XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental

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1 I NÍVEL DE FERTILIDADE EM SOLOS TRATADOS COM BIOSSÓLIDO ORIUNDO DA ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE BARUERI, LOCALIZADA NA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO, E CULTIVADOS COM MILHO Wanderley José de Melo (1) Engenheiro-agrônomo formado pela ESALQ/USP. Realizou cursos de mestrado e doutorado na área de Solos e Nutrição de Plantas na mesma instituição. É Professor Livre Docente, Adjunto e Titular pela Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP, em Jaboticabal, SP, onde é professor na área de bioquímica do solo, atuando em nível de Graduação e de Pós-graduação. Desenvolve pesquisas sobre enzimas do solo, matéria orgânica do solo, aproveitamento de resíduos urbanos e industriais na agricultura, recuperação de áreas degradadas, metais pesados e impacto ambiental. Foi vice-diretor e diretor da FCAV, pró-reitor da UNESP, vice-presidente da ABEAS. É consultor científico da FAPESP, do CNPq, das revistas Pesquisa Agropecuária Brasileira e Revista Brasileira de Ciência do Solo, dentre outras. Milton Tomoyuki Tsutiya Engenheiro Civil formado pela Escola Politécnica da USP (1975). Mestre em Engenharia pela Escola Politécnica da USP (1983). Doutor em Engenharia pela Escola Politécnica da USP (1983). Professor do Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária da Escola Politécnica da USP, desde Gerente de Pesquisa da Superintendência de Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico da SABESP. Marcos Omir Marques Engenheiro Agrônomo formado pela ESALQ/USP. Mestre em Tecnologia de Alimentos e Doutor em Solos e Nutrição de Plantas a partir de 1990, pela USP. Professor Livre-docente concursado na UNESP. Função atual: Professor Adjunto da disciplina Tecnologia do Açúcar e Álcool junto ao Departamento de Tecnologia da FCAV/UNESP, ministrando aulas em nível de graduação em Agronomia e em pós-graduação em Agronomia - área de concentração em Produção Vegetal. Participou da Comissão Editorial da Revista Científica e da Comissão de Pesquisa da FCAV. Foi vice-coordenador do Curso de pós-graduação em Agronomia - área de concentração em produção vegetal. Atualmente é consultor da SABESP e consultor ad hoc do CNPq, FAPESP e FINEP, desempenhando a função no Programa de Saneamento Básico (PROSAB) - Tema 4 - lodo de esgoto. André Heli Coimbra Botto e Souza Engenheiro mecânico formado pela FEI. Trabalha desde 1986 para a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental Cetesb onde, entre outras atividades, tomou parte no desenvolvimento de estudos e pesquisas sobre tratamento de efluentes domésticos e industriais. Está atualmente lotado no Setor de Projetos e Ações Especiais da Diretoria de Recursos Hídricos e Engenharia Ambiental da empresa. Endereço (1) : Via de Acesso Prof. Paulo Donato Castellane, Km 5 - Jaboticabal - SP - CEP: Brasil - Tel: (016) wjmelo@fcav.unesp.br RESUMO Experimento de campo, com a finalidade de avaliar o uso agrícola de biossólido na cultura do milho, foi instalado em dois tipos de solos, Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, na área experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da UNESP, localizada no Município de Jaboticabal. Estado de São Paulo. em dezembro de O nível de fertilidade dos solos em estudo, por ocasião de sua instalação era: ph (CaCl 2 )= 5,7; 5,7; P(resina)= 67; 44 mmol c dm -3 :; MO= 34; 20 g dm -3 ;; K= 4,9; 2,2; Ca= 41,2; 26,7; Mg= 18,6; 10,6; H+Al= 22; 16 mmol c dm -3 para os solos LR e LE, respectivamente. O biossólido foi obtido na Estação de Tratamento de Esgotos da SABESP (Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo), unidade de Barueri, localizada na Região Metropolitana São Paulo, com a seguinte composição: umidade= 68,6%, N-Kjeldahl= 0,64%, P= 0,33%, K= 0,097% (base seca ao ar, ano agrícola 1997/98) e umidade= 63,3%, N-Kjeldahl= 3,73%, P= 1,13%, K= 0,17% (base seca ao ar, ano agrícola 1998/99). As sementes de milho foram os híbridos SA (1997/98) e AG 122 (1998/99). