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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.11.2014.tde-05022014-100104
Documento
Autor
Nombre completo
Alexandre de Vicente Ferraz
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2013
Director
Tribunal
Poggiani, Fabio (Presidente)
Andrade, Cristiano Alberto de
Gonçalves, José Leonardo de Moraes
Guerrini, Irae Amaral
Mattiazzo, Maria Emilia
Título en portugués
Efeito residual do lodo de esgoto na produtividade e na ciclagem de nutrientes em plantios de Eucalyptus grandis e no cultivo de plantas alimentícias (simulando alteração do uso agrícola do solo)
Palabras clave en portugués
Lactuca sativa L.
Oryza sativa L.
Raphanus sativus L.
Área de Reforma
Biossólido
Desbaste
Eucalipto
Metais Pesados
Talhadia
Resumen en portugués
Nas ultimas décadas, a elevação do consumo e do custo dos fertilizantes minerais tem preocupado o setor agrícola mundial. Portanto, o uso do lodo de esgoto tratado (biossólido) como adubo está sendo incentivado em diversos países, visto que aumenta a produtividade e gera benefícios pela reciclagem da matéria orgânica e nutrientes contidos em sua composição. Ainda assim, a presença de elementos potencialmente tóxicos (ex. metais pesados) no lodo e a falta de conhecimento sobre o seu efeito residual no ambiente, principalmente, em casos onde há a alteração do uso agrícola do solo, têm contribuído para a sua disposição final em aterros sanitários. Esta pesquisa pressupõe que o uso agrícola do lodo de esgoto, mesmo algum tempo após a sua aplicação ao solo, continua exercendo efeito residual favorável sobre a produtividade (biomassa) e a ciclagem de nutrientes em plantios de eucalipto, bem como em culturas de plantas alimentícias. No município de Itatinga-SP, foram instalados três experimentos com povoamentos de Eucalyptus grandis, sendo: (1) Prática de desbaste em dois talhões de eucalipto plantados em 1998, sobre Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho Escuro (LVE), e adubados com 20 t ha-1 lodo de esgoto; (2) Prática da talhadia (condução de rebrota) em parcelas cultivadas com eucalipto e adubadas (em 2003) com 10, 20 e 30 t ha-1 de lodo de esgoto, aplicadas na forma úmida (torta) e seca (granulado) e (3) Prática de reforma em parcelas de eucalipto adubadas (em 2005) com 15 t ha-1 dos lodos produzidos pelas estações de tratamento de esgoto de Barueri, São Miguel e Parque Novo Mundo. Um quarto experimento procurou simular a alteração do uso agrícola do solo, pela substituição de povoamentos de eucaliptos adubados com lodo de esgoto (há catorze anos) por áreas de cultivo das espécies: Lactuca sativa L. (alface), Raphanus sativus L. e Oryza sativa L. (arroz de sequeiro). Neste experimento, as plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com dois tipos de latossolo (LVA e LVE), ambos coletados em talhões de E. grandis adubados há catorze anos com lodo de esgoto. De modo geral, a adubação dos plantios de eucalipto com os lodos de esgoto elevou o teor de fósforo, cálcio e zinco no solo. Nas áreas de desbaste, as concentrações foliares de nutrientes foram mais elevadas nas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo de esgoto; todavia, este efeito não foi suficiente para alterar o crescimento do tronco (em circunferência) das árvores. Na área de talhadia, a adubação com 10 t ha-1 de lodo de esgoto aplicado seco exerceu efeito residual positivo sobre a produção de biomassa aérea. Na área de reforma, a biomassa acumulada pelas árvores cultivadas sob efeito residual do lodo foi superior (até 150%) em relação à testemunha; além disso, este efeito residual do lodo trouxe reflexos positivos também na ciclagem de nutrientes, devido à maior deposição de folhedo. Sob o efeito residual do lodo de esgoto, as plantas alimentícias acumularam 2 a 5 vezes mais biomassa em relação ás respectivas testemunhas, principalmente ao serem cultivadas no LVA. Essas plantas apresentaram, também, concentrações mais elevadas de cádmio nas folhas, bem como de cromo e níquel nas raízes; todavia, em nenhum dos cultivos, foram excedidos os limites de metais pesados preconizados pela Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) do Brasil.
Título en inglés
Long term effect of the sewage sludge on productivity and nutrient cycling in Eucalyptus grandis stands and in food plants cultivation (simulating change in the agricultural use of the soil)
Palabras clave en inglés
Lactuca sativa L.
Oryza sativa L.
Raphanus sativus L.
Biosolids
Coppice
Eucalypt
Heavy Metals
Replanting of Eucalypt Stands
Thinning
Resumen en inglés
Over the last few decades, the increase in consumption and in the cost of mineral fertilizers has concerned overall agriculture. Therefore, the use of treated sewage sludge (biosolids) as fertilizer has being encouraged in many countries, inasmuch as it increases productivity and generates benefits by the recycling of organic matter and nutrients in its composition. Nevertheless, the presence of potentially toxic elements (e.g. heavy metals) in the sludge and the lack of knowledge about its long term effect on the environment, especially in cases where there is a change in agricultural use, have contributed to its final disposal in landfills. This research assumes that the agricultural use of sewage sludge, even some time after its application to the soil, have a favorable long term effect on productivity (biomass) and nutrient cycling in eucalypt stands, as well as in cultures of food plants. For this study, three experiments with Eucalyptus grandis were installed in Itatinga/SP: (1) Thinning practice in two eucalyptus stands planted in 1998, on sandy and clayey ferralsol (LVA and LVE, by its acronym in Portuguese), both fertilized with 20 t ha-1 of sewage sludge; (2) Coppicing practice (sprouting conduct) in eucalyptus plots fertilized (in 2003) with 10, 20 and 30 t ha-1 of wet and dry sewage sludge; and (3) Reform techniques in eucalyptus plots fertilized (in 2005) with 15 t ha-1 of sludge produced by Barueri's, São Miguel's and Parque Novo Mundo's wastewater treatment plants. A fourth experiment simulated the change of use of agricultural soil, by replacing eucalyptus stands fertilized with sewage sludge (fourteen years ago) for vegetable species: Lactuca sativa L. (lettuce), Raphanus sativus L. (radish) and Oryza sativa L. (upland rice). In this experiment, plants were grown in pots filled with two types of ferralsol (LVA and LVE), both collected in E. grandis stands fertilized with sewage sludge (14 years ago). In general, the eucalyptus stands fertilization with sewage sludge increased the phosphorus, calcium and zinc content in the soil. In thinning stands, the leaf nutrient concentrations were greater in trees grown under long term effect of sewage sludge; however, this effect was not sufficient to alter the growth of the trunk (in circumference). In coppice stands, the fertilization with 10 t ha-1 of dry sewage sludge had positive long term effect on the biomass production. In areas undergoing stand reform, the biomass accumulated by trees grown on long term effect of the sewage sludge was greater (150%) than the control. Furthermore, this effect of the sludge also brought positive impacts on nutrient cycling, due to an increasing in the leaf fall production. Under the long term effect of sewage sludge, the food plants accumulated 2 to 5 times more biomass than respective control treatments, especially if they are grown on the LVA. These plants also showed greater cadmium concentrations in the leaves, as well as greater chromium and nickel concentration in the roots. However, the concentrations of heavy metals didn't exceed the limits recommended by the Brazilian Health Surveillance Agency (ANVISA, by its acronym in Portuguese) in any of the crops.
 
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Fecha de Publicación
2014-02-12
 
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