitoramento constante para evitar contaminação tanto do solo como do
aquífero, principalmente quando o material contiver teores de um ou mais
elementos tóxicos próximos aos limites máximos (GARCIA et al., 2009).
Na Tabela 5 encontram-se os resultados referentes à análise de
macronutrientes do lodo da ETE de Gurupi em comparação com a composição
de alguns materiais orgânicos utilizados como adubo (esterco bovino, esterco
de galinha, vinhaça e composto de lixo).
Tabela 5- Teor de macronutrientes no lodo da ETE de Gurupi em comparação com outros materiais orgânicos
Fonte: Kiehl (1985)
2.3- Efeitos da utilização do lodo de esgoto nas propriedades físicas de
solos
Áreas com manejos incorretos apresentam degradações físicas,
provocando compactações, tendo como consequência aumento da densidade
do solo e diminuição da porosidade total, sobretudo da macroporosidade e
consequências drásticas na resistência a penetração do solo.
O solo submetido a um manejo inadequado tende a perder a estrutura
original, pelo fracionamento dos agregados em unidades menores, com
Adubos Orgânicos
Elemento - % em peso seco
N P K Ca Mg S
Lodo da ETE de Gurupi 2,16 1,70 0,20 3,30 0,20 0,30
Esterco bovino1 1,50 1,20 0,70 2,00 0,60 0,20
Esterco de galinha1 1,40 0,80 2,10 2,30 0,50 0,20
Vinhaça1 0,06 0,01 0,30 0,10 0,04 0,05
Composto de lixo urbano1 0,60 0,20 0,30 1,10 0,10 0,20
13
consequente redução no volume de macroporos e aumento no volume de
microporos e na densidade do solo, processo que resulta na degradação de
suas propriedades físicas (DE MARIA et al., 2007).
Assim, a estabilidade dos agregados pode ser utilizada como indicador
físico da degradação ou da recuperação da qualidade do solo.
Este parâmetro caracteriza a resistência que os agregados oferecem à
ruptura causada por agentes externos, ou seja, ação mecânica ou ação hídrica,
sendo a agregação do solo de grande importância para produção agrícola, uma
vez que está relacionado com a aeração do solo, desenvolvimento radicular,
suprimento de nutrientes, resistência mecânica do solo à penetração, retenção
e armazenamento de água. Solos com agregados mais estáveis estão menos
sujeitos à compactação e à erosão (DE MARIA et al., 2007).
Várias fontes de matéria orgânica, entre elas o lodo de esgoto, também
têm sido utilizadas para favorecer a formação de agregados, facilitando a
penetração das raízes e a vida microbiana, além de aumentar a resistência do
solo à erosão, por estabilizar a estrutura do solo e aumentar a capacidade de
retenção de água, tornando as culturas mais resistentes à seca, e fornecer
nutrientes para as plantas, propiciando maior rendimento de matéria verde e
seca e a aeração do solo (TSUTIYA, 2001).
Alguns trabalhos têm demonstrado que a aplicação de lodo de esgoto
pode resultar em aumento da matéria orgânica do solo e da estabilidade dos
agregados do solo.
Garcia-Orenes et al. (2005) observaram aumento de carbono orgânico e
da porcentagem de agregados estáveis com aplicação de lodo de esgoto em
solos salinos e não salinos.
Tsadilas et al. (2005), aplicando de 0 a 50 t ha-1 de lodo, verificaram
aumento da matéria orgânica e da estabilidade de agregados, além de
melhoria de outras propriedades físicas do solo, influenciando positivamente a
produção de algodão.
Outro efeito que o lodo de esgoto pode proporcionar nas propriedades
físicas do solo é a resistência a penetração do solo.
A compactação está relacionada com a resistência do solo à penetração
das raízes; valores elevados de pressão de pré-compactação apresentam
maior probabilidade de reduzir o crescimento das raízes. Considerando que a
14
compactação e a resistência do solo à penetração variam em função da
umidade e que existe relação significativa, positiva e linear entre as duas
variáveis, pode-se afirmar que uma pode ser estimada a partir da outra, por
meio de modelos matemáticos (LIMA & SILVA, 2006).
A resistência do solo à penetração é influenciada pela densidade e
umidade do solo, e pode ser afetada pelas práticas de preparo e manejo do
solo (WANTANABE et al., 2002; BORGES et al., 1999).
Autores que utilizaram o lodo de esgoto concluíram que a resistência do
solo à penetração diminuiu em função do aumento da porosidade e agregação
do solo (AGGELIDES; LONDRA, 2000), melhorando o desenvolvimento de
raízes (BOTTEGA; NASCIMENTO, 1999) e proporcionando maiores
produtividades.
A plasticidade do solo e a capacidade de retenção de água são outras
características físicas modificadas com a adição de matéria orgânica. Para
Castro Filho et al., (1998) o aumento da matéria orgânica no solo reduz a
plasticidade e aumenta a capacidade de retenção de água, além disso melhora
a aeração e diminui a resistência do solo à penetração de raízes (LETEY,
1985). Nessa linha, fazem-se necessárias pesquisas mais aprofundadas em
solos tropicais que receberam doses de lodo de esgoto.
Essas propriedades também foram afirmadas por Melo & Marques,
(2000), em que citaram que o aproveitamento agrícola de lodo de esgoto
apresenta-se como uma das alternativas mais viáveis para disposição final
deste resíduo, em vista dos inegáveis benefícios que podem proporcionar ao
solo. Em razão de sua constituição predominantemente orgânica, quando
incorporado ao solo, há melhoria no estado de agregação das partículas,
redução da densidade e aumento em macroporosidade, o que possibilita maior
aeração, e capacidade de retenção de água. Além disso, proporciona aumento
na CTC, no pH, redução nas concentrações de Al trocável, além de ser fonte
de macro e micronutrientes para as culturas e aumentar a população
microbiana benéfica do solo.
De Maria et al. (2007) verificaram em solos que receberam lodo,
aumento gradativo no diâmetro dos agregados, de acordo com a quantidade
aplicada. Além disso, os autores observaram que a estabilidade dos agregados
em água foi maior em solos que receberam lodo, pois estes ficaram mais
15
resistentes às ações hídricas, devido aos componentes e benefícios do lodo de
esgoto.
Um dos principais efeitos da matéria orgânica nos atributos físicos do
solo está associado ao aumento da agregação do solo à redução da densidade
do solo (BARBOSA et al., 2002; MELO & MARQUES, 2000) e ao aumento da
porosidade total do solo (BARBOSA et al., 2007). Segundo Rezende (2003),
solos com teores mais elevados de matéria orgânica apresentam densidades
menores, conseqüentemente estes possuem maior capacidade de retenção de
água. Alguns autores relatam que o aumento da matéria orgânica e a redução
da densidade do solo deve-se, principalmente, aos cátions presentes no lodo
(Ca2+ e Al3+), que promovem a agregação das partículas do solo e determinam
aumento no volume do mesmo (BARBOSA et al., 2002; MELO & MARQUES,
2000; FIEST et al., 1998).
Pesquisas demonstram que a aplicação de lodo de esgoto em solos
tropicais resulta em aumento da macroporosidade (MELO et al. (2004) e
diminuição da resistência do solo à penetração (BARBOSA et al., 2002).
Boeira et al. (2007), obtiveram diminuição linear da densidade do solo
com o aumento das doses de lodo de esgoto, após três aplicações deste
resíduo, sendo que na dosagem de 80 Mg ha-1, foi a que apresentou menor
densidade.
Assim, melhorias imediatas nas propriedades físicas dos solos têm sido
freqüentemente relacionadas à aplicação de lodo de esgoto, embora sejam
observadas apenas com aplicação de doses muito elevadas, como os
aumentos de C citados por Cegarra (1983), com aplicações na ordem de
90.000 kg ha-1. Quantidades dessa ordem de grandeza não são, em geral,
tecnicamente recomendadas para uso agrícola ambientalmente seguro, em
especial devido ao risco de alta geração de nitrato durante sua decomposição
(DYNIA et al., 2006) e ao acúmulo de metais pesados no solo (SILVA et al.,
2001, 2006). O potencial poluente de grandes quantidades de lodo de esgoto
deve-se também à presença de agentes patogênicos (bactérias, fungos, vírus,
protozoários e helmintos); ao seu potencial de acidificação e de aumento da
condutividade elétrica de solos agrícolas; e à presença de compostos
orgânicos (voláteis ou não, dioxinas, furanos, PCBs, PAS, etc.) (CEGARRA,
1983; TSUTIYA, 2001), alguns potencialmente carcinogênicos, genotóxicos ou
16
mutagênicos para o ser humano (PEREIRA NETTO et al., 2000) e, ou, com alto
percentual de distribuição em plantas (PARAÍBA & SAITO, 2005).
3- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGGELIDES, S. M.; LONDRA, P. A. Effects of compost produced from town
waster and sewage sludge on the physical properties of a loamy and clay soil.
Bioresource Technology, Essex, v.71, p.253-259, 2000.
ANDREOLI, C. V. & PEGORINI, E. S. Gestão pública do uso agrícola do lodo
de esgoto. In: BETTIOL, W. & CAMARGO, O. A., eds. Impacto ambiental do
uso agrícola do lodo de esgoto. Jaguariúna, EMBRAPA Meio Ambiente,
2000. p.281-312.
BARBOSA, G. M. C.; TAVARES FILHO, J.; FONSECA, I. C. B. Avaliações de
propriedades físicas de um Latossolo Vermelho eutroférrico tratado com lodo
de esgoto por dois anos consecutivos. Sanare, Curitiba, v.17, n.17, p. 94-101,
2002.
BARBOSA, G. M. C.; TAVARES FILHO, J.; FONSECA, I. C. B. Efeito do lodo
de esgoto em propriedades físicas de um Latossolo vermelho eutroférrico.
Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 28, n. 1, p. 65-70, 2007.
BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A. (Ed.). Impacto ambiental do uso agrícola
do lodo de esgoto. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 2000. 312p.
BISCAIA, R. C. M.; MIRANDA, G. Uso do lodo de esgoto calado na produção
de milho. Sanare, Curitiba, v.5, p.86-89, 1996.
BITAR, O. Y. Avaliação da recuperação de áreas degradadas por mineração na
região metropolitana de São Paulo. São Paulo, 1997. 185p.
17
BOIERA, R. C.; SOUZA, M. D. Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio,
pH e densidade de um latossolo após três aplicações de lodo de esgoto.
Revista Brasileira de Ciências do Solo, Viçosa, v. 31, p.581-590, 2007.
BORGES, E. N.; LOMBARDI NETO, F. L.; CORREA, G. F.; BORGES, E. V. S.
Alterações físicas introduzidas por diferentes níveis de compactação em
Latossolo Vermelho-Escuro textura média. Pesquisa Agropecuária Brasileira,
Brasília, v.34, n.9,p.1663-1667, 1999.
BOTTEGA, J. C.; NASCIMENTO, E. B. Utilização do lodo de esgoto em
pequenas propriedades agrícolas. In: ANDREOLI, C. V.; LARA, A. I.;
FERNANDES, F. (Org.). Reciclagem de biossólidos: transformando problemas
em soluções. Curitiba: SANEPAR/FINEP, 1999.
BRAMRYD, T. Effects of liquid and dewatered sewage sludge applied to a
Scots pine stand (Pinus sylvestris L.) in central Sweden. For. Ecol. Manag.,
v.147, p.197-216, 2001.
BROWN, S.; ANGLE, J. S. & CHANEY, R. L. Correction of limed biosolid
induced manganese deficiency on a long term field experiment. J. Environ.
Qual., v.26, p.1375-1384, 1997.
CASTRO FILHO, C.; MUZILLI, O.; PODANOSCHI, A. L. Estabilidade dos
agregados e sua relação com o teor de carbono orgânico num Latossolo Roxo
distrófico, em função de sistemas de plantio, rotações de culturas e métodos de
preparo de amostras. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Campinas, v.22,
p.527-538, 1998.
CASTRO, L. A. R. De; ANDREOLI, C. V.; PEGORINI, E. S.; TAMANINI, C. R.
FERREIRA, A. C. 2002. Efeitos do lodo de esgoto como recuperados de áreas
degradadas com finalidade agrícola. In: Simpósio Nacional Sobre Recuperação
De Áreas Degradadas, 5, Anais...
18
CEGARRA, J. Utilización y manejo de lodos de águas residuales urbanas con
fines agrícolas: Suelos ecuatoriales, matéria orgánica del suelo. Revista Soc.
Colombia Ciencia Suelo, v.12, p.151-173, 1983.
CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Tratamento
de Resíduos Industriais no solo – Sistemas de Landfarming. São Paulo, 1991.
CETESB - Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Relatório de
estabelecimento de valores orientadores para solos e águas subterrâneas no
Estado de São Paulo. São Paulo: CETESB, 2001. 73p.
CHRISTIE, P.; EASSON, D. L.; PICTON, J. R. & LOVE, S. C. P. Agronomic
value of alkaline-stabilized sewage biosolids for spring barley. Agronomic
J.,v.93, p.144-151, 2001.
DE MARIA, I. C.; KOCSSI, M. A.; DECHEN, S. C. F. Agregação do solo em
área que recebeu lodo de esgoto. Bragantia, Campinas, v,66, n.2, p.291-298,
2007.
DESCHAMPS, C. & FAVARETTO, N. Efeito do lodo complementado com
fertilizante mineral na produtividade e desenvolvimento da cultura do feijoeiro e
do girassol. Sanare, Curitiba, v.8, p.33-38, 1997.
DORAN, J. W. and SAFLEY, M. Defining and assessing soil health and
sustainable productivity. In: Pankhurst, C. et al. (eds.). Biological indicators of
soil health. Wallingford, UK: CAB International. 1997, p. 1–28.
DYNIA, J. F.; SOUZA, M. D. & BOEIRA, R. C. Lixiviação de nitrato em
Latossolo cultivado com milho após aplicações sucessivas de lodo de esgoto.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 41, p.855-862, 2006.
DUDA, G. P.; CAMPELLO, E. F. C.; MENDONÇA, E. S.; LOURES, J. L. &
DOMINGOS, M. Avaliação de frações da matéria orgânica do solo para
19
caracterização de áreas degradadas. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
Viçosa, v.23, p.723-728, 1999.
FERNANDES, F. Estabilização e higienização de biossólidos In: BETTIOL, W.
& CAMARGO, O. A., eds. Impacto ambiental do uso agrícola do lodo de
esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000. p.45-67.
FERNANDES, C. & MURAOKA, T. Absorção de P por híbridos de milho
cultivados em solo de Cerrado. Sciencie Agronomic, v.59, p.781- 787, 2002.
FIEST, L. C.; ANDREOLI, C. V.; MACHADO, M. A. M. Efeitos da aplicação do
lodo de esgoto nas propriedades físicas do solo. Sanare, Curitiba, v.9, n.9,
p.48-57, 1998.
GALDOS, M. V.; DE MARIA, I. C.; CAMARGO, O. A. Atributos químicos e
produção de milho em um Latossolo vermelho eutroférrico tratado com lodo de
esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.28, n.3, p.569-577,
2004.
GARCIA, G. O.; GONÇALVES, I. Z.; MADALÃO, J. C.; NAZÁRIO, A. A.;
BRAGANÇA, H. N. Características Químicas de um Solo Degradado Após
aplicação de lodo de esgoto doméstico. Revista Verde, 2009, v.4, n.2, p.01 –
12.
GARCIA-ORENES F.; GUERRERO, C.; MATAIX-SOLERA J.; NAVARRO-
PEDRENO J.; GOMEZ I, MATAIX-BENEYTO, J. Factors controlling the
aggregate stability and bulk density in two different degraded soils amended
with biosolids. Soil & Tillage Research, Amsterdan, v.82, n.1, p.65-76, 2005.
GONÇALVES, J. L. M.; VAZ, L. M. S.; AMARAL, T. M.; POGGIANI, F.
Aplicabilidade de biossólido em plantações florestais: II. Efeito na fertilidade do
solo, nutrição e crescimento de árvores. In: BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A.
(Ed.). Impacto Ambiental do Uso Agrícola do Lodo de Esgoto. Jaguariúna:
Embrapa Meio Ambiente, 2000. p.163-178.