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, constituído por 4 tratamentos (doses de biossólido) em 5 repetições. Os tratamentos utilizados foram. testemunha (sem aplicação de fertilizantes no primeiro ano ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 agrícola e com aplicação de fertilizantes minerais no segundo ano), 2,5 (L 1 ); 5,0 (L 2 ) e 10,0 (L 3 ) Mg ha -1, de biossólido (base seca em estufa). O fósforo requerido pela cultura foi completado com fertilizante mineral, considerando-se que todo o P do biossólido seria disponível para a cultura. O potássio requerido pelas plantas foi aplicado na forma de KCl, completando-se o conteúdo do mesmo existente no biossólido no primeiro ano e desconsiderando-se o teor do no biossólido no segundo ano agrícola. Por ocasião da instalação do experimento, a área em estudo sofreu uma aração, seguindo-se a aplicação de calcário dolomítico na dose de 2,5 Mg ha -1, calculada para elevar a saturação por bases a 70%, apenas no primeiro ano agrícola. Aos 60 dias após a semeadura, foi feita a amostragem de solo para fins de avaliação do nível de fertilidade nos diferentes tratamentos. As amostras de terra foram secas ao ar, passadas por peneira com 2 mm de abertura de malha e analisadas com relação ao nível de fertilidade, adotando-se a metodologia preconizada pelo Instituto Agronômico do Estado de São Paulo (IAC). Ao final do experimento, foi feita uma amostragem para avaliação de produtividade da cultura do milho. A aplicação de biossólido por 2 anos consecutivos causou aumento no ph, nos teores de P e Ca, na capacidade de troca de cátions e na saturação por bases, ao mesmo tempo em que causou diminuição na acidez potencial. Os teores de matéria orgânica e de Mg não foram afetados pelas aplicações sucessivas de biossólido na dose de até 10 Mg ha -1. Uma dose de biossólido de 10 Mg ha -1 causou aumento na produtividade do milho em relação à fertilização mineral no solo Latossolo Roxo, mas não no solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, no qual uma dose de 2,5 Mg ha -1 de biossólido causou a mesma produtividade que a fertilização mineral. PALAVRAS-CHAVE: Biossólido, Matéria Orgânica, Acidez, Fósforo, Cálcio. INTRODUÇÃO O crescimento populacional nos centros urbanos tende a aumentar a produção de resíduos, sejam eles de origem doméstica ou industrial, casos do lixo e do esgoto. O crescimento da preocupação com o meio ambiente, para onde aqueles resíduos eram, e ainda são lançados em muitos centros urbanos, tem levado à procura de um destino que seja ecológica e economicamente correto para os mesmos. No caso específico do esgoto, o tratamento do mesmo antes de seu retorno aos mananciais hídricos, leva à produção de um outro resíduo, o lodo de esgoto ou biossólido, ainda rico em material orgânico e outros agentes de poluição, de tal modo que um destino adequado para o mesmo ainda é um tema de pesquisa. E o problema se agrava tendo em vista a quantidade a ser produzida nos próximos anos, considerando-se que apenas na região metropolitana de São Paulo a SABESP estima, para o ano 2015, uma produção de 749 t de biossólido por dia, em base seca (SABESP, 1998). Na composição do biossólido, além da matéria orgânica, de fundamental importância na fertilidade dos solos das regiões tropicais, altamente intemperizados, encontram-se, em concentrações variáveis, os elementos nutrientes das plantas, sejam macro (N, P, Ca, Mg e S), sejam micronutrientes (Cu, Fé, Mn, Zn, B, Mo, Cl), como se pode observar pela extensa revisão feita por Melo & Marques. (2000), que também chamam a atenção para o fato de ser o biossólido pobre.no macronutriente potássio. Isto torna atraente o uso dos biossólidos nas áreas agrícolas, seja como fertilizante, seja como condicionador das propriedades do solo. Todavia, ao lado dos nutrientes das plantas e da matéria orgânica, o biossólido encerra na sua composição os chamados metais pesados, perigosos agentes de poluição ambiental (Melo et al., 2000), o que significa dizer que a dose de biossólido a ser aplicada como fertilizante das plantas ou como condicionador do solo deve ser muito bem definida para cada tipo de solo e para cada cultura, de modo a minimizar os riscos com tal poluição. Em assim sendo, o presente trabalho de pesquisa teve por objetivo avaliar o efeito da aplicação doses crescentes de biossólido por dois anos consecutivos sobre o nível de fertilidade de dois solos de grande ocorrência no Estado de São Paulo e os efeitos sobre a produtividade da cultura de milho. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 ACORDO DE COOPERAÇÃO TÉCNICA WATERSHED MANAGEMENT 2000 A pesquisa apresentada neste trabalho, foi realizada através do Projeto de Cooperação Tecnológica Watershed Management 2000 desenvolvido conjuntamente pela Sabesp, Cetesb, Enviroment Canada e Unesp/Jaboticabal, durante o período de O objetivo geral do Acordo de Cooperação Técnica foi o aproveitamento da experiência canadense para promover melhorias nas estratégias de gerenciamento da qualidade dos recursos hídricos do Estado de São Paulo. O projeto englobava três objetivos relacionados entre si, destinado a: Implementação de Sistemas de Suporte a Decisão (DSS) em base informatizada na bacia do Rio Piracicaba; Melhoria do gerenciamento de efluentres líquidos e lodo de esgoto na Região Metropolitana de São Paulo; Estreitamento dos laços entre o Canadá e o Estado de São Paulo. Para o seu desenvolvimento, o projeto contou com fundos fornecidos pela CIDA-Canadian International Development Agency, destinados principalmente ao custeio dos serviços de consultoria de profissionais canadentes e atividades de treinamento de profissionais brasileiros, tanto no Brasil como no Canadá. Esta pesquisa está inserida no subprojeto 2.4 Estratégias para o Gerenciamento do Lodo de Esgoto na Região Metropolitana de São Paulo. ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO DE BARUERI Características Gerais A ETE Barueri localiza-se no município de Barueri, na margem esquerda do Rio Tietê, em terreno limitado por este curso d água e pela estrada de ferro da FEPASA. No projeto original a ETE Barueri foi prevista para tratar 63 m 3 /s no ano 2000 em nove módulos de 7,0 m 3 /s cada, através da utilização do processo de lodo ativado com mistura completa por ar difuso. Este projeto foi revisto através do Plano Diretor de Esgotos da Região Metropolitana de São Paulo, de modo que, a ETE Barueri deverá ser implementado em duas etapas: a primeira tratando 9,5 m 3 /s e a segunda com capacidade final de 28,5 m 3 /s. A produção de biossólidos prevista para o ano 2000 é de 133 toneladas por dia e para o ano 2015, 303 toneladas por dia, em base seca. Unidades de Tratamento Devido as grandes distâncias existentes entre as diversas unidades constituintes do processo de tratamento, optou-se por uma concepção de projeto onde as informações provenientes do sistema de instrumentação, fossem centralizados em nove painéis de controle, em locais estrategicamente distribuídos na planta. De acordo com essas centrais de informações, a estação foi subdividida em nove áreas descritas a seguir: Área 1 Poço distribuidor e elevatória final; Área 2 - Grades mecanizadas, caixa de areia e tanques de pré-aeração; Área 3 Decantadores primários; Área 4 Tanques de aeração e compressores; Área 5 Decantadores secundários; Área 6 Adensadores, digestores e gasômetro; Área 7 e 8 Controle operacional da ETE; Área 9 Desidratação e condicionamento químico do lodo. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 Qualidade do Biossólido Gerado na ETE Barueri Os biossólidos produzidos em sistemas de tratamento biológicos podem poluir o meio ambiente devido aos seguintes aspectos: Metais pesados; Organismos patogênicos. Os metais pesados originários da atividade industrial podem estar presentes nos biossólidos, pois as ETEs recebem os esgotos sanitários que compõem de esgoto doméstico, águas de infiltração e esgoto industrial. O lançamento de efluentes industriais é regulamentado pelo artigo 19-A do Decreto 8.468, de 08/09/76, no Estado de São Paulo. Para a Região Metropolitana de São Paulo a presença de metais pesados é o principal aspecto poluidor dos biossólidos, sendo que o seu controle está sendo realizado na SABESP através do PREND Programa de Recebimento de Efluentes Não Domésticos, que estabelece diretrizes e procedimentos para os lançamentos de efluentes industriais. Os organismos patogênicos são inerentes aos esgotos sanitários e consequentemente aos biossólidos. A sua presença causa um problema potencial de poluição na medida em que se verifica a possibilidade da sua disseminação pelo meio ambiente. A combinação de organismo patogênico com a matéria orgânica causará um outro tipo de problema ambiental que se refere a atração a vetores. Metais pesados São apresentados na tabela 1 as análises de metais pesados em biossólidos da ETE Barueri realizadas através do Acordo de Cooperação Técnica. Nessa tabela, também, estão apresentados os limites estabelecidos pela norma norte americana EPA 40 CFR Part 503 para biossólido de excepcional qualidade para uso agrícola e o limite máximo de metais pesados que podem estar contidos em biossólidos a serem utilizados na agricultura, conforme norma CEBESB P Aplicação de Lodos de Sistemas de Tratamento Biológico em Áreas Agrícolas Critérios para Projeto e Operação de agosto de Observa-se que, a SABESP vem monitorando sistematicamente o biossólido da ETE Barueri, tendo sido realizada uma quantidade bastante grande de análises, cujos resultados são semelhantes aos apresentados na referida tabela. Tabela 1: Concentração de metais pesados poluentes em biossólido da ETE Barueri São Paulo. Metal Pesado Poluente Concentração em mg/kg, base seca EPA 40 CFR Part 503 Norma CETESB P (1) Excepcional 07/03 (2) 18/12 08/12 30/11 05/12(3) Qualidade Limite Máximo Arsênio 5,3 NR NR NR NR Cádmio 7,7 7, Chumbo Cobre Mercúrio 1,6 0,67 NR NR NR Molibdênio 5 NR <24 NR 5-75 Níquel Selênio 1,4 NR NR NR NR Zinco (1) Em 1999 foi utilizado polímeros para o condicionamento do biossólido, sendo que para os demais anos o condicionamento foi por cal e cloreto férrico. (2) A análise de março/97, foi realizada no Canadá. (3) A análise de dezembro/99 foi realizado na UNESP/Jaboticabal. NR- Análise não realizada. (*) Todas as demais análises foram realizadas no laboratório da CETESB - São Paulo Observa-se pela tabela.1, o biossólido produzido na ETE Barueri classifica-se como de excepcional qualidade para uso agrícola, segundo a norma norte americana EPA 40 CFR Part 503, referente aos anos 1997 e ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Quanto aos dados de 1998, o biossólido enquadra-se no limite estabelecido pela norma Cetesb, exceto quanto ao teor de níquel. Pelas pesquisadas realizadas em campo, apesar do teor de níquel no biossólido estar eventualmente acima da recomendada, não foram dectados efeitos nocivos às plantas. Outro aspecto que deve ser observado, é o fato de que as análise efetuados em 1997 e 1998, foram referentes aos biossólidos condicionado com cal e cloreto férrico, com dosagem em torno de 25% e 10% respectivamente, enquanto que, em biossólidos produzidos em 1999, foi utilizado o polímero catiônico para o condicionamento do biossólido, sendo que em ambos os casos, o desaguamento foi realizado por filtro prensa de placas. Organismos patogênicos Pela norma norte americana EPA 40 CFR Part 503 o biossólido para uso