20
GUEDES, M. C.; ANDRADE, C. A.; POGGIANI, F.; MATTIAZZO, M. E.
Propriedades químicas do solo e nutrição do eucalipto em função da aplicação
de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.30,
p.267-280, 2006
GUEDES, M. C. & POGGIANI, F. Variação dos teores de nutrientes foliares em
eucalipto fertilizado com biossólido. Sci. For., v.63, p.188-201, 2003.
HUE, N. V. Sewage sludge. In: RECHCIGL, J. E. (Ed). Soil amendments and
environmental quality. Boca Raton:CRC Press, 1995. p.199-168.
KIEHL, E.J. Fertilizantes orgânicos. São Paulo:Agronômica Ceres, 1985.
LETEY, J. Relationship between soil physical properties and crop production.
Advances in Soil Sciences, New York, v.1, p.277-294, 1985.
LIMA, C. L. R. & SILVA, A. P. Estimativa da capacidade de suporte de carga do
solo a partir da avaliação da resistência à penetração. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v.30-2, p.217-223, 2006.
MALTA, T. S. Aplicações de Lodo de Estações de tratamento de esgotos
na agricultura: Estudo do caso do município de Rio das Ostras-RJ. 2001.
Dissertação de mestrado. Rio de Janeiro, Fundação Oswaldo Cruz.
MATTEWS, P. J. Sewage sludge disposal in U. K. A new challenge for the next
twenty years In J. IWEM n. 6, p. 551-559, oct. 1992; Land application of sewage
sludge – the latest U. K. perspective. International Symposium on land
application of organics (ISOLAO), Tokyo, Japan 1995.
MELO, V. P.; BEUTLER, A. N.; SOUZA, Z. M.; CENTURION, J. F.; MELO, W.
J. Atributos físicos de Latossolos adubados durante cinco anos com biossólido.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n.1, p.67-72, 2004.
21
MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Potencial do lodo de esgoto como fonte de
nutrientes para as plantas. In: MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Impacto
ambiental do uso do lodo de esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente,
2000.
MELO, W. J.; MARQUES, M. O. & MELO, V. P. O uso agrícola do biossólido e
as propriedades do solo (289-363). In: Biossólidos na agricultura. TSUTIYA, M.
T.; COMPARINI, J. B.; SOBRINHO, P. A.; ESPANHOL, I.; CARVALHO, P. C.
T.; MELFI, A. J.; MELO, W. J. & MARQUES, M. O., eds. São Paulo, SABESP,
2001. p.289-292.
MELO, W. J.; MARQUES, M. O.; SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E. Uso de
resíduos sólidos urbanos na agricultura e impactos ambientais. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 26., Rio de Janeiro,
1997. Palestras. Rio de Janeiro, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1997.
CD-ROM.
MODESTO, P. T. SCABORA, M. H. COLODRO, G., MALTONI, K. L.,
CASSIOLATO, A. M. R. Alterações em algumas propriedades de um Latossolo
degradado com uso de lodo de esgoto e resíduos orgânicos. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 33, p.1489-1498, 2009.
NASCIMENTO, C. W. A.; BARROS, D. A. S.; MELO, E. E. C.; OLIVEIRA, A. B.
Alterações químicas em solos e crescimento de milho e feijoeiro após aplicação
de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.28,
p.385-392, 2004.
OLIVEIRA, F. C.; MATTIAZZO, M. E.; MARCIANO, C. R.; ROSSETTO, R.
Efeitos de aplicações sucessivas de lodo de esgoto em um Latossolo Amarelo
distrófico cultivado com cana-de-açúcar: carbono orgânico, condutividade
elétrica, pH e CTC. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.26,
p.505-519, 2002.
22
PARAÍBA, L. C. & SAITO, M. L. Distribuição ambiental de poluentes orgânicos
encontrados em lodos de esgoto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília,
v. 40, p.853-860, 2005.
PEREIRA NETTO, A. D.; MOREIRA, J. C.; DIAS, A. E. X.; ARBILLA, G.;
FERREIRA, L. F. V.; OLIVEIRA, A. S. & AREK, J. Avaliação da contaminação
humana por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAS) e seus derivados
nitrados (NHPAS): Uma revisão metodológica. Química Nova, São Paulo,
v.23, p.765-773, 2000.
Programa Nacional de Capacitação de Gestores Ambientais: Módulo específico
licenciamento ambiental de estações de tratameto de esgoto e aterros
sanitários / Ministério do Meio Ambiente. Brasília: MMA, 2009. 67p.
REZENDE, M. O. O. O ciclo do carbono na natureza e a qualidade do solo
no ponto de vista químico. A importância da matéria orgânica do solo no ciclo
do carbono. 2003. p.96.
SANEPAR – Companhia de Saneamento do Paraná. Manual técnico para
utilização agrícola do lodo de esgoto no Paraná. Curitiba: SANEPAR, 1997.
96p.
SANTOS, A. C.; SILVA, I. F.; LIMA, J. R. S.; ANDRADE, A. P. &
CAVALCANTE, V. R. Gramíneas e leguminosas na recuperação de áreas
degradadas: Efeito nas características químicas de solo. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v. 25, p.1063-1071, 2001.
SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E.; BERTON, R. S.; ZOTELLI, H. B.; PEXE, C.
A.; BERNARDES, E. M. Efeito de lodo de esgoto na fertilidade de um Argissolo
Vermelho-Amarelo cultivado com cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, v. 36, p.831-840, 2001.
SILVA, C. A.; RANGEL, O. J. P.; DYNIA, J. F.; BETTIOL, W.; MANZATTO, C.
V. Disponibilidade de metais pesados para milho cultivado em Latossolo
23
sucessivamente tratado com lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, Viçosa, v. 30, p.353-364, 2006.
SILVA, J. E.; RESCK, D. V. S.; SHARMA, R. D. Alternativa agronômica para o
biossólido produzido no Distrito Federal. I – Efeito na produção de milho e
adição de metais pesados em Latossolo no cerrado. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v. 26, p.487-495, 2002.
SILVA, J. E.; RESCK, D. V. S.; SHARMA, R. D. Alternativa Agronômica para o
Biossólido: a experiência de Brasília. In: BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A.
(Eds.). Impacto Ambiental do Uso Agrícola do Lodo de Esgoto. Jaguariúna:
Embrapa Meio Ambiente, 2000, p.143-152.
SIMONETE, M. A.; KIEHL, J. C.; ANDRADE, C. A.; TEIXEIRA, C. F. A. Efeito
do lodo de esgoto em um Argissolo e no crescimento e nutrição de milho.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 38, p.1187-1195, 2003.
STENBERG M, ARONSSON H, LINDÉN B, RYDBERG T, GUSTAFSON A. Soil
mineral nitrogen and nitrate leaching losses in soil tillage systems combined
with a catch crop. Soil Tillage Research, v.50, p.115-125, 1999.
SUI, Y. & THOMPSON, M. L. Phosphorus sorption, desorption, and buffering
capacity in a biosolids-amended mollisol. Soil Science Society of American,
Madison, v. 64, p.164-169, 2000.
TSADILAS, C. D.; MITSIOS, I. K.; GOLIA, E. Influence of biosolids application
on some soil physical properties. Communications in Soil Science and Plant
Analysis, Oslo, v. 36, n. 4-6, p. 709-716, 2005.
TSUTIYA, M. T. Características de biossólidos gerados em estações de
tratamento de esgotos. In: TSUTIYA, M. T.; COMPARINI, J. B.; SOBRINHO,
A. P.; HESPANOL, I.; CARVALHO, P. C. T.; MELFI, A. J., eds. Biossólidos na
agricultura. São Paulo, SABESP, 2001. p. 89-131.
24
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – USEPA. Title
40 CFR – Part 503. Final rules: standards for the use or disposal of sewage
sludge. Federal Register, v. 58, p. 9387-9415, 1993.
VAZ, L. M. S. & GONÇALVES, J. L. M. Uso de biossólidos em povoamento de
eucalipto: Efeito em atributos químicos do solo, no crescimento e na absorção
de nutrientes. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 26, p. 747-758, 2002.
VON SPERLING, E. Qualidade de água. Brasília. Belo Horizonte: ABEAS,
1997.
WATANABE, S. H.; TORMENA, S. A.; ARAUJO, M. A.; VIDIGAL FILHO, P. S.;
PINTRO, J. C.; COSTA, A. C. S.; MUNIZ, A. S. Propriedades físicas de um
Latossolo Vermelho distrófico influenciadas por sistemas de preparo do solo
utilizados para implantação da cultura de mandioca. Acta Scientiarun,
Maringá, v.24, p.1255-1264, 2002.
25
CAPÍTULO I
EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE DOSES CRESCENTES DE LODO DE ESGOTO
EM PROPRIEDADES QUÍMICAS DE UM LATOSSOLO VERMELHO-
AMARELO
RESUMO
A utilização incorreta dos solos vem causando alterações neles, tornando-os
cada vez menos produtivos, aumentando as áreas com solos degradados. O
presente trabalho teve por objetivo avaliar a utilização do lodo de esgoto na
recuperação de solos degradados, e suas ações sobre os atributos químicos
(macronutrientes, micronutrientes, matéria orgânica, CTC, pH e saturação por
base) de um Latossolo Vermelho-amarelo em Gurupi-TO. O delineamento
experimental utilizado foi o de blocos casualizados com seis tratamentos e
quatro repetições. Os tratamentos consistiram de seis doses crescentes de
lodo de esgoto, aplicadas em uma única vez. O aumento das doses aplicadas
(0, 10, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1) do lodo da Estação de Tratamento de Esgoto
de Gurupi-TO, de origem urbana, aumentou significativamente para os
nutrientes Ca, P, Zn e para o atributo de saturação por bases. Doses
crescentes do lodo de esgoto não afetaram os estoques de matéria orgânica e
o pH permaneceu praticamente o mesmo em todos os tratamentos. A utilização
de 80 Mg ha-1 foi a dose que teve maiores índices.
Palavras chave: biossólido; fertilidade; matéria orgânica
ABSTRACT
Incorrect use of land has caused changes in them, making them less
productive, increasing the areas with degraded soils. This study aimed to
evaluate the use of sewage sludge in the recovery of degraded soils, and their
actions on the chemical attributes (macronutrients, micronutrients, organic
matter, CEC, pH and base saturation) of an Oxisol in Gurupi-TO . The
26
experimental design was randomized blocks with six treatments and four
repetitions. The six treatments consisted of increasing doses of sewage sludge,
applied only once. Increasing doses (0, 10, 20, 40, 60 and 80 Mg ha-1) of the
sludge from the Sewage Treatment Plant of Gurupi-TO, urban origin, caused
significant effects for Ca, P, Zn and the attribute of saturation. Increasing doses
of sewage sludge did not affect the stocks of organic matter and pH remained
almost the same in all treatments. Treatment 5 (80 Mg ha-1) was reached that
the best rates.
Key words: biosolids; fertility, organic matter
1- INTRODUÇÃO
O lodo de esgoto vem sendo usado largamente na agricultura por
apresentar características químicas e físicas favoráveis para condução tanto de
pastagens como culturas de anuais ou perenes.
Pelas características do lodo de esgoto e partindo-se do conhecimento
de alguns de seus efeitos benéficos sobre as propriedades do solo, acredita-se
que o seu aproveitamento em solos agrícolas constitua-se numa oportunidade
de reciclagem dos nutrientes neles contidos e, ao mesmo tempo, em solução
do problema de sua acumulação em alta escala nas estações de tratamento.
A aplicação de lodo de esgoto ao solo, assim como de outros resíduos
ricos em matéria orgânica (MO), vem sendo estudada com o fim de otimizar a
produção de alimentos, minimizando a poluição ambiental e podendo melhorar
a qualidade do solo, se as quantidades aplicadas forem adequadas.
Simultaneamente, a preocupação ambiental crescente originou nos países
desenvolvidos a necessidade de estabelecimento de critérios de uso para
esses resíduos, como aqueles explicitados na norma americana para uso de
lodo de esgoto (USEPA, 1993), em razão do seu potencial poluidor (BOEIRA &
SOUZA, 2007).
Este é um resíduo de grandes utilidades para fins agrícolas, quer como
condicionante das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo, em
virtude de seu conteúdo de material orgânico, quer como fonte de nutrientes
27
para as plantas cultivadas, em virtude de sua composição química (MELO et
al., 1994).
Segundo Marciano (1999), o descarte de resíduos urbanos em solos tem
diversas limitações químicas; contudo, pode ser prática agrícola viável no
Brasil, desde que se disponha de informações básicas sobre as propriedades
adquiridas pelo solo ao interagir com os resíduos, principalmente em condições
tropicais, em que os estudos ainda são escassos.
Em função da origem e do processo de obtenção utilizado, o lodo de
esgoto apresenta composição química muito variável, sendo um material rico
em matéria orgânica (40-60%), em nitrogênio e alguns micronutrientes (MELO
& MARQUES, 2000).
A matéria orgânica do solo tem como uma das funções mais importantes
o fornecimento de nutrientes aos vegetais, principalmente em relação ao
fósforo (P), elemento mais limitante ao desenvolvimento das culturas em solos
altamente intemperizados (BUSATO et al., 2005).
O fósforo se apresenta na forma orgânica e inorgânica, tanto na fase
sólida como na solução do solo, existindo equilíbrio entre o P adsorvido e o P
em solução (PAVINATO & ROSOLEM, 2008), a elevação dos valores do pH
reduz a atividade do H + Al e aumenta a disponibilidade de nutrientes como o
fósforo (FERNANDES et al., 2003).
O aumento na disponibilidade de fósforo no solo com a adição de
resíduos vegetais também vem sendo observada, tanto pela quantidade
presente nos resíduos, como por competição de compostos orgânicos dos
resíduos pelos sítios de troca no solo (SILVEIRA et al., 2010). Sendo a inibição
competitiva considerada o principal mecanismo de ação da matéria orgânica na
disponibilização de fósforo (PAVINATO & ROSOLEM, 2008).
As regiões de cerrado apresentam características físicas favoráveis com
boa topografia, porém com sérias limitações de fertilidade, pelos baixos valores
de pH, elevados teores de alumínio trocável e baixo teores de nutrientes, o que
torna importante a correção dessas limitações para obtenção de níveis
satisfatórios de produção de forragem e demais culturas (LIMA et al., 2007).
A baixa reserva mineral está associada à baixa capacidade de troca
catiônica (CTC) dos solos arenosos que estão predisposotos ao processo de
lixiviação de íons, sendo que a maior parte da CTC está associada à matéria
28
orgânica que normalmente é baixa em condições naturais e/ou de manejo
convencional do solo pela alta taxa de oxidação em condições tropicais
(REINERT et al., 2006).
Os solos podem ser ácidos devido à própria pobreza em bases do
material de origem, ou a processos de formação que favorecem a remoção ou
lavagem dessas bases como potássio (K), cálcio (Ca), magnésio (Mg), sódio
(Na) e outros, sendo a origem da acidez do solo causada principalmente pela
lavagem do Ca e Mg pela água da chuva ou irrigação e remoção dos
nutrientes pelas colheitas (OLIVEIRA et al., 2005).
No solo a faixa de pH entre 5,8 e 6,2 é a que apresenta maior
disponibilidade da maioria dos nutrientes essenciais disponíveis para as
culturas e pastagens (OLIVEIRA et al., 2005). A adição de resíduos vegetais ou
outras fontes de matéria orgânica podem promover a elevação do pH
(SILVEIRA et al., 2010), resultado decorrente da complexação dos íons H+ e
Al3+ livres com compostos orgânicos aniônicos dos resíduos vegetais e do
aumento da saturação da CTC do solo pelos Ca, Mg e K adicionados via
resíduo vegetal, o que reduziria a acidez potencial, sendo que o aumento nas
camadas superficiais do Ca, Mg e K são uma provável resposta a quantidade
presente no resíduo e não ao aumento da disponibilidade do nutriente
preexistente no solo (PAVINATO & ROSOLEM, 2008).
Com esse trabalho objetivou-se avaliar o efeito de dosagens de lodo de
esgoto em propriedades químicas de um Latossolo Vermelho-amarelo sob uma
pastagem degradada.
2- MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado na fazenda experimental da Universidade Federal
do Tocantins, campus de Gurupi, com altitude média de 280 m, latitude 11º43'
sul e a longitude 49º04' oeste. O clima da região pela classificação de Köppen
(1948) é do tipo mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco. Os dados
referentes à precipitação pluviométrica do período de estudo são apresentados
na Figura 1.
29
Fonte: INMET
Figura 1. Precipitação pluviométrica de janeiro a dezembro de 2011 na estação
automática: Gurupi (TO)
O solo foi classificado como Latossolo Vermelho Amarelo distrófico
(EMBRAPA, 2006) apresentando textura franco arenosa, sem presença de
pedregosidade e rochosidade, sendo acentuadamente drenado e de relevo
plano. A área estava cultivada com pastagem de Brachiaria brizhanta.
Antes da implantação do experimento foram realizadas amostragens na
área para verificação de características e composição granulométrica do solo
(Tabela 1).
30
Tabela 1- Caracterização química e granulométrica da área experimental,
antes da implantação do experimento. Caracterísitcas Valores
pH (CaCl2) 3,98
pH (H20) 4,43
Cálcio (cmolc dm-³) 0,44
Magnésio (cmolc dm-³) 1,00 Cálcio + Magnésio (cmolc dm-³) 1,44
Potássio (cmolc dm-³) 0,06
H+Al (cmolc dm-³) 7,54
Alumínio (cmolc dm-³) 0,54 Fósforo (mg kg-1) 0,70 SB (cmolc dm-³) 1,50
Capacidade de troca de cátions Total (cmolc dm-³) 9,05 Capacidade de Troca de Cátions efetiva (cmolc dm-³) 2,04
V (%) 16,64 m (%) 26,41
Matéria Orgânica (%) 1,81 Areia (%) 63,50 Silte (%) 2,39
Argila (%) 34,09
Para realização deste experimento, utilizou-se lodo de esgoto coletado
da Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) de Gurupi-TO.
Este lodo encontrava-se em leito de secagem por aproximadamente 60
dias, quando então foi coletado 1680 kg do mesmo. Em seguida o mesmo foi
deixado em repouso próximo à área escolhida por quinze dias. No primeiro dia
de repouso, incorporou-se a este esgoto cal virgem na proporção de 15% em
peso seco do lodo (250 kg), a fim de eliminar patógenos (GARCIA, 2009).
As análises foram realizadas na Solocria Laboratório Agropecuário, na
cidade de Goiânia-GO e as concentrações dos elementos N, P, Ca, Mg, K, Fe,
Al, Mn, Mo, Cu, Zn, Ni, Cr, Pb e Cd e pH se encontram na Tabela 2.
31
Tabela 2. Caracterização química da amostra de lodo de esgoto da Estação de
Tratamento (ETE) - Saneatins de Gurupi utilizada no experimento, Laboratório Solocria (2011)
Característica Valor
pH (água 1:2:5) 4,68
N – total (g / Kg) 21,60
P (g / Kg) 17,00
K (g / Kg) 2,00
Ca (g / Kg) 33,00
Mg (g / Kg) 2,00
S (g/Kg) 3,00
Cu (mg/Kg) 10,00
Zn (mg/Kg) 800,0
Mn (mg/Kg) 160,0
Pb (mg/Kg) 0,10
Fe (mg/Kg) 36000
Fl (mg/Kg) 200
Cadmio (mg/Kg) 1,00
Cromo (mg/Kg) 7,10
Níquel (mg/Kg) 3,00
O experimento foi instalado em janeiro de 2011. O delineamento
experimental adotado foi o de blocos casualizados, com seis tratamentos
(doses de lodo de esgoto: 0, 10, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1) e quatro repetições,
totalizando 24 parcelas. Cada parcela ocupou uma área de 20 m² (5 m x 4 m),
sendo um total de 80 m² por tratamento e 480 m² no total. De acordo com o
tratamento, o lodo foi distribuído a lanço nas parcelas e em seguida realizou-se
duas gradagens a fim de incorporá-lo no solo.
Após a incorporação do lodo, aos 210 dias aproximadamente, foram
coletadas em cada parcela, amostras de solo na profundidade de 0-20 cm.
Estas amostras foram conduzidas ao Laboratório de Solos da UFT para a
determinação da granulometria, do pH em CaCl2; dos teores de cálcio (Ca),
magnésio (Mg) e alumínio (Al); fósforo (P) e potássio (K); acidez potencial
(H+Al); e matéria orgânica segundo métodos descritos no Manual de Análises
Químicas de Solos, Plantas e Fertilizantes (EMBRAPA, 1999).
32
Os metais pesados, Ni, Cr, Pb e Cd, não foram analisados pois seus
valores ficaram inferiores aos limites (Tabela 2) estabelecidos pelas principais
agências de fiscalização ambiental, tendo em vista sua origem de efluentes
domésticos.
Os micronutrientes S, Cu, Fe Mn, Zn, Na e B também foram analisados
pelo Laboratório Solocria Agropecuário.
Os dados do experimento foram submetidos a análise de variância
adotando-se o teste F. As variáveis cujo o “teste F” foram significativas
(p≤0,05), foram submetidas à análise de regressão simples para a escolha do
modelo matemático mais ajustável às observações. Os critérios utilizados para
a escolha do modelo matemático foram a expectativa biológica, a não
significância do desvio de regressão, o maior ajuste do modelo aos dados (r2) e
a significância dos parâmetros do modelo.
O programa estatístico utilizado para a realização das análises foi o
SISVAR versão 4.3, da Universidade Federal de Lavras.
3- RESULTADOS E DISCUSSÃO
Analisando os resultados apresentados na Tabela 3, observou-se que o
tratamento 5 foi superior aos demais, apesar de não apresentar diferenças
significativas em relação a maioria dos nutrientes analisados e nem nos valores
de CTC, matéria orgânica (MO) e pH.
Observa-se também que a testemunha (dosagem de 0 Mg ha-1),
apresentou médias menores na maioria dos parâmetros avaliados em relação
aos demais tratamentos, apesar de ficar com média superior em alguns
resultados, como em relação ao fósforo (P) que ficou mais alto que em relação
à dosagem de 20 Mg ha-1, apesar de não ser estatisticamente diferente (p≤5).
O elemento Mn apresentou média maior na testemunha em relação aos demais
tratamentos. Por ser um elemento competitivo com o magnésio e este estar
com média menor na testemunha e maior nos demais tratamentos, pode ser
uma explicação para o Mn ter apresentado uma concentração superior no
tratamento testemunha. Conforme CFSEMG (1999), na interpretação dos
resultados da análise de solo incorporados com lodo de esgoto, o teor de Mn
33
na dosagem de 0 Mg ha-1 é bom, já nas dosagens de 10, 20 e 30 Mg ha-1é
médio.
O Al foi outro elemento que teve maior média na testemunha, sendo nulo
seu valor nos demais tratamentos. Esse resultado pode ser explicado pelo fato
do lodo de esgoto ter sido tratado com cal virgem, aumentando a quantidade
de Ca nos tratamentos e consequentemente diminuindo o Al da solução do
solo.
A dosagem de 10 Mg ha-1, também apresentou, na maioria dos casos,
médias menores em relação as demais dosagens.
O efeito da aplicação das doses crescentes de lodo de esgoto no solo
degradado afetou significativamente os valores de fósforo, sódio, cálcio,
alumínio, ferro, zinco e saturação de bases (Tabela 3).
Resultados de pesquisas indicam que o lodo de esgoto é rico em
nitrogênio, fósforo e micronutrientes, apresenta teores de umidade variável e
alta concentração de matéria orgânica. A quantidade de fósforo adicionado ao
solo pela aplicação de lodo de esgoto, normalmente não tem sido excessiva.
Todavia, aumento nos teores de fósforo em solos com a aplicação de lodo
esgoto tem sido comuns e relatados por vários autores (SUI & THOMPSON,
2000; BRAMRYD, 2001; SIMONETE et al., 2003; GUEDES et al. 2006), tanto
em sistemas agrícolas, pastagens e florestas.
A concentração de micronutrientes no solo é variável, dependendo de
fatores como o material de origem, estado de intemperismo, clima, conteúdo de
matéria orgânica, textura do solo, potencial de oxi-redução e pH (NEVES et al.,
1994).
34
Tabela 3: Análise descritiva dos atributos químicos do solo em relação aos tratamentos 1 (10 Mg ha-1
), 2 (20 Mg ha-1
), 3 (40 Mg ha-1
),
4 (60 Mg ha-1
), 5 (80 Mg ha-1
) e 6 ( 0 Mg ha-1
).
Letras maiúsculas na coluna não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey a 5%. CTC: capacidade de troca de cátios total; V: saturação por bases; MO: matéria orgânica.
Trat.
(Mg ha-1
)
ATRIBUTOS
Ca Mg Al K P S Cu Fe Mn Zn B CTC V MO pH
___cmolC dm-3______
_____________________mg dm-3
___________________ cmolC dm-3 ____%____ H2O
0 1,65 B 0,50 A 0,182 B 8,96 A 3,11 B 2,70 A 1,27 A 104,5 A 10,0 A 1,8 AB 0,22 A 5,87 A 35,54 B 1,49 A 5,60 A
10 1,50 B 0,84 A 0,007 A 9,19 A 4,25 B 6,10 A 1,22 A 98,0 A 7,7 A 1,3 B 0,20 A 5,57 A 42,20 AB 1,62 A 5,57 A
20 2,19 AB 1,34 A 0,000 A 9,51 A 2,95 B 5,30 A 1,32 A 107,6 A 8,0 A 2,7 AB 0,25 A 6,82 A 51,97 AB 1,56 A 5,57 A
40 2,12 AB 1,30 A 0,045 A 10,96 A 4,47 AB 6,40 A 1,32 A 116,6 A 8,0 A 3,3 AB 0,27 A 5,77 A 59,41 AB 1,48 A 5,70 A
60 2,59 AB 1,18A 0,000 A 10,42 A 7,11 AB 12,0 A 1,75 A 124,1 A 9,0 A 5,6 AB 0,28 A 5,84 A 66,15 AB 1,55 A 5,57 A
80 3,34 A 1,56 A 0,000 A 9,68 A 9,81 A 14,5 A 1,60 A 142,6 A 9,7 A 6,0 A 0,27 A 6,68 A 73,12 A 1,62 A 5,60 A
35
Fósforo:
Segundo Melo et al. (1997), ainda existem dúvidas quanto ao potencial
do lodo em aumentar a disponibilidade de fósforo no solo, no entanto, neste
trabalho detectou-se um aumento no teor de P com o aumento da dosagem do
lodo, obtendo um melhor resultado na dosagem mais elevada de 80 Mg ha-1,
conforme pode ser observado na Figura 2.
Observa-se também que há um ligeiro decréscimo de P na dosagem de
20 Mg ha-1, e a partir desse ponto observa-se um crescimento proporcional ao
aumento das dosagens de lodo de esgoto aplicadas.
O lodo de esgoto da ETE de Gurupi (Tabela 2) apresenta bons índices
de teores de P, que é um elemento de baixa mobilidade no solo, o que explica
as quantidades desse nutriente encontrado nas análises dos tratamentos. As
reservas naturais de P no solo, considerando sua textura (34% de argila) eram
muito baixas, conforme consta na Tabela 1, portanto ao adicionar o lodo, os
valores elevaram significativamente, nas dosagens de 30, 60 e 80 Mg ha-1,
apesar de continuar na classificação muito baixa, de acordo com a CFSEMG,
(1999).
Segundo Novais et al., (2007) uma das maneiras de alterar a
concentração de P na solução do solo é o uso de fontes orgânicas. À
semelhança do que ocorre com as fontes minerais, as fontes orgânicas
poderão ser fonte (aumentar) ou ser dreno (diminuir) do P-solução. Com a
mineralização de resíduos de cultivos, ou mesmo da matéria orgânica
humificada do solo, o P liberado da biomassa contribuirá para o maior conteúdo
de P-solução. Portanto, como a matéria orgânica utilizada no experimento (lodo
de esgoto) foi uma fonte rica em P, ela colaborou para houvesse aumento do
nutriente na solução do solo.
Além de ser fonte de P, o lodo pode atuar diminuindo a adsorção do
elemento em solos, graças ao elevado teor de matéria orgânica, que poderá
fornecer íons orgânicos que competem com o fosfato pelos sítios de adsorção,
(HUE 1995), aumentando a disponibilidade do elemento.
Modesto et al, (2009), observaram aumento significativo de P nos
tratamentos com lodo de esgoto, em virtude da presença de elevados teores
desse elemento.
Houve aumento considerável na concentração de fósforo no solo, com o
36
aumento das doses de lodo de esgoto caleado adicionadas (Figura 2). Esses
valores podem estar acima da quantidade real de P disponível no solo, uma
vez que foi utilizado Mehlich-1 como extrator. Segundo Novais & Smyth (1999),
com o uso do extrator Mehlich-1, valores superestimados do fósforo disponível
são verificados em solos com domínio de P-Ca, o que pode ser decorrente de
sua gênese ou da alteração das condições do meio com a aplicação de
corretivos de acidez.
Com o uso de extratores ácidos quantifica-se como disponível a forma
de fósforo ligado ao cálcio, sabidamente uma forma não-lábil (FIA et al., 2005).
Figura 2- Concentração média de P em um Latossolo Vermelho-amarelo em
função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
Potássio:
Em geral os lodos de esgoto são desbalanceados quanto aos teores de
nutrientes, necessitando muitas vezes de uma suplementação na adubação
com fontes minerais. São geralmente pobres em potássio devido ao processo
de obtenção, há a perda desse nutriente em solução no esgoto tratado. Tal fato
pode ser observado em dados anteriores já apresentados, como as fontes
descritas por Kiehl (1985), em que a concentração de K de vários materiais
y = -2E-06x3 + 0,0012x2 - 0,0056x + 3,3732R² = 0,96
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60 80
Co
nce
ntr
ação
de
P (
mg
dm
3 )
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
P
Polinômio (P)
37
orgânicos aparecem superiores aos analisados no lodo de esgoto da ETE de
Gurupi.
De acordo com Ernani et al., (2007), diferentemente de outros nutrientes,
como o N e P, o teor de K na matéria orgânica do solo é extremamente
pequeno, pois se restringe ao K na fração orgânica viva. O K não faz parte de
nenhuma fração orgânica abiótica do solo, pois não integra nenhum composto
orgânico estável. Esses dados foram confirmados no presente trabalho, pois as
concentrações de K no lodo de esgoto (Tabela 2) foram muito baixas de acordo
com a classificação apresentada pela CFSEMG (1999). Ainda, confirmando a
linha de Ernani et al. (2007), a decomposição das frações orgânicas mais
estáveis do solo, constituídas pelas substâncias húmicas e pelos resíduos
parcialmente decompostos, não contribui de modo importante para o
suprimento de K às plantas.
O aumento pouco expressivo no teor de potássio no solo em função das
doses de lodo de esgoto aplicadas (Figura 3) estão de acordo com os
resultados obtidos por Hue, (1995) e Nascimento et al. (2004). Segundo esses
autores os resultados devem-se aos teores relativamente baixos de potássio no
lodo.
Figura 3- Concentração média de K em um Latossolo Vermelho-amarelo em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
y = -6E-06x3 - 0,0002x2 + 0,0623x + 8,7916R² = 0,77
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60 80
Co
nce
ntr
ação
de
K (
mg
dm
3 )
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
K
Polinômio (K)
38
O K, comparando-se com a análise de solo realizada antes da
implantação do experimento, conforme Tabela 1 está abaixo do valor inicial.
Essa redução, bem como o comportamento próximo a média dos teores de
potássio no solo em função das dosagens de lodo de esgoto pode decorrer,
além da lixiviação do elemento, com sua competição com o cálcio, que resulta
no deslocamento deste nutriente do complexo de troca do solo. Este resultado
está de acordo com os obtidos por Andreoli (1999).
Guedes et al., (2006) observou deficiência de K, cujos sintomas visuais
foram observados quatro meses após o plantio, no crescimento de eucalipto,
os quais foram conduzidos com a aplicação de lodo de esgoto. Esse fato
corrobora na relação da baixa quantidade de K na composição do lodo de
esgoto.
A maior concentração de Ca aparece na dosagem mais elevada de lodo
de esgoto (Tabela 3), e observando a Figura 3, na faixa de dosagem de lodo
entre 60 e 80 Mg ha-1, houve uma ligeira queda do K. Esse dado pode ser
resultante da competição com o elemento Ca.
Cálcio:
O solo em estudo, apesar de uma topografia favorável à mecanização
apresentou propriedades químicas inadequadas, de acordo com os resultados
apresentados na Tabela 1, notadamente no que se refere a acidez do solo.
Conforme classificação da CFSEMG (1999) apresentou baixo teor de
Ca. Não obstante alguns autores apresentarem o lodo de esgoto com potencial
para acidificar o solo (SUI & THOMPSON, 2001, SIMONETE al., 2003), o
material utilizado no experimento é rico em Ca (Tabela 2). Além de possuir boa
quantidade de Ca, ele passou pelo processo de caleação (adição de cal),
conforme descrito na metodologia, o que contribui ainda mais para aumentar os
teores de Ca no lodo.
Os resultados encontrados neste experimento estão em concordância
com os observados em outros trabalhos (SIMONETE et al., 2003;
NASCIMENTO et al., 2004).
39
Portanto, analisando a Figura 4, observa-se aumento significativo dos
teores de Ca e Mg com a elevação das dosagens de lodo de esgoto, partindo
de aproximadamente 2 cmolc dm3 e chegando na faixa de 5 cmolc dm3.
Conforme a classificação da CFSEMG (1999) essa faixa, para a soma de
bases está entre média e boa e a maior contribuição para a elevação da soma
de bases foi do Ca e Mg, tendo em vista que os teores de K ficaram reduzidos.
Favaretto et al. (1997), também observaram que os teores de Ca+Mg do
solo aumentam em função de doses crescentes de lodo, atribuindo este
comportamento ao material corretivo adicionado ao lodo de esgoto, o qual
apresentava teores de Ca e Mg equivalentes a 10% e 6%, respectivamente, em
base seca.
Figura 4 – Concentração média de Ca e Mg em um Latossolo Vermelho-amarelo em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
Magnésio:
A literatura ressalta que solos que recebem lodo de esgoto,
notadamente os florestais e pastagens, somente apresentam resultados
visíveis quanto ao teor de magnésio quando ocorrem aplicações por longos
períodos. Isso indica que a aplicação do lodo tratado com cal, provavelmente,
diminua a concentração deste nutriente no solo, pois há uma competição por
y = 0,0002x2 + 0,0077x + 1,6362R² = 0,91
y = -0,0002x2 + 0,0243x + 0,6321R² = 0,74
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
0 20 40 60 80
Co
nce
ntr
açõ
es d
e C
a e
Mg
(cm
ol c
dm
-3)
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
Ca
Mg
Polinômio (Ca)
Polinômio (Mg)
40
sítios de absorção exercida por outros cátions existentes no lodo em teores
mais elevados que o magnésio (GUEDES & POGGIANI, 2003).
Em diversos trabalhos têm sido relatado efeitos contrários da aplicação
de lodo de esgoto e a concentração de magnésio no solo. Silva et al. (1995),
Barbosa et al. (2002) verificaram que o aumento nos teores de cálcio e
magnésio em função da aplicação no solo de lodo de esgoto não tratado com
cal.
Alumínio:
A adição de lodo caleado proporcionou redução nas quantidades de Al
trocável no solo, devido à sua precipitação como hidróxidos e, desta forma,
reduzindo sua fitotoxicidade. Antes da incorporação do lodo ao solo, conforme
classificação CFSEMG (1999), a área apresentava baixos teores de Al3+
(Tabela 1) e após a incorporação, os teores de Al3+ praticamente reduziram
para zero na solução do solo.
A diminuição dos valores de alumínio trocáveis no solo em função das
doses de lodo de esgoto aplicadas pode ser decorrente do aumento dos
valores do pH. Na análise realizada antes da implantação do experimento o
valor do pH (Tabela 1) estava com acidez elevada, conforme CFSEMG, 1999.
Após a incorporação do lodo houve acréscimo dos valores de pH ficando com
uma acidez média (CFSEMG, 1999). Portanto, o aumento do pH do solo pode
estar diretamente relacionado com a cal virgem misturada ao lodo, gerando um
produto alcalino, com efeito residual (RAIJ, 1991). Resultados semelhantes
foram obtidos por Andreoli (1999); Melo et al. (1994); Silva et al., (1998); Berton
et al. (1999) os quais constataram que o lodo adicionado ao solo agiu como
corretivo de acidez, reduziu o teor de alumínio trocável e melhorou as
condições de absorção e nutrientes pelas plantas.
Segundo Fia et al., (2005), no tratamento em que não houve adição de
lodo de esgoto caleado ao solo, a saturação do complexo de troca por Al
atingiu 33%, reduzindo a produção de matéria seca, pois, a saturação máxima
de Al tolerada pela cultura do milho é 15%. No experimento em estudo também
houve um leve aumento do Al na testemunha.
Enxofre:
41
A incorporação de doses crescentes de lodo de esgoto proporcionou
aumento dos teores de enxofre (Figura 5), apesar do lodo de esgoto da ETE de
Gurupi não apresentar grandes quantidades desse nutriente em sua
composição. Mas como o S é um elemento dependente de vários outros
fatores para estar disponível na solução do solo, pode ser que, ao incorporar o
lodo de esgoto no solo, algumas reações com outros elementos, como Fe e Zn
podem ter ocorrido e proporcionou uma maior concentração de S no solo,
conforme observa-se na Figura 5.
Figura 5 - Concentração média de S em um Latossolo Vermelho-amarelo em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
Alguns autores, Sígolo et al., (2010), estudando a composição do lodo
de esgoto, encontraram-no com altas concentrações de enxofre, ao contrário
do que foi detectado na ETE de Gurupi.
A presença de enxofre em lodos de esgoto encontra parte de sua origem
creditada à vinculação com fezes, fonte de compostos de proteínas, como a
tiamina, que produz, em condições redutoras, gás sulfídrico (H2S) (BETTIOL, et
al. 2004).
y = 0,138x + 2,984R² = 0,91
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Co
nce
ntr
ação
de
S (m
g d
m-3
)
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
S
Linear (S)
42
Micronutrientes:
Dentre os micronutrientes, a maior amplitude de variação foi o Zn
seguida pelo Fe.
O teor de Zn apresentou tendência de aumento em suas concentrações
trocáveis no solo, devido à presença desses no lodo (Figura 6). Em trabalho
realizado por Fia et al., (2005), também encontraram resultados semelhantes,
com aumento de Zn e Cu, contudo, essas concentrações tenderam a decrescer
no maior valor alcançado de pH no solo, o que possivelmente esteja associado
à formação de precipitados não solúveis a partir da dose de aplicação de lodo
caleado de 101,0 Mg ha-1, a qual correspondeu a um valor de pH de 6,3.
Figura 6- Concentração média de Zn em um Latossolo Vermelho-amarelo em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
Ao contrário desse trabalho, Lourenço et al., (1999), encontraram
diminuição dos teores de Zn com o aumento das doses de lodo aplicadas.
Imputaram tal comportamento a uma possível solubilização do elemento com
consequente perdas por lavagem.
Conforme interpretação da CFSEMG (1999), a média de Zn obtida na
dosagem de lodo de esgoto de 10 Mg ha-1 fica na classe média, a dosagem de
0 Mg ha-1 está com o valor bom e as demais dosagens de lodo ficaram com
valores altos. Esse fato decorre do alto conteúdo de Zn no lodo (Tabela 2).
y = 0,0612x + 1,3095R² = 0,93
0
1
2
3
4
5
6
7
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Co
nce
ntr
ação
de
Zn (
mg
dm
-3)
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
Zn
Linear (Zn)
43
O Zn foi o elemento que apresentou maior incremento de absorção com
o aumento das doses de lodo aplicada, sendo significativo pelo teste de Tukey
a 5%. Conforme observa-se na Figura 6, a dose de 80 Mg ha-1, foi a que
obteve maior concentração de Zn. Esse dado corrobora com os obtidos por
Nascimento et al., (2004).
Apesar do potencial de toxidez do Zn, o mesmo esteve abaixo do teor
considerado fitotóxico (500 mg kg-1) (Chaney & Ryan, 1993).
Os teores de nutrientes com potencial de contaminação adicionados aos
solos pelas mais altas dose de lodo, para Zn e Cu, foram muito menores que
os limites preconizados pela Comunidade Européia (HUE, 1995) e pela
Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA, 1993), portanto
dentro dos limites toleráveis de impacto ambiental.
King & Moris (1972) constataram que os níveis de Mn solúvel em água e
trocável aumentam mais em função da redução do pH, ocasionado pela
aplicação do lodo, do que pelas grandes quantidades de Mn fornecido pelo
lodo.
Mesmo que o Mn tenha se apresentado com valores acima da média,
esse fato provavelmente não irá causar toxidez, pois conforme Meurer (2007)
de maneira geral, o pH do solo na faixa de 5,5 a 6,5 é favorável ao crescimento
da maioria das plantas. Em valores de pH abaixo de 5,5 podem ocorrer danos
ao crescimento em razão de elevadas concentrações de elementos
potencialmente tóxicos, como o Al e Mn. Como neste trabalho a faixa de pH
ficou entorno de 5,5 – 5,7 (Tabela 3), então espera-se que o Mn não traga risco
de toxidade para culturas a serem instaladas no local.
Guedes et al., (2006) verificaram que o teor de Mn diminuiu com o
aumento das doses de biossólido e com o aumento do pH. Esse fato decorre
da inibição do Mn em faixas de pH mais elevados. Como no presente trabalho
não houve grandes variações de pH, a faixa do Mn também manteve sem
diferenças significativas.
Outros autores também relataram a deficiência de Mn em plantas e, ou,
diminuição do teor de Mn trocável em solos fertilizados com biossólido,
associada à elevação do pH na terra que recebeu o resíduo (Christie et al.,
2001; Guedes & Poggiani, 2003).
44
Os teores totais de Fe foram aumentando com o acréscimo das
dosagens de lodo aplicado (Figura 7). O lodo de esgoto da ETE de Gurupi
apresentou grande quantidade de Fe (Tabela 2), motivo que fez com que as
médias desse micronutriente ficassem com valores elevados. Conforme
interpretação da CFSEMG, 1999, todos os tratamentos ficaram com níveis
altos de Fe.
Figura 7 - Concentração média de Fe em um Latossolo Vermelho-amarelo em
função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
Embora este comportamento esteja estatisticamente comprovado em
termos de concentração, seus valores expressam diferenças de ordem de
grandeza irrelevantes para o ambiente solo. Segundo Lindsay (1979), a
variação comum do teor de Fe no solo é de 7 a 550 g.kg-1. Volkoff et al. (1989),
trabalhando com Cambissolo podzólico, encontraram valores entre 28 e 58 g
kg-1 de Fe total. Assim, os teores encontrados neste trabalho encaixam-se na
variação comumente encontrada.
O Fe, apesar de ser o metal em maior concentração no lodo (Tabela 2),
apresentou aumento relativamente pequeno de disponibilidade no solo,
indicando encontrar-se no resíduo em formas de baixa disponibilidade, como,
por exemplo, óxidos de ferro (NASCIMENTO et. al, 2004).
y = 0,501x + 98,02R² = 0,91
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Co
nce
tra
ção
de
Fe
(m
g d
m-3
)
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
Fe
Linear (Fe)
45
pH:
Quanto ao pH, praticamente não houve alteração nos valores entre os
tratamentos utilizados, contudo, se comparado com a análise realizada antes
da implantação do experimento (Tabela 1) nota-se que houve um aumento do
pH, passando de uma acidez elevada para uma acidez média, conforme
CFSEMG, 1999.
O aumento do valor do pH (em relação ao pH antes de receber lodo de
esgoto) se deve pelo tratamento efetuado do lodo de esgoto com cal virgem
por um período de 15 dias antes de ser utilizado na montagem do experimento.
Este resultado corrobora com os realizados por Garcia et. al., (2009), que
também detectaram o aumento de pH pelo tratamento do lodo de esgoto com
cal virgem.
Em diversos trabalhos, tem sido relatado este efeito, ou seja, a eficiência
do lodo em aumentar o pH do solo (MELO & MARQUES, 2000; OLIVEIRA et
al., 2002; NASCIMENTO et al. 2004) em razão da alcalinidade dos materiais
utilizados, visto que, no processo de tratamento do lodo utilizado nestes
ensaios, também foram adicionadas cal virgem ou cal hidratada, objetivando
também, a eliminação de patógenos e estabilização do resíduo (FERNANDES,
2000).
Fia et al., (2005), afirmam que a cal presente no lodo atuou no solo de
forma a promover a elevação de seu pH, tal como corretivo da acidez, o que é
um ponto favorável à disposição do lodo caleado no solo, pois, os solos
brasileiros são geralmente ácidos, necessitando dessa condição.
O solo ácido (pH 4,4) utilizado no experimento, teve seu pH elevado até
5,6 com a aplicação de lodo de esgoto doméstico caleado. O aumento de pH
do solo para a faixa entre 5,5-5,6, é desejável, por proporcionar a
disponibilização de muitos macronutrientes (P, Ca, S, N e K) e micronutrientes
(B, Mo, Cl e outros), e reduzir, no caso de problemas de excesso, a
disponibilidade de Cu, Fe, Mn, Zn e Al, os quais poderiam trazer efeitos tóxicos
às plantas.
Considerando-se a correção do pH até 5,5, a aplicação da dose mais
baixa (10 Mg ha-1), já foi suficiente para diminuir a acidez do solo até condições
adequadas de cultivo agrícola.
46
Matéria Orgânica:
Os valores da matéria orgânica no solo tiveram um discreto aumento em
função das doses crescentes de lodo de esgoto aplicado no solo, contudo não
apresentaram diferença significativa pelo Teste de Tukey ao nível de 5%
(Tabela 3).
Muitos trabalhos têm relatado efeitos positivos de incremento de matéria
orgânica com adição do lodo de esgoto.
De acordo com Oliveira et al., 2002, foram observados expressivos
aumentos nos teores de matéria orgânica dos solos. Segundo os autores, para
a dose mais alta utilizada (60 Mg ha-1), os teores de matéria orgânica
apresentaram aumentos de 53% (Espodossolo) e 62% (Argissolo); este aporte
proporcionado é especialmente importante para os solos da região Nordeste,
que, naturalmente, apresentam teores baixos de matéria orgânica, o que
coloca o lodo de esgoto como mais uma alternativa para elevação dos teores
de matéria orgânica desses solos. No entanto, a manutenção de altos teores
de matéria orgânica pela adição de lodo dependerá de aplicações sucessivas
do resíduo, visto que os efeitos sobre os teores de carbono orgânico podem ser
temporários (MELO et al., 1994), em decorrência da decomposição da matéria
orgânica.
Pesquisas brasileiras relatam que os efeitos da adição de lodo de esgoto
sobre a matéria orgânica foram temporários em solos tropicais. Melo et al.
(1994), aplicando até 32.000 kg ha-1 de lodo, e Ros (1993), aplicando até
12.800 kg ha-1, observaram que, mesmo com o aumento do teor de C, o seu
tempo de residência no solo foi muito curto, em razão da rápida decomposição.
Martins (2001), aplicando até 80 Mg ha-1 ao solo, também não observou
efeitos do lodo nos teores de matéria orgânica do solo após quatro anos. Silva
et al. (2001) constataram que os efeitos positivos sobre a fertilidade do solo –
os quais em geral estão associados ao aumento do teor de matéria orgânica –
perduraram por apenas um ano agrícola ao aplicar 20 ou 40 Mg ha-1 de lodo de
esgoto no sulco de plantio de cana-de-açúcar. Por outro lado, a reaplicação
contínua de doses crescentes de lodo de esgoto numa mesma área agrícola
pode originar um processo acumulativo, com efeitos ainda pouco estudados
nos solos tropicais. Assim, Oliveira et al. (2002) verificaram que doses elevadas
de lodo da Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri (33, 66 e 99 Mg ha-1)
47
promoveram a manutenção dos incrementos iniciais obtidos no teor de matéria
orgânica do solo. Seus dados mostram que duas aplicações sucessivas de
doses elevadas desse lodo de esgoto no cultivo de cana-de-açúcar
promoveram aumentos imediatos nos teores de C orgânico, com decréscimo
do elemento no decorrer de dois anos agrícolas; por ocasião da segunda
aplicação de lodo, houve redução na taxa de decréscimo, evidenciando o
acúmulo relativo de C orgânico no solo, decorrente das aplicações sucessivas
do resíduo.
No experimento, pode ter ocorrido uma decomposição rápida da matéria
orgânica, influenciadas pelo clima quente e úmido do Estado do Tocantins. As
coletas de solo para as análises laboratoriais foram realizadas 210 dias após a
incorporação do lodo, portanto esse período prolongado pode ter colaborado
para sua decomposição. Confirmando a constatação de Marques (1996), que
empregou até 160 Mg ha-1 do resíduo, base úmida, e também não observou
aumento do teor de matéria orgânica. Camilotti et al., (2006) também
confirmaram esse resultado e explicaram que tal fato, é decorrente
primariamente pela aplicação anual de doses moderadas de lodo de esgoto
( 15 Mg ha-1) que apresentou teores relativamente baixos de carbono orgânico
(cerca de 115 g kg-1). Acredita-se, também, que o tempo decorrido entre a
aplicação de lodo de esgoto e a retirada das amostras de solo (em torno de um
ano) tenha sido suficiente para a decomposição da matéria orgânica
possivelmente formada. Abrahão (1992) observou que o teor de matéria
orgânica aumentou com a aplicação de lodo de esgoto, mas foi diminuindo
progressivamente com o tempo (170 dias). Por outro lado, incrementos no teor
de matéria orgânica têm sido obtidos após longo período de aplicações
repetidas de lodo de esgoto (MELO et al., 2004) ou após curto período de
aplicação de quantidade extremamente elevada do resíduo (NAVAS et al.,
1998).
CTC:
Com relação a CTC do solo, não houve um incremento significativo entre
os tratamentos adotados, variando os valores entre eles. Os que apresentaram
maiores valores foram no tratamento 2 (20 Mg ha-1) e tratamento 5 (80 Mg ha-1)
com CTC de 6,81 e 6,67 respectivamente (Tabela 3). Essa faixa está na
48
classificação média de CTC, conforme interpretação da CFSEMG, 1999. Os
valores de CTC podem não ter dado significativo e mais elevados, pois a
acidez potencial (H+Al) nas parcelas diminuíram com a incorporação do lodo
de esgoto.
O aumento dos valores da CTC total, efetiva e bem como da soma de
bases são devidos, em parte, pelo aumento da disponibilidade de potássio,
magnésio, cálcio e matéria orgânica. Silva et al. (1995) verificaram que o
aumento dos teores de matéria orgânica do solo em decorrência da aplicação
de lodo de esgoto doméstico contribui para o aumento da CTC, mediante
geração de cargas negativas devido a alta concentração de matéria orgânica
que o lodo possui. Além disso, foi obtido também aumento nos teores de cálcio
e magnésio contribuindo para o aumento da saturação por bases. Resultados
semelhantes foram obtidos por Mello et al. (1994); Favaretto et al. (1997) e
Oliveira et al. (2002). Esses fatos não ocorreram no experimento,
provavelmente, pela rápida degradação da matéria orgânica, apesar do
aumento nos teores de cálcio, o qual provavelmente foi pela adição de cal no
tratamento do lodo.
É necessário considerar as ponderações feitas por Oliveira et al. (2002)
de que a estimativa da CTC pela soma de bases, como feita neste e em outros
trabalhos, pode ocasionar superestimação dessa característica por causa dos
teores de Ca e Mg presentes no lodo. Estes autores concluíram que as
alterações na CTC podem ser mais bem explicadas pela variação do pH do
que pelos acréscimos de carbono orgânico decorrentes da incorporação do
lodo ao solo. De qualquer modo, o aumento da retenção de cátions pela carga
orgânica fornecida pelo lodo torna-se extremamente importante para solos de
baixa CTC e pobres em matéria orgânica, condição prevalecente nas regiões
de clima tropical.
Tendo em vista que os valores de pH observados nos tratamentos com
lodo de esgoto variaram, na maior parte do período experimental, de 5,5 a 5,7
(Tabela 3), conclui-se que a estimativa de incrementos para CTC não foi
observada no solo em nenhum momento. Portanto, considerando que a CTC a
pH 7,0 do lodo de esgoto é devida essencialmente à sua carga orgânica, é
possível que esta não seja a principal responsável pelas alterações
determinadas na CTC a pH atual do solo (OLIVEIRA et al., 2002).
49
De maneira geral, os resultados observados no presente trabalho não
são concordantes com os verificados por Cavallaro et al. (1993). Esses autores
encontraram um comportamento crescente da CTC com a aplicação de lodo de
esgoto em doses que variaram de 0 a 240 Mg ha-1 (base seca). Em todos
esses trabalhos consultados, o comportamento da CTC foi atribuído aos
acréscimos de C-orgânico nos solos proporcionados pelas aplicações do
resíduo.
Saturação por bases:
A saturação por bases foi proporcional ao aumento das dosagens de
aplicação de lodo de esgoto e significativo pelo Teste de Tukey a 5%. O
tratamento 5 (80 Mg ha-1) foi superior as demais e o tratamento 6 (testemunha)
foi inferior (Tabela 3). Na dose de 80 Mg ha-1 a saturação por bases chegou a
73%, considerado na faixa bom, na classificação de acordo com CFSEMG,
1999.
Os demais tratamentos também tiveram incremento (Figura 8) com a
incorporação do lodo de esgoto ficando na faixa de médio a bom conforme
classificação do CFSEMG, 1999.
A saturação por bases foi a variável mais marcante nos tratamentos com
doses crescentes de lodo de esgoto, apresentando resultados significativos
(Figura 8). Nenhuma outra variável obteve maior influência do que a V% nos
resultados finais. Esse resultado reflete os incrementos que o lodo de esgoto
proporcionou nos elementos como Ca e Mg bem como na neutralização da
acidez (precipitação do Al3+) e consequente aumento do pH em relação ao solo
antes da incorporação do lodo.
50
Figura 8- Concentração média de V(%) em um Latossolo Vermelho-amarelo
em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto
4- CONCLUSÕES
O aumento dos níveis da dose de lodo, aumentou os níveis de Ca, Mg,
P, S, Fe, Zn e diminuiu o teor de Al trocável no solo.
Doses crescentes do lodo de esgoto não afetam os estoques de matéria
orgânica e o pH do solo.
Doses crescentes de lodo de esgoto promovem elevação da saturação
por bases no solo.
O tratamento com a dosagem de 80 Mg ha-1 promove maiores índices
de fertilidade.
O lodo de esgoto utilizado, nas doses testadas, não apresenta perigo ao
ambiente, devido os teores dos metais Zn, Cu, Mn e Fe estarem abaixo dos
limites estabelecidos para utilização agrícola.
y = -0,003x2 + 0,737x + 36,08R² = 0,98
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80
Co
nce
ntr
ação
de
V%
Doses de lodo de esgoto (Mg ha-1)
SB
Polinômio (SB)
51
5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABRAHÃO, E. C. Efeito de doses de biossólido sobre a fertilidade, atividade de
amilase e celulase de um Latossolo Vermelho-Escuro textura média. 1992. 110
f. Monografia (Trabalho de Graduação em Agronomia) - Faculdade de Ciências
Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal.
ANDREOLI, C. V. Uso e manejo do lodo de esgoto na agricultura e sua
influência em características ambientais no agrossistema. Curitiba: UFP,
1999. 168 p.
BARBOSA, G. M. C.; TAVARES FILHO, J.; FONSECA, I. C. B. Avaliações de
propriedades físicas de um latossolo vermelho eutroférrico tratado com lodo de
esgoto por dois anos consecutivos. Sanare, Curitiba, v. 17, n.17, p .94-101,
2002.
BERTON, R. S.; CAMARGO, O. A.; VALADARES, J. M. A. S. Absorção de
nutrientes pelo milho em resposta à adição de lodo de esgoto a cinco solos
paulistas. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 13, p. 187-192,
1999.
BETTIOL, W.; CAMARGO, O. A. Lodo de esgoto na agricultura: potencial de
uso e problemas. Tec hoje (Boletim Técnico), 2004.
BOEIRA, R. C.; SOUZA, M. D. Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio,
pH e densidade de um latossolo após três aplicações de lodo de esgoto.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 31, p. 581-590, 2007.
BRAMRYD, T. Effects of liquid and dewatered sewage sludge applied to a
Scots pine stand (Pinus sylvestris L.) in central Sweden. Forest Ecology
Managment, v. 147, p. 197-216, 2001.
BUSATO, J. G.; CANELLAS, L. P.; RUMJANEK, V. M.; VELLOSO, A. C. X.
Fósforo num cambissolo cultivado com cana-de-açúcar por longo tempo. II –
52
Análise de ácidos húmicos por RMN31 P. Revista Brasileira de Ciência do
Solo, Viçosa, v. 29, p. 945-953, 2005.
CAMILOTTI, F.; ANDRIOLLI, I.; MARQUES, M. O.; SILVA, A. R.; JÚNIOR, L.
C. T. NOBILE, F. O. Atributos físicos de um latossolo cultivado com cana-de-
açúcar após aplicações de lodo de esgoto e vinhaça. Engenharia Agrícola.
Jaboticabal, v.26, n.3, p.738-747, 2006.
CAVALLARO, N.; PADILLA, N. & VILLARRUBIA, J. Sewage sludge effects on
chemical properties of acid soils. Soil Science, v. 156, p.63-70, 1993.
CHANEY, R. L. & RYAN, J. A. Toxic metals and toxic organics compounds in
MSW-composts: research results on phytoavailability, bioavalaibility, fate, etc.
In: HOITINK, H. A. & KEENER, H. M., eds. Science and engineering of
composting: Design, environmental, microbiological and utilization aspects.
Worthington: Renaissance Publ., 1993. p.451-506.
CHRISTIE, P.; EASSON, D. L.; PICTON, J. R. & LOVE, S. C. P. Agronomic
value of alkaline-stabilized sewage biosolids for spring barley. Agronomy
Journal, v. 93, p. 144-151, 2001.
COMISSÃO DE FERTILIDADE DO SOLO DE MINAS GERAIS – CFSEMG.
Recomendação para uso de corretivos e fertilizantes em Minas Gerais. 5ª
aproximação. Viçosa: UFV, 1999. 359p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA.
Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de
Solos. 2 ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos. 2006. 306p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA - EMBRAPA.
Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Embrapa, 1999. 412p.
53
ERNANI, P. R.; ALMEIDA, J. A. De; SANTOS, F. C. In: NOVAIS, R. F.,
ALVAREZ V., V. H., BARROS, N. F., FONTES, R. LF., CANTARUTTI, R. B. &
NEVES, J. C. L. Fertilidade do solo. SBCS, Viçosa, 2007. 1017p.
FAVARETTO, N.; DESCHAMPS, C.; DAROS, E.; PISSAIA, A. Efeito do lodo de
esgoto na fertilidade do solo e no crescimento e produtividade de milho (Zea
mays L.). Arquivos de Biologia e Tecnologia, Curitiba, v. 40, n. 4, p .837-848,
1997.
FERNANDES, F. Estabilização e higienização de biossólidos. In: MELO, W. J.;
MARQUES, M. O.(eds) Impacto ambiental do uso do lodo de esgoto.
Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente, 2000.
FERNANDES, A. R.; LINHARES, L. C. F.; MORAIS, F. I. O.; SILVA, G. R.
Características químicas do solo, matéria seca e acumulação de minerais nas
raízes de adubos verdes, em resposta ao calcário e ao fósforo. Revista De
Ciências Agrárias, Manaus, v. 40, p. 45-54, 2003.
FIA, R.; MATOS, A. T.; AGUIRRE, C. I. Características químicas de solo
adubado com doses crescentes de lodo de esgoto caleado. Engenharia na
Agricultura. Viçosa, v. 13, n. 4, 287-299. 2005.
GARCIA, G. O.; GONÇALAVES, I. Z.; MADALÃO, J. C.; NAZÁRIO, A. A.;
BRAGANÇA, H. N. Características Químicas de um Solo Degradado Após
aplicação de lodo de esgoto doméstico. Revista Verde, 2009, v.4, n.2, p.01 –
12.
GUEDES, M. C.; ANDRADE, C. A.; POGGIANI, F.; MATTIAZZO, M. E.
Propriedades químicas do solo e nutrição do eucalipto em função da aplicação
de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 30, p.
267-280, 2006.
GUEDES, M. C.; POGGIANI, F. Variação dos teores de nutrientes foliares em
eucalipto fertilizado com biossólido. Forest Science, v.63, p.188-201, 2003.
54
HUE, N. V. Sewage sludge. In: RECHCIGL, J. E. (Ed). Soil amendments and
environmental quality. Boca Raton:CRC Press, 1995. p.199-168.
INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA (INMET). Monitoramento das
Estações Automáticas, Gurupi – TO. Dados disponível em:
http://www.inmet.gov.br/sonabra/maps/automaticas.php. Acesso em: 13 de dez.
2011.
KIEHL, E. J. Fertilizantes orgânicos. São Paulo: Agronômica Ceres, 1985.
KING, L. D.; MORRIS, H. D. Land disposal of liquid sewage sludge: II. the effect
on soil pH, manganese, zinc, and growth and chemical composition of rye
(Secale cereale L.). Journal Environmental Quality, Madison, v. 1, n. 4, p.
425-429, 1972.
KÖPPEN, W. Climatologia: con un estúdio de los climas de la terra. México,
Fondo Cult. Econ. 1948. 479p.
LIMA, S. O.; FIDÉLIS, R. R.; COSTA, S. J. Avaliação de fontes e doses de
fósforos nos estabelecimento de Brachiaria brizantha cv Marandu no sul do
Tocantins. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 37 (2), p. 100-105,
2007.
LINDSAY, W. L. Chemical equilibria in soils. New York : Wiley-Interscience,
1979. 449 p.
LOURENÇO, R. S.; DOS ANJOS, AR. M.; MEDRADO, MJ. S.; LIBARDI, P. L.
Efeito da aplicação do lodo de esgoto nos teores solúbeis e totais de elementos
do solo sob sistema de produção de bracatinga (Mimosa scabrella Benth).
Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n. 38, p. 39-65, 1999.
55
MARCIANO, C. R. Incorporação de resíduos urbanos e as propriedades
físico-hídricas de um Latossolo Vermelho-Amarelo. Piracicaba : ESALQ-
USP, 1999. 93p.
MARQUES, M. O. Incorporação de lodo de esgoto em solo cultivado com cana-
de-açúcar. Jaboticabal, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho,
1996. 111p. (Tese de Livre Docência).
MARTINS, A. L. C. Fitodisponibilidade de metais pesados em um
Latossolo Vermelho tratado com lodo de esgoto e calcário. Campinas,
Instituto Agronômico de Campinas, 2001. 118p. (Tese de Mestrado).
MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Potencial do lodo de esgoto como fonte de
nutrientes para as plantas. In: MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Impacto
ambiental do uso do lodo de esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente,
2000.
MELO, W. J.; MARQUES, M. O.; SANTIAGO, G. Efeito das doses crescentes
de lodo de esgoto sobre frações da matéria orgânica e CTC de um Latossolo
cultivado com cana-de-açúcar. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa,
v. 18, p. 449-455, 1994.
MELO, W. J.; MARQUES, M. O.; SILVA, F. C. & BOARETTO, A. E. Uso de
resíduos sólidos urbanos na agricultura e impactos ambientais. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA DO SOLO, 26., Rio de Janeiro,
1997. Palestras. Rio de Janeiro, Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 1997.
CD-ROM.
MELO, V. P.; BEUTLER, A. N.; SOUZA, Z. M.; CENTURION, J. F.; MELO, W.
J. Atributos físicos de Latossolos adubados durante cinco anos com biossólido.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n. 1, p. 67-72, 2004.
56
MEURER, E. J. Fertilidade do solo. SBCS (eds. NOVAIS, R. F., ALVAREZ V.,
V. H., BARROS, N. F., FONTES, R. LF., CANTARUTTI, R. B. & NEVES, J.
C.L.). Viçosa, 2007. 1017p.
MODESTO, P. T. SCABORA, M. H. COLODRO, G., MALTONI, K. L.,
CASSIOLATO, A. M. R. Alterações em algumas propriedades de um latossolo
degradado com uso de lodo de esgoto e resíduos orgânicos. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 33, p.1489-1498, 2009.
NASCIMENTO, C. W. A.; BARROS, D. A. S.; MELO, E. E. C.; OLIVEIRA, A. B.
Alterações químicas em solos e crescimento de milho e feijoeiro após aplicação
de lodo de esgoto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 28, p.
385-392, 2004.
NAVAS, A.; BERMÚDEZ, F.; MACHÍN, J. Influence of sewage sludge
application on physical and chemical properties of Gypsisols. Geoderma,
Amsterdam, v. 87, n. 1-2, p. 123-35, 1998.
NEVES, M. J.; TERENZI, H. F.; LEONE, F. A.; JORGE, J. A. Quantification of
trehalose in biological samples with a conidial trehalase from the thermophilic
fungus Humicola grisea var. thermoidea. World Journal of Microbiology and
Biotechnology, v. 10, p. 17-19, 1994.
NOVAIS, R. F., ALVAREZ V., V. H., BARROS, N. F., FONTES, R. LF.,
CANTARUTTI, R. B. & NEVES, J. C. L. Fertilidade do solo. SBCS, Viçosa,
2007. 1017p.
NOVAIS, R. F.; SMYTH, T. J. Fósforo em solo e planta em condições
tropicais. 1 ed. Viçosa: UFV, DPS, 1999. 399p.
OLIVEIRA, I. P.; COSTA, K. A. P.; SANTOS, K. J. G.; MOREIRA, F. P.
Considerações sobre a acidez dos solos do cerrado. Ver. Eletrônica Faculdade
Montes Belos, v. 1, p. 01-12, 2005.
57
OLIVEIRA, F. C.; MATTIAZZO, M. E.; MARCIANO, C. R. & ROSSETTO, R.
Efeitos de aplicações sucessivas de lodo de esgoto em um Latossolo Amarelo
distrófico cultivado com cana-de-açúcar: Carbono orgânico, condutividade
elétrica, pH e CTC. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 26, p.
505-519, 2002.
PAVINATO, P. S.; ROSOLEM, C. A. Disponibilidade de nutrientes no solo –
decomposição e liberação de compostos orgânicos de resíduos vegetais.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, p. 911-920, 2008.
RAIJ, B. Fertilidade do solo e adubação. São Paulo: IAC, 1991.
REINERT, D. J.; REICHERT, J. M.; VEIGA, M.; SUZUKI, L. E. A. S. Qualidade
física dos solos. In: REUNIÃO BRASILEIRA DE MANEJO E CONSERVAÇÃO
DO SOLO E DA ÁGUA, 16., 2006. Anais, Aracaju, SBCS, 2006. CD-ROM.
ROS, C. O. Lodo de esgoto: Efeito imediato no milheto e residual na
associação aveia-ervilhaca. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.
17, p. 257-261, 1993.
SIGOLO, J. B.; PINHEIRO, CH. R. Lodo de Esgoto da ETE de Barueri-SP.
Proveniência do enxofre elementar e correlações com metais pesados
associados. Revista do Instituto de Geociências, São Paulo, v. 10, n. 1, p.
39-51, 2010.
SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E.; BERTON, R. S.; ZOTELLI, H. B.; PEXE, C.
A.; MENDONÇA, E. Cana-de-açúcar cultivada em solo adubado com lodo de
esgoto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 33, n. 1, p.1-8, 1998.
SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E.; BERTON, R. S. Características
agrotecnológicas, teores de nutrientes e de metais pesados em cana-de-açúcar
(soqueira), cultivada em solo adubado com o lodo de esgoto. In: CONGRESSO
BRASILEIRO DE CIÊNCIAS DO SOLO, 25., 1995, Viçosa. Anais...Viçosa:
SBCS/UFV, 1995. p. 2279-2287.
58
SILVA, F. C.; BOARETTO, A. E.; BERTON, R. S.; ZOTELLI, H. B.; PEXE, C. A.
& BERNARDES, E. M. Efeito de lodo de esgoto na fertilidade de um Argissolo
Vermelho-Amarelo cultivado com cana-de-açúcar. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, v. 36, p.831-840, 2001.
SILVEIRA, P. M.; CUNHA, P. C. R.; STONE, L. F.; SANTOS, G. G. Atributos
químicos de solo cultivado com diferentes culturas de cobertura. Pesquisa
Agropecuária Tropical, Goiânia, v. 40, p. 283-290, 2010.
SIMONETE, M. A.; KIEHL, J. C.; ANDRADE, C. A.; TEIXEIRA, C. F. A. Efeito
do lodo de esgoto em um Argissolo e no crescimento e nutrição de milho.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 38, n. 10, p. 1187-1195, 2003.
SUI, Y.; THOMPSON, M. L. Phosphorus sorption, desorption, and buffering
capacity in a biosolids-amended mollisol. Soil Science Socied American. v.
64, p. 164-169, 2000.
UNITED STATES ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY – USEPA. Title
40 CFR – Part 503. Final rules: standards for the use or disposal of sewage
sludge. Federal Register, v. 58, p. 9387-9415, 1993.
VOLKOFF, B.; MELFI, A. J.; CERRI, C. C. Solos podzólicos e cambissolos
eutróficos do alto Rio Purus (Estado do Acre). In: Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v. 13, p. 363-372, 1989.
59
CAPÍTULO II
EFEITO DA UTILIZAÇÃO DE DOSES CRESCENTES DE LODO DE ESGOTO EM
PROPRIEDADES FÍSICAS DE UM LATOSSOLO VERMELHO.
RESUMO
O elevado conteúdo de matéria orgânica de lodo de esgoto é uma das
motivações para sua disposição no ambiente como condicionador do solo. Com
este trabalho objetivou-se avaliar a utilização do lodo de esgoto na recuperação
de solos degradados, e suas ações sobre os atributos físicos (densidade
aparente, porosidade total, macroporosidade, microporosidade e resistência do
solo à penetração) de um Latossolo Vermelho em Gurupi-TO. As avaliações
foram feitas em três profundidades do solo (0-10, 10-20 e 20-30 cm) em
experimento realizado no ano de 2011. Os tratamentos consistiram de seis
doses crescentes de lodo de esgoto, aplicadas em uma única vez. O aumento
das doses aplicadas (0, 10, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1) do lodo da Estação de
Tratamento de Esgoto de Gurupi-TO, de origem urbana, causou efeitos
significativos na microporosidade, porosidade total e densidade do solo na
camada superficial nas duas épocas de avaliação (aos 60 e 120 dias após a
incorporação do lodo). Na macroporosidade não houve diferença significativa
pelo teste de Tukey a 5% nas duas épocas de avaliação. Em relação à
resistência a penetração do solo a adição de lodo de esgoto não causou efeitos
significativos.
Palavras chaves: biossólido; física do solo; degradação
ABSTRACT
The high organic matter content of sewage sludge is one of the motivations for
their disposal in the environment as a soil conditioner. The objective of this
study was to evaluate the use of sewage sludge in the recovery of degraded
soils, and their actions on the physical attributes (density, total porosity,
macroporosity, microporosity and soil resistance to penetration) of a oxisol in
Gurupi-TO . Assessments were made at three soil depths (0 - 0.1, 0.1-0.2 and
60
0.2 - 03 m) in an experiment conducted in 2011. The six treatments consisted of
increasing doses of sewage sludge, applied only once. Increasing doses (0, 10,
20, 40, 60 and 80 Mg ha-1) of the sludge from the Sewage Treatment Plant of
Gurupi-TO, urban origin, caused significant effects on microporosity, total
porosity and density soil surface layer in the two periods (at 60 and 120 days
after incorporation of the sludge). The macroporosity was no significant
difference by Tukey test at 5% in both evaluation periods. Regarding the
resistance to penetration of the soil there was no difference between treatment
and control.
Key words: sewage sludge, soil physics, decay
1- INTRODUÇÃO
O lodo de esgoto é um “resíduo” que altera as propriedades físicas do
solo, melhorando sua densidade, sua porosidade e sua capacidade de
retenção de água, propriedades estas que condicionam o solo para um melhor
desenvolvimento das plantas.
Várias técnicas têm sido utilizadas com o objetivo de recuperar solos
degradados, e a maioria combina práticas mecânicas, que visam romper
camadas compactadas, com a adição de matéria orgânica (DE MARIA et al.,
1999). Várias fontes de matéria orgânica também têm sido utilizadas, como a
do lodo de esgoto, que favorece a formação de agregados, facilitando a
penetração das raízes e a vida microbiana, aumenta a resistência do solo à
erosão, por estabilizar a estrutura do solo e aumentar a capacidade de
retenção de água, tornando as culturas mais resistentes à seca, além de
fornecer nutrientes para as plantas, proporcionando maior rendimento de
matéria verde e seca (TSUTIYA, 2001).
O impacto do uso do lodo de esgoto na agricultura é primariamente
associado ao solo. Adição de resíduos orgânicos pode resultar em aumento de
matéria orgânica no solo. Com incremento do teor de matéria orgânica, a
agregação do solo aumenta e, como consequência, seus atributos físicos
podem ser alterados (BAYER & MIELNICZUK, 1999).
61
Pesquisas demonstram que a aplicação de lodo de esgoto em solos
tropicais resulta em aumento da macroporosidade (MELO et al. 2004) e
diminuição da resistência do solo à penetração (BARBOSA et al., 2002).
Na literatura, encontram-se vários trabalhos que evidenciam o efeito
benéfico da matéria orgânica na estabilidade de agregados (MARTINEZ-MENA
et al., 1998; BEUTLER et al., 2001; GRANDY et al., 2002; WHALEN & CHANG,
2002) e na resistência do solo à penetração (SMITH et al., 1997). A aplicação
de biossólido, além de aumentar o teor de matéria orgânica, pode aumentar a
agregação e alterar a proporção de agregados estáveis em água (JORGE et
al., 1991). Epstein (1975) verificou maior estabilidade de agregados em solo
que recebeu adição de lodo de esgoto, enquanto Jorge et al. (1991), estudando
a adição de lodo de esgoto em Latossolo Vermelho, verificaram aumento da
agregação do solo em relação à testemunha. Aggelides & Londra (2000)
observaram redução da resistência à penetração com aplicação de lodo de
esgoto e lixo urbano.
O uso agrícola do lodo de esgoto como adubo orgânico é considerado
hoje como a alternativa mais promissora de disposição final desse resíduo,
principalmente na recuperação de áreas degradadas (CAMPOS & ALVES,
2008).
Como fonte alternativa para a adubação orgânica, o lodo de esgoto vem,
de maneira crescente, revelando-se como um importante insumo agrícola, de
interesse na recomposição de solos degradados, bem como na fertilização das
culturas, de preferência aquelas que não são de consumo direto pelos seres
humanos. Sua aplicação em áreas agrícolas, floresta e em áreas degradadas
traz benefícios às propriedades físicas do solo, pois o lodo é um condicionador
que facilita a formação de agregados e melhora a infiltração, a retenção de
água e a aeração do solo (TSUTIYA, 2001).
Estudos realizados por Colodro & Espíndola (2006) e Alves et al. (2007)
mostram que o crescimento de plantas de eucalipto e de espécies nativas de
Cerrado foi maior quando se utilizou lodo de esgoto. Observou se também
melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo.
Em trabalho realizado na Fazenda Experimental de Londrina, Paraná,
em um Latossolo Vermelho eutroférrico, verificou-se, após dois anos de
tratamento com lodo de esgoto, que houve tendência na formação de
62
agregados maiores (BARBOSA et al., 2002). Também De Maria et al. (2007)
verificaram, em solos que receberam lodo, aumento gradativo no diâmetro dos
agregados, de acordo com a quantidade aplicada. Os autores ainda
mencionam que a estabilidade dos agregados em água foi maior em solos que
receberam lodo, pois estes ficaram mais resistentes às ações hídricas, devido
aos componentes e benefícios do lodo de esgoto.
Com este trabalho objetivou-se avaliar o efeito de doses do lodo de
esgoto em atributos físicos de um Latossolo Vermelho-Amarelo no Sul do
Tocantins.
2- MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado na fazenda experimental da Universidade
Federal do Tocantins, campus de Gurupi, com altitude média de 280 m, latitude
11º43' sul e a longitude 49º04' oeste. O clima da região pela classificação de
Köppen (1948) é do tipo mesotérmico com chuvas de verão e inverno seco.
O solo foi classificado como Latossolo Vermelho distrófico (EMBRAPA,
2006) apresentando textura franco arenosa, sem presença de pedregosidade e
rochosidade, sendo acentuadamente drenado e de relevo plano. A área estava
cultivada com pastagem de Brachiaria brizhanta.
O experimento foi instalado em janeiro de 2011. O delineamento
experimental adotado foi o de blocos casualizados, com seis tratamentos
(doses de lodo de esgoto: 0, 10, 20, 40, 60 e 80 Mg ha-1) e quatro repetições,
totalizando 24 parcelas. Cada parcela ocupou uma área de 20 m² (5 m x 4 m),
sendo um total de 80 m² por tratamento e 480 m² no total. De acordo com o
tratamento, o lodo foi distribuído a lanço nas parcelas e em seguida realizou-se
duas gradagens a fim de incorporá-lo no solo.
Decorridos 60 e 120 dias da implantação do experimento, foram
realizadas as determinações físicas, através da retirada de amostras
indeformadas de solo com anéis volumétricos.
As determinações físicas das amostras de solo foram realizadas no
laboratório de Solos do Campus de Gurupi/UFT.
63
Foram coletadas amostras indeformadas de solos por meio de anéis
volumétricos utilizando um amostrador apropriado.
Variáveis analisadas:
Densidade do Solo (Ds)
As amostras de solo para a determinação da Densidade do Solo (Ds)
foram retiradas, uma em cada parcela, nas profundidades de 0-10, 10-20 cm e
20-30cm. O método utilizado foi o do anel volumétrico (EMBRAPA, 1997).
Ds = massa de solo seco / volume de solo (g cm-³)
Porosidade total (Pt)
A porosidade total (Pt) percentual do solo foi calculada a partir das
determinações de Densidade do Solo (Ds) e Densidade de Partículas (Dp)
(EMBRAPA, 1997).
Pt (%) = 100 (Dp – Ds) / Dp
Macroporosidade (Macro) e Microporosidade (Micro)
Foram coletadas amostras indeformadas em cada parcela, sendo cada
uma nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-30cm, utilizando anéis
volumétricos com 0,05m de altura e 0,05m de diâmetro. As amostras foram
saturadas em badeja com água por 12h, sendo posteriormente pesadas para
determinação da porosidade total e drenadas a uma tensão de 6Kpa, utilizando
mesa de tensão adaptada, por meio do papel mata-borrão (CAMARGO et
al.,2009) até atingirem peso constante. Em seguida, as amostras foram secas
em estufa a uma temperatura de 105ºC por um período de 48h, para a
determinação da microporosidade do solo. O volume de microporos é
equivalente ao volume de água retido no solo na tensão 6Kpa (CAMARGO et
al., 2009). A macroporosidade foi determinada pela diferença entre porosidade
total e microporosidade.
Resistência do solo à penetração
64
Para a determinação da resistência do solo à penetração, foi utilizado
um penetrômetro de impacto modelo IAA/PLANALSUCAR (STOLF, 1991) com
peso de impacto: 4 kg; curso de queda livre 400 mm; cone ângulo sólido 30º;
área da base 1,28 cm² e o diâmetro da haste que penetra no solo 9,5 mm
(tanto a espessura da haste como as dimensões do cone). As determinações
foram feitas conforme a recomendação da ASAE S 313, mencionado por
Balastreire (1987).
Foram determinados valores em 2 pontos de cada parcela, ao longo da
área e avaliadas até 0,40 m de profundidade, com os valores transformados
em MPa.
A umidade do solo foi determinada, nas mesmas camadas, em amostras
retiradas com anel volumétrico indeformado, as quais foram secas em estufa a
± 105 °C durante 48 h, segundo método da Embrapa (1997).
No cálculo da resistência a penetração foi utilizada a expressão:
RP = (5,6 + 6,89(N/(P-A)10))0,0981
Onde: RP é a resistência do solo a penetração (MPa); N é o número de
impactos para a obtenção da leitura; A e P foram as leituras realizadas na
haste antes e depois dos impactos.
Análises estatísticas
A análise dos dados do experimento foi feita por estatística clássica
empregando análise de variância, teste de médias e análises de regressão em
função dos níveis de lodo de esgoto utilizado a partir das variáveis fisicas:
porosidade total, resistência a penetração e densidade do solo. As variáveis
físicas serão comparadas entre si para cada uma das profundidades (0-10cm,
10-20 cm, 20-30 cm) individualmente. As análises serão efetuadas utilizado o
programa computacional SISVAR 4.3.
3- RESULTADOS E DISCUSSÃO
Analisando os resultados apresentados para os atributos físicos aos 60
dias após a aplicação do lodo de esgoto (Tabela 1), observa-se que para a
macroporosidade a dose de lodo que proporcionou maior valor foi a de 40 Mg
65
ha-1 com 0,214 m³ m-³, porém não diferiu das demais doses testadas,
mostrando que os tratamentos obtiveram comportamento semelhantes, ou
seja, a aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto aos 60 dias não
modificou a macroporosidade do solo (Tabela 1).
Uma possível explicação para estes resultados é que o intervalo entre a
aplicação do biossólido e a primeira avaliação, foi pequeno, assim não houve
tempo suficiente para uma reação do lodo com o solo. Trannin et al. (2008)
encontraram resultados semelhantes, onde a aplicação de biossólidos
industriais em Cambissolo não surtiu efeito sobre a macroporosidade do solo.
Campos et al. (2008) também confirmaram esses resultados, em que a
macroporosidade em todas as profundidades de solo estudadas não houve
diferença significativa entre o contraste do tratamento com vegetação natural
de Cerrado. Já Melo et al. (2004) obtiveram resultados em um Latossolo
Vermelho onde a aplicação de lodo de esgoto em quantidades superiores a
47,5 Mg ha-1 aumentou a macroporosidade do solo na camada de 0-10 cm,
após cinco anos de uso consecutivo de lodo de esgoto na área, sendo
indicativo que com o tempo estes resíduos podem melhorar os atributos físicos
do solo.
Tabela 1 - Valores médios de macroporosidade (CV = 18,26%), microporosidade (CV = 14,99%), porosidade total (CV = 3,54%) e densidade do solo (CV = 3,85%) para os tratamentos estudados nas profundidades de 0–10; 10–20; e 20–30 cm, aos 60 dias da aplicação do lodo.
Prof (cm)
Doses de lodo de esgoto Mg ha-1
0 10 20 40 60 80
Macroporosidade (m³ m-3
) Média
0-10 0,220 aA 0,211 aB 0,194 aA 0,202 aAB 0,172 aA 0,160 aA 0,193 ab 10-20 0,202 abA 0,196 abB 0,190 abA 0,258 bB 0,186 abA 0,181 aA 0,202 b 20-30 0,206 bA 0,116 aA 0,186 abA 0,182 abA 0,186 abA 0,184 abA 0,176 a
Média 0,209 a 0,174 a 0,190 a 0,214 a 0,181 a 0,175 a
Microporosidade (m³ m-3) Média
0-10 0,305 aA 0,321 abA 0,336 abA 0,336 abAB 0,397 abA 0,413 bB 0,351 a 10-20 0,323 abA 0,318 abA 0,336 abA 0,242 aA 0,348 bA 0,357 bAB 0,321 a 20-30 0,277 aA 0,369 aA 0,307 aA 0,318 aB 0,313 aA 0,320 aA 0,317 a
Média 0,301 a 0,336 ab 0,326 ab 0,299 a 0,353 ab 0,363 b
Porosidade Total (m³ m-3) Média
0-10 0,525 aB 0,532 abB 0,530 aB 0,537 abcB 0,569 bcC 0,573 cC 0,544 c 10-20 0,525 aB 0,514 aAB 0,526 aB 0,501 aA 0,534 aB 0,539 aB 0,523 b 20-30 0,482 aA 0,484 aA 0,494 aA 0,500 aA 0,498 aA 0,504 aA 0,494 a
Média 0,511 a 0,510 a 0,517 abc 0,513 ab 0,534 bc 0,538 c
Densidade do solo (kg dm-3) Média
0-10 1,27 cA 1,25 bcA 1,26 cA 1,24 abcA 1,15 abA 1,14 aA 1,22 a 10-20 1,27 aA 1,30 aAB 1,27 aA 1,33 aB 1,25 aB 1,23 aB 1,27 b 20-30 1,38 aB 1,38 aB 1,36 aB 1,34 aB 1,34 aC 1,33 aC 1,35 c
Média 1,31 c 1,31 c 1,29 abc 1,30 bc 1,25 ab 1,23 a Médias seguidas de mesma letra minúscula na linha e maiúscula na coluna não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey a 5%.
66
Quanto à profundidade, a camada de 10-20 cm apresentou maior valor
de macroporosidade, diferindo apenas da camada 20-30 cm, mostrando assim
que o lodo melhora a macroporosidade nas camadas superficiais do solo.
Para a microporosidade não obteve-se diferença entre as profundidades
avaliadas. Quanto as doses de lodo de esgoto testadas, a que apresentou o
menor valor foi a dose de 40 Mg ha-1, diferindo somente da maior dose testada
80 Mg ha-1, que apresentou a maior microporosidade (Tabela 1). Estes
resultados discordam com os observados por Jorge et al. (1991) e Melo et al.
(2004), no que se refere ao uso de lodo de esgoto na recuperação de
propriedades físicas do solo, pois esses autores observaram que quantidades
até 50 t ha-1 não alteram a microporosidade do solo. Trannin et al.,(2008)
encontraram resposta linear da aplicação de biossólidos sobre a
microporosidade do solo, onde este atributo passou de 0,39 para 0,50 m³ m-3
com a aplicação de 24 Mg ha-1.
As doses de lodo de esgoto testadas apresentaram diferença sobre a
porosidade total do solo, onde a melhor dose foi a de 80 Mg ha-¹, seguida da
dose de 60 Mg ha-¹ e diferindo das demais doses (Tabela 1). O volume total de
poros do solo respondeu linearmente a aplicação do lodo, mostrado que este
resíduo tem capacidade de melhorar a estrutura física do solo. A matéria
orgânica acrescida no solo com a aplicação do lodo serve como condicionador
físico, melhorando assim suas propriedades.
Estudando os efeitos do uso da matéria orgânica (MO) na recuperação
de áreas degradadas em zonas subtropicais, Yanez et al., 1999 ressaltaram as
mudanças nas características físicas do solo advindas da sua utilização. Eles
encontraram correlações significativas entre os teores de MO e densidade,
permeabilidade, porosidade total e retenção de água no solo. Navas et al.
(1998) também obtiveram incremento da porosidade total de 0,38 para 0,49 m3
m-3 em solo tratado com 320 Mg ha-1 de biossólido. Para as profundidades
observadas os maiores valores de porosidade total foram encontrados na
camada mais superficial (0-10 cm) (Tabela 1). Barbosa et al. (2002) também
encontraram resultados onde a aplicação de lodo proporcionou maior
porosidade na camada 0-10 cm, estes autores atribuíram estes resultados a
incorporação do lodo, pois o mesmo foi aplicado e incorporado
superficialmente, não influenciando as camadas mais profundas.
67
Quanto a densidade do solo, os menores valores foram obtidos nos
tratamentos onde ocorreu a aplicação de 80 Mg ha-¹, o valor encontrado neste
tratamento foi de 1,23 kg dm-³, enquanto na testemunha foi de 1,31 kg dm-³
(Tabela 1). Estes resultados correspondem aos de porosidade total, onde o
tratamento com maior porosidade foi o que apresentou a menor densidade do
solo. Quanto menores forem valores de densidade dos sólidos, maior será a
presença de material orgânico (Klein, 2008). Quanto às profundidades, a
camada de 0-10 cm foi a que obteve melhores resultados. Boeira & Souza
(2007) também encontraram resultados onde o aumento da dose de lodo de
esgoto reduziu linearmente a densidade do solo. O incremento de matéria
orgânica através da aplicação de lodo, geralmente, leva ao incremento da
estabilidade de agregados, e da capacidade de retenção de água e, por outro
lado, diminui a densidade do solo.
MELO & MARQUES (2000) demonstraram que a matéria orgânica e os
cátions presentes (Ca2+ e Al3+ dentre outros) no lodo de esgoto influenciam na
agregação de partículas do solo e determinam aumento no seu volume,
causando redução na sua densidade.
WISNIEWSKI et al. (1996) verificaram uma tendência na diminuição da
densidade do solo, devido ao aumento da porosidade total do solo, em estudos
de recuperação de áreas degradadas. MARCIANO (1999), aplicando doses
crescentes de lodo de esgoto, observou aumento na porosidade total de um
Latossolo Vermelho-Amarelo. JORGE et al. (1991), estudando um Latossolo
Vermelho-Escuro argiloso, distrófico, após quatro anos de aplicação de lodo de
esgoto com doses de até 80 Mg ha-1, parceladas (20 t ano-1) ou não,
observaram efeitos sobre a porosidade e densidade do solo.
Outros autores também obtiveram diminuição linear da densidade do
solo de acordo com o conteúdo de matéria orgânica (Wei et al., 1985).
Segundo Cegarra (1983), a aplicação de compostos orgânicos frequentemente
aumenta o conteúdo de C do solo. O incremento deste conteúdo, geralmente,
leva ao incremento da estabilidade de agregados, e da capacidade de retenção
de água e, por outro lado, diminui a densidade do solo.
Após 60 dias da aplicação de lodo de esgoto na área estudada pode-se
notar os efeitos deste sobre os atributos físicos do solo com exceção da
macroporosidade que não foi alterada. A adição do lodo fez com que ocorresse
68
o aumento da microporosidade, porosidade total e densidade do solo, esta
alteração ocorreu em todas as camadas avaliadas, todavia foi mais evidente na
camada 0-10cm.
Atributos físicos aos 120 dias após a aplicação do lodo
Na segunda avaliação aos 120 dias após a aplicação do lodo pode-se
observar que a dose de 10 Mg ha-1 foi a que promoveu a maior
macroporosidade no solo diferindo das doses de 60 e 80 Mg ha-1. Nas
profundidades avaliadas, a maior macroporosidade foi na profundidade de 10-
20 cm, diferindo das demais profundidades avaliadas (Tabela 2). Em relação a
primeira avaliação aos 60 dias, pode-se observar que houve uma reação do
lodo com o solo, mudando a macroporosidade, dado que aos 60 dias não
houve efeito dos tratamentos sobre a macroporosidade. Isso mostra que alguns
atributos físicos do solo necessitam de certo tempo após a adição do resíduo
para que possam ser modificados. Aggelides & Londra (2000) utilizando
composto a base de lodo de esgoto, observaram que melhorou todas as
propriedades físicas do solo em todas as camadas avaliadas.
A maior microporosidade foi observada na dose de 80 Mg ha-¹, seguida
pela dose de 60 Mg ha-¹, ambas diferindo das demais. Essa melhor resposta
as maiores doses testadas, deve-se a melhor agregação das partículas
ocasionada pela matéria orgânica do lodo. A melhor agregação do solo reflete
na densidade e porosidade do solo (KAY & ANGERS, 1999), pois a porosidade
do solo é alterada em função de mudanças no tamanho dos agregados
(MACHADO et al, 1997). Quanto as profundidades avaliadas os valores de
microporosidade foram menores na camada 10-20 e 20-30 cm. Como a
incorporação do lodo ocorre de forma superficial, nas camadas superiores tem-
se um maior teor de matéria orgânica, isso faz com que estas camadas
possuam agregados maiores, conferindo assim a esta região uma maior
macroporosidade. Em camadas inferiores as dosagens de aplicação não
causam diferenças significativas no diâmetro dos agregados (CARVALHO,
2006). Os mesmos autores ainda relatam que independentemente das
dosagens, o diâmetro médio dos agregados fica maior logo após as
69
aplicações; depois de algum tempo este valor diminuiu significativamente,
assim como a porosidade do solo nessa camada, isso ocorre possivelmente
devido à presença de lixiviados com características dispersantes, provenientes
da camada superior.
Tabela 2 - Valores médios de macroporosidade (CV = 14,17%), microporosidade (CV =
13,06%), porosidade total (CV = 3,05%) e densidade do solo (CV = 3,29%) para os tratamentos
estudados nas profundidades de 0–10; 10–20; e 20–30 cm, aos 120 dias da aplicação do lodo.
Prof (cm)
Doses de lodo de esgoto Mg ha-1
0 10 20 40 60 80
Macroporosidade (m³ m-3
) Média
0-10 0,197 abA 0,210 bA 0,199 abA 0,185 abA 0,150 aA 0,160 abA 0,184 a 10-20 0,213 aA 0,239 aA 0,228 aA 0,253 aB 0,196 aA 0,201 aA 0,222 b 20-30 0,205 aA 0,214 aA 0,194 aA 0,194 aA 0,183 aA 0,181 aA 0,195 a
Média 0,205 ab 0,221 b 0,207 ab 0,210 ab 0,176 a 0,181 a
Microporosidade (m³ m-3) Média
0-10 0,330 abA 0,324 aA 0,332 abA 0,356 abcB 0,425 cB 0,417 bcB 0,364 b 10-20 0,302 abA 0,270 abA 0,289 abA 0,247 aA 0,339 bA 0,339 bA 0,297 a 20-30 0,277 aA 0,268 aA 0,298 aA 0,295 aAB 0,311 aA 0,324 aA 0,296 a
Média 0,303 a 0,288 a 0,306 a 0,299 a 0,358 b 0,360 b
Porosidade Total (m³ m-3) Média
0-10 0,528 aB 0,534 bB 0,531 aB 0,541 aB 0,576 bC 0,577 bC 0,548 c 10-20 0,515 abB 0,509 abAB 0,517 abB 0,500 aA 0,535 bB 0,540 bB 0,519 b 20-30 0,482 aA 0,483 aA 0,492 aA 0,490 aA 0,495 aA 0,506 aA 0,491 a
Média 0,508 a 0,508 a 0,513 a 0,510 a 0,535 b 0,541 b
Densidade do solo (kg dm-3) Média
0-10 1,26 aB 1,25 bA 1,25 bA 1,23 bA 1,14 aA 1,13 aA 1,21 a 10-20 1,30 abA 1,31 abAB 1,29 abAB 1,34 bB 1,24 aB 1,23 aB 1,28 b 20-30 1,38 aB 1,38 aB 1,36 aB 1,34 aB 1,35 aC 1,32 aC 1,36 c
Média 1,31 b 1,31 b 1,30 b 1,31 b 1,24 a 1,23 a Médias seguidas de mesma letra minúscula na linha e maiúscula na coluna não diferem estatisticamente entre si pelo Teste de Tukey a 5%
As doses de lodo de esgoto testadas também obtiveram efeito
significativo sobre a porosidade total do solo aos 120 dias, onde os maiores
valores foram 0,535 e 0,541 m³ m-³, para as doses de 60 e 80 Mg ha-¹
respectivamente (Tabela 2). Esse aumento da porosidade total foi ocasionado
pelo aumento dos macroporos que sofreram aumento com a utilização do lodo.
A utilização do lodo acresce matéria orgânica no sistema, ocasionado um maior
espaço poroso no solo, o que melhora condições de aeração e infiltração do
mesmo. A correlação significativa, tanto positiva, quanto negativa, da matéria
orgânica com todos os atributos do solo, evidencia a importância da matéria
orgânica como componente estrutural do solo, sendo considerado um eficiente
indicador de qualidade do solo, pelo fato de ser sensível às alterações do
manejo (RAMOS et al., 2010).
As menores densidades foram verificadas com as doses de 60 e 80 Mg
ha-¹, onde os valores observados foram respectivamente 1,24 e 1,23 m³ m-³,
70
ambos tratamentos diferiram dos demais (Tabela 2). O aumento do volume
total de poros no solo contribui para redução de sua densidade, e isto se deve
ao efeito da matéria orgânica, a qual apresenta densidade substancialmente
menor do que os constituintes minerais do solo. Assim, quanto maior o teor de
carbono orgânico, significando maior teor de matéria orgânica, menor a
densidade global do solo. Isto se relaciona com o efeito integrado dos atributos
físicos e químicos do solo, os quais, em conjunto, atuam na melhoria da
qualidade da estrutura. Isto se reflete, entre outros aspectos, na redução da
densidade, devido à proteção física do carbono orgânico exercida pelos
constituintes minerais, conforme verificado por Amado et al. (2001) e Telles
(2002).
Resistência à Penetração
Analisando a Figura 1 pode ser observado que o lodo de esgoto não
interferiu nos resultados de resistência a penetração, visto que os valores da
testemunha são semelhantes aos valores encontrado no Tratamento 5 (80 Mg
ha-1) com maior dosagem de lodo. Pode ser observado a presença de uma
camada mais compactada de 14 a 20 cm de profundidade concentrando em
torno de 2,5 MPa.
Segundo Pabin et al. (1998), a redução de 40% no comprimento
radicular é crítica à produtividade das plantas em solo arenoso. Cintra &
Mielniczuk (1983) verificaram uma redução de 50% no comprimento radicular
de várias culturas na resistência do solo à penetração (RP) de 1,10 MPa, em
Latossolo Roxo. Mielniczuk et al. (1985) constataram uma redução de 86% no
comprimento radicular da soja, em vasos, quando a RP foi de 2,35 MPa,
porém, não decrescendo a massa de matéria seca da parte aérea, em um
Latossolo Roxo. Rosolem et al. (1994), em vasos, verificaram que na RP de
0,69 MPa houve uma redução de 50% no comprimento radicular da soja, em
Latossolo Vermelho-Escuro. Em geral, tem-se adotado o valor de RP de 2,0
MPa como crítico ao crescimento radicular (TORMENA et al., 1998).
O menor valor de resistência de solo à penetração (Figura 1), foi
observado na camada de 0-14 cm aproximadamente, provavelmente pelo fato
de ter sido revolvida a camada superficial pela gradagem no momento da
71
incorporação do lodo de esgoto ao solo, o qual proporciona uma
descompactação dessa camada. A matéria orgânica não teve efeito, uma vez
que teve a amplitude das variações semelhantes entre os tratamentos e não
alterou significativamente os valores de resistência à penetração.
FIGURA 1. Resistência à penetração de um Latossolo Vermelho
Amarelo em função da aplicação de doses crescentes de lodo de esgoto: T1 – 10 Mg ha-1; T2 – 20 Mg ha-1; T3 – 40 Mg ha-1; T4 – 60 Mg ha-1; T5 – 80 Mg ha-1; TEST – 0 Mg ha-1.
Também em relação à resistência do solo á penetração e umidade do
solo, Souza et al., 2005, não mostraram interação entre as doses de biossólido
e a profundidade em dois solos estudados e a aplicação de até 50,0 Mg ha-1 de
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
T1
T2
T3
T4
T5
TE
ST
Resistência à penetração (MPa)
Pro
fun
did
ade
(cm
)
72
biossólido não alterou significativamente a resistência do solo à penetração e a
umidade nos dois solos. Já Aggelides & Londra (2000) verificaram menor
resistência do solo à penetração a partir da aplicação de 78,0 Mg ha -1 ano, de
uma mistura de 62 % de lixo doméstico, 21 % de lodo de esgoto e 17 % de
serragem a 0,15 m de profundidade em um solo argiloso. Neste sentido, Smith
et al. (1997) não observaram diferença nos valores de resistência à
penetração, quando os solos apresentavam mais de 300 g kg-1 de argila de
acordo com a variação de 1,6 a 57,7 g kg-1 do teor de MO, sendo verificada a
influência desta em solos arenosos. Contudo, o presente trabalho, apesar de
apresentar alto ter de areia (63,5%), não apresentou influência quanto à
resistência a penetração do solo com diferentes dosagens de lodo de esgoto
em relação à testemunha.
Tabela 4. Médias dos valores da umidade do solo em (%), dos tratamentos em diferentes doses de lodo de esgoto nas profundidades (0-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm) na Fazenda experimental da UFT
Tratamentos Profundidade (cm)
0 - 10 10 - 20 20 - 30 30 – 40
1 15,45 17,23 16,32 13,61 2 14,49 18,34 13,45 17,45 3 14,00 16,34 16,32 16,13 4 18,01 16,23 17,34 16,23 5 15,32 17,34 16,09 15,34
Test 16,34 15,53 17,23 16,34 Tratamentos: 1: 10 Mg ha
-1; 2: 20 Mg ha
-1; 3: 40 Mg ha
-1; 4: 60 Mg ha
-1; 5: 80 Mg ha
-1; Test – 0
Mg ha-1
.
4- CONCLUSÃO
O lodo de esgoto obteve resultados positivos sobre a microporosidade,
porosidade total e densidade do solo aos 60 e aos 120 dias após a sua
aplicação na camada de 0-10 cm.
A aplicação de lodo de esgoto aumenta a porosidade total do solo
reduzindo assim sua densidade.
As camadas de 0-10 e 10-20 cm sofre maiores alterações nos atributos
avaliados.
73
Os tratamentos que proporcionam melhores resultados foram os
correspondentes a 60 e 80 Mg ha-1.
A aplicação de lodo de esgoto não influi sobre a resistência do solo à
penetração.
5- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGGELIDES, S. M. & LONDRA, P. A. Effects of compost produced from town
wastes and sewage sludge on the physical properties of a loamy and clay soil.
Bioresource Technology, v. 71, p. 253-259, 2000.
ALVES, M. C.; SUZUKI, L. G. A. & SUZUKI, L. E. A. S. Densidade do solo e
infiltração de água como indicadores da qualidade física de um Latossolo
Vermelho distrófico em recuperação. Revista Brasileira de Ciência do Solo,
Viçosa, v. 31, p. 617-625, 2007.
AMADO, T. J. C. et al. Potencial de culturas de cobertura em acumular carbono
e nitrogênio no solo no plantio direto e a melhoria da qualidade ambiental.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v.25, p.189-197, 2001.
BALASTREIRE, L. A. Máquinas agrícolas. São Paulo: Manole, 1987. 307p.
BARBOSA, G. M. C.; TAVARES FILHO, J.; FONSECA, I. C. B. Avaliações de
propriedades físicas de um latossolo vermelho eutroférrico tratado com lodo de
esgoto por dois anos consecutivos. Sanare, Curitiba, v. 17, n. 17, p. 94-101,
2002.
BAYER, C.; MIELNICZUK, J. Dinâmica e função da matéria orgânica. In:
SANTOS, G. A.; CAMARGO, F. A. O. (Ed.) Fundamentos da matéria orgânica
do solo. Porto Alegre: Genesis, 1999. p.9-26.
BEUTLER, A. N.; SILVA, M. L. N.; CURI, N.; FERREIRA, M. M.; PEREIRA
FILHO, I. A. & CRUZ, J. C. Agregação de Latossolo Vermelho distrófico típico
74
relacionada com o manejo na região dos cerrados no Estado de Minas Gerais.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 25, p.129-136, 2001.
BOEIRA, R. C.; SOUZA, M. D. Estoques de carbono orgânico e de nitrogênio,
pH e densidade de um latossolo após três aplicações de lodo de esgoto.
Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 31, p. 581-590, 2007.
CAMARGO, O. A.; MONIZ, A. C.; JORGE, J. A.; VALADARES, J. M. A. S.
Métodos de Análise Química, Mineralógica e Física de Solos do Instituto
Agronômico de Campinas. Instituto Agronômico de Campinas, Campinas
(Boletim técnico, 106, Edição revista e atualizada). 2009. 77p.
CAMPOS, F. S.; ALVES, M. C. Uso de lodo de esgoto na reestruturação de
solo degradado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, p.
1389-1397, 2008
CARVALHO, J. C. Condição dos agregados e da constituição microbiológica de
solos submetidos a diferentes usos e manejos agrícolas em Selverínia.
Campinas, Universidade Estadual de Campinas, 2006. 97p. (Tese de
Mestrado).
CEGARRA, J. Utilización y manejo de lodos de águas residuales urbanas con
fines agrícolas: Suelos ecuatoriales, matéria orgánica del suelo. Revista Soc.
Colombia Ciencia Suelo, v. 12, p. 151-173, 1983.
CINTRA, F. L. D.; MIELNICZUK, J. Potencial de algumas espécies vegetais
para recuperação de solos com propriedades físicas degradadas. Revista
Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 7, p. 323-327, 1983.
COLODRO, G.; ESPINDOLA, C R. Alterações na fertilidade de um Latossolo
degradado em resposta à aplicação de lodo de esgoto. Acta Scientiarum.
Agronomy, Maringá, v. 28, p. 1-15, 2006.
75
DE MARIA, I. C.; KOCSSIS, M. A. & DECHEN, S. C. F. Agregação do solo em
área que recebeu lodo de esgoto. Bragantia, Campinas, v. 66, p. 291-298,
2007.
DE MARIA, I. C.; CASTRO, O. M. & SOUZA DIAS, H. Atributos físicos do solo
e crescimento radicular de soja em Latossolo Roxo sob diferentes métodos de
preparo do solo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 23, p. 703-709,
1999.
EMBRAPA. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Centro Nacional
de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise do solo. 2.ed. Rio de
Janeiro: EMBRAPA-CNPS, 1997. 212 p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA – EMBRAPA.
Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema Brasileiro de Classificação de
Solos. 2ed. Rio de Janeiro: Embrapa Solos. 2006. 306p.
GRANDY, A. S.; PORTER, G. A. & ERICH, M. S. Organic amendment and
rotation crop effects on the recovery of soil organic matter and aggregation in
potato cropping systems. Soil Science Society of America Journal, v. 66, p.
1311-1319, 2002.
JORGE, J. A.; CAMARGO, O. A.; VALADARES. Condições físicas de um
Latossolo Vermelho-Escuro quatro anos após aplicação de lodo de esgoto e
calcário. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 15, p. 237-240,
1991.
KAY, B. D.; ANGERS, D. A. Soil structure. In: SUMNER, M. E. (Ed.).
Handbook of soil science. Boca Raton: CRC Press, 1999. p.229-276.
KLEIN, V. A. Física do Solo. Passo Fundo: Universidade de Passo Fundo,
2008. 212p.
76
KÖPPEN, W. Climatologia: con un estúdio de los climas de la terra. México,
Fondo Cult. Econ. 1948. 479p.
MACHADO, R. L. T.; TURATTI, A. L.; ALONÇO, A. S.; MACHADO, A. L .T.;
REIS, A. V. Efeito da escarificação sobre alguns Parâmetros físicos de um
planossolo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 21, p. 519-523,
1997.
MARCIANO, C. R. Incorporação de resíduos urbanos e as propriedades
físico-hídricas de um Latossolo Vermelho-Amarelo. Piracicaba : ESALQ-
USP, 1999. 93p.
MARTINEZ-MENA, M.; WILLIAMS, A. G.; TERNAN, J. L. & FITZJOHN, C. Role
of antecedent soil water content on aggregates stability in a semi-arid
environment. Soil and Tillage Research, v. 48, p. 71-80, 1998.
MELO, V. P.; BEUTLER, A. N.; SOUZA, Z. M.; CENTURION, J. F.; MELO, W.
J. Atributos físicos de Latossolos adubados durante cinco anos com biossólido.
Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, v. 39, n. 1, p. 67-72, 2004.
MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Potencial do lodo de esgoto como fonte de
nutrientes para as plantas. In: MELO, W. J.; MARQUES, M. O. Impacto
ambiental do uso do lodo de esgoto. Jaguariúna: EMBRAPA Meio Ambiente,
2000.
MIELNICZUK, J.; CARPENEDO, V.; PEDO, F. Desenvolvimento de raízes em
solos compactados. Lavoura Arrozeira, Porto Alegre, v. 38, p. 42-43, 1985.
NAVAS, A.; BERMÚDEZ, F.; MACHÍN, J. Influence of sewage sludge
application on physical and chemical properties of Gypsisols. Geoderma,
Amsterdam, v. 87, n. 1-2, p. 123-35, 1998.
77
PABIN, J.; LIPIEC, J.; WODEK, S. Critical soil bulk density and strength for pea
seedling root growth as related to other soil factors. Soil and Tillage Research,
v. 19, p. 131-143, 1998.
RAMOS, F. T. Indicadores de qualidade em um Latossolo Vermelho-Amarelo
sob pastagem extensiva no pantanal matogrossense. Revista Caatinga,
Mossoró, v. 23, n. 1, p. 112-120, 2010.
ROSOLEM, C. A.; ALMEIDA, A. C. S.; SACRAMENTO, L. V. S. Sistema
radicular e nutrição da soja em função da compactação do solo. Bragantia,
Campinas, v. 53, p. 259-266, 1994.
SMITH, C. W.; JOHNSTON, M. A. & LORENTZ, S. The effect of soil
compaction and soil physical properties on the mechanical resistance of South
African forestry soils. Geoderma, Amsterdan, v. 78, p. 93-111, 1997.
SOUZA, Z. M.; BEUTLER, A. N.; MELO, V. P.; MELO, W. J. Estabilidade de
agregados e resistência à penetração em Latossolos adubados por cinco anos
com biossólido. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v .29, n. 1, p.
117-23, 2005.
STOLF, R.; FERNANDES, J.; FURLANI NETO, V. L. Penetrômetro de impacto
IAA / Planalsucar-STOLF (Recomendações para seu uso). STAB: Açúcar,
Álcool e Subprodutos, Piracicaba, v. 3, p. 18-23, 1991.
TELLES, E. C. C. Dinâmica do carbono no solo influenciado pela textura,
drenagem, mineralogia e carvões em florestas primárias na região centro-
oriental da Amazônia. Piracicaba, 92p. Tese (Doutorado) - Centro de Energia
Nuclear na Agricultura, Universidade de São Paulo. 2002.
TRANNIN, I. C. B.; SIQUEIRA, J. O.; MOREIRA, F. M .S. Atributos químicos e
físicos de um solo tratado com biossólido industrial e cultivado com milho.
Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.
12, n. 3, p .223–230, 2008.
78
TORMENA, C. A.; SILVA, A. P.; LIBARDI, P. L. Caracterização do intervalo
hídrico ótimo de um Latossolo Roxo sob plantio direto. Revista Brasileira de
Ciência do Solo, Viçosa, v. 22, p. 573-581, 1998.
TSUTIYA, M. T. Alternativas de disposição final de biossólido. In: TSUTIYA, M.
T.; COMPARINI, J. B.; SOBRINHO, P. A.; HESPANHOL, I.; CARVALHO, P. C.
T.; MELFI, A. J.; MELO, W. J. & MARQUES, M. O., eds. Biossólidos na
agricultura. São Paulo, SABESP, Escola Politécnica – USP, ESALQ, UNESP,
2001. p.133-180.
YANEZ, P. B.; RIOS, G. J.; SANDOVAL, B. F. & COSSIO, F. G. Materia
orgánica y caracterización con coberturas vegetativas en zonas templadas do
México. Terra, v. 17,p. 139- 148, 1999.
WEI, Q. F.; LOWERY, B. & PETERSON, A. E. Effect of sludge application on
physical properties of a silty clay loam soil. Journal Environmental Quality, v.
14, p. 178-180, 1985.
WHALEN, J. K. & CHANG, C. Macroaggregate characteristics in cultivated soils
after 25 annual manure aplications. Soil Science Society of America Journal,
v. 66, p. 1637-1647, 2002.
WISNIEWSKI, C. NETO, J. A.; PEREIRA, A. M. Uso do lodo de esgoto da ETE-
Belém na recuperação de áreas degradadas por mineração de calcário.
Sanare, Curitiba, v. 5, n. 5, p. 76-86. 1996.