agrícola pode ser classificado em Classe A e Classe B dependendo de teores de patógenos. A tabela.2 apresenta as recomendações norte americanas, onde também são apresentados os processos de redução adicional de patógenos. Os biossólidos Classe A podem ser utilizados na agricultura sem nenhuma restrição, enquanto que, para o uso dos biossólidos Classe B, são determinados pela EPA algumas restrições em função da cultura e das atividades na área de aplicação do biossólido. Tabela 2: Processos de redução de patógenos em função da classificação do biossólido. Tipo de biossólido Critério de classificação Processo de redução de patógeno Compostagem Coliformes fecais: Secagem térmica Densidade< 1000 NMP/gST Tratamento térmico Classe A Ou Digestão aeróbia termofílica Salmonella sp: Irradiação Densidade< 3 NMP/ 4gST Pasteurização Coliformes fecais: Digestão aeróbia Densidade < Secagem NMP/gST em pelo menos uma amostra Digestão Anaeróbia Classe B Ou Compostagem Coliformes fecais: Média geométrica da densidade de 7 amostras < NMP/gST ou 2 Estabilização com cal UFC/gST NMP/gST - Número mais provável por grama de Sólidos Totais. UFC/gST - Unidades Formadoras de Colônias por grama de Sólidos Totais. Na tabela 3 são apresentados os resultados das análises microbiológicos e parasitológicos realizadas no biossólido da ETE Barueri, através do Acordo de Cooperação Técnica. Observa-se que, também neste caso, a Sabesp vem monitorando sistematicamente o biossólido produzido na ETE Barueri, e os resultados desse monitoramento são semelhantes às análises apresentadas na tabela 3.Pelas análises apresentadas, os biossólidos produzido em 1998 podem ser consideradas biossólido Classe A, enquanto que, para os anos 1997 e 1999 são classificados como biossólido Classe B, observando-se que em 1999 foi utilizado o polímero para o condicionamento do biossólido. Evidentemente, não se pode classificar o biossólido produzido na ETE Barueri, em função das nove análises apresentadas neste trabalho. Entretanto, considerando uma quantidade muito maior de análises realizado pela Sabesp, chega-se as mesmas conclusões, ou seja, a ETE Barueri quando se utiliza para o condicionamento o cal e cloreto férrico, produz o biossólido Classe A ou biossólido Classe B. Para efeito de aplicação nas pesquisas de uso agrícola, considerou-se o biossólido como Classe B. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 Tabela 3: Análise microbiológica e parasitológica do biossólido da ETE Barueri São Paulo. Concentração de Patógenos Ano 1997 (Média de 5 amostras) 1998 (Média de 2 amostras) 1999 (Média de 2 amostras) (*) Coliforme s Fecais NMP/g Salmonella sp NMP/4g Clostridium Perfringens NMP/g Bacteriofagos F- Específicos UFP/g Parasitológico Ovos viáveis/4g Cistos de Protozoári os NMP/g 5,4 Ausentes 16,6x10 3 Ausentes 1,4 NR Ausentes Ausentes 1,2x10 3 Ausentes Ausentes Ausentes ,5 NR Ausentes Ausentes Ausentes (*) Em 1999 foi utilizado polímeros para o condicionamento do biossólido, sendo que para os demais anos, o condicionamento foi por cal e cloreto férrico. (**) Todas as análises foram realizadas no laboratório da CETESB - São Paulo MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi instalado no ano agrícola 1997/98, em condições de campo, na fazenda Experimental da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias da Universidade Estadual Paulista, localizada no Município de Jaboticabal, Estado de São Paulo, em dois tipos de solo de grande ocorrência no estado, um Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, e um Latossolo Roxo, cujas análises químicas encontram-se apresentadas na Tabela 4. Tabela 4: Análise de fertilidade dos solos Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, e Latossolo roxo, antes da instalação do experimento. Solo ph MO P(resina) K Ca Mg H+Al V (CaCl 2 ) (g dm -3 ) (mg dm -3 ) mmol c dm (%) LR 5, ,9 41,2 18, ,6 LE 5, ,2 26,7 10, ,0 O biossólido usado na pesquisa foi obtido na Estação de Tratamento de Esgoto de Barueri, localizada na Região Metropolitana de São Paulo e operada pela SABESP, cuja análise química encontra-se apresentada na Tabela 5. Tabela 5: Composição química do biossólido utilizado na condução do experimento. Biossólido Umidade N P K (%) g kg /98 68,6 1 6,4 3,3 1,0 1998/99 63,3 2 37,3 11,3 1,7 1 Dados expressos com umidade natural (base úmida) 2 Dados expressos com umidade da amostra seca ao ar (base seca ao ar), exceto a umidade. Os híbridos de milho utilizados foram o SA (ano agrícola 1997/98) e AG 122 (ano agrícola 1998/99). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, constituído por 4 tratamentos (doses de biossólido) em 5 repetições, perfazendo um total de 20 parcelas. Os tratamentos utilizados foram: testemunha (sem aplicação de fertilizantes no ano agrícola 1997/98 e com aplicação de fertilizantes minerais no ano agrícola 1998/99), 2,5 (denominada dose L 1 ), 5,0 (L 2 ) e 10,0 (L 3 ) Mg ha -1, base seca em estufa, de biossólido. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6

7 A dose de biossólido 5,0 Mg ha -1 foi calculada para fornecer o nitrogênio requerido pela cultura do milho, assumindo-se que 1/3 do nitrogênio contido no biossólido estaria disponível para a cultura. O fósforo requerido pela cultura foi completado com fertilizante mineral, considerando-se que todo o P presente no biossólido seria disponível para a cultura. No ano agrícola 1997/98, o potássio requerido pelas plantas foi aplicado na forma de KCl (fertilizante comercial com 58% de K 2 O), desconsiderando-se a quantidade do elemento contido no biossólido, mas no ano agrícola 1998/99, todo o potássio requerido pelas plantas foi aplicado na forma de KCl, desprezando-se o elemento presente no biossólido. A fertilização mineral aplicada nos diferentes tratamentos, nos dois anos agrícolas, é apresentada na Tabela 6. O fertilizante nitrogenado foi aplicado parte no sulco de semeadura (75 kg N ha -1 ) e o restante em cobertura aos 35 dias após a semeadura. Os fertilizantes fosfatados e potássicos foram aplicados apenas na semeadura. Por ocasião da aplicação do N em cobertura, também se aplicou sulfato de zinco (5,6 kg sulfato de zinco ha -1 ) apenas no tratamento testemunha para os dois tipos de solo. Na cobertura, os fertilizantes foram aplicados em linha, ao lado das plantas. Por ocasião da instalação do experimento, a área em estudo sofreu uma aração, seguindo-se a aplicação de calcário dolomítico na dose de 2,5 Mg ha -1, calculada para elevar a saturação por bases a 70%, dose essa empregada para os dois solos. Procedeu-se, então, a uma gradagem com a finalidade de incorporação do calcário e, antes da semeadura, a uma nova gradagem, com a finalidade de nivelamento do terreno. Imediatamente antes da semeadura, o biossólido, com sua umidade natural, foi aplicado sobre a superfície do terreno, seguindo-se a incorporação por meio de enxada rotativa. As parcelas, com dimensões de 60 m 2 (6 x 10 m), foram então sulcadas (espaçamento entrelinhas de 0,90 m) e o adubo mineral (quando usado) aplicado no sulco. Seguiu-se a semeadura, utilizando-se cerca de 10 sementes por metro linear. Quando as plantas apresentavam cerca de 10 cm de altura, foi feito um desbaste, deixando-se 7 plantas por metro linear. A cultura foi conduzida sem irrigação, fazendo-se apenas o controle químico da lagarta do cartucho e o controle de plantas daninhas por meio de aplicação de herbicidas. No segundo ano agrícola, o experimento foi conduzido nas mesmas parcelas e da mesma forma que no ano de instalação, com pequenas modificações: no mês de novembro, foi feita aplicação de herbicida, seguindo-se o rebaixamento da massa vegetal por meio de triton; seguiu-se uma gradagem leve (grade niveladora) antes da aplicação do biossólido, também usada para sua incorporação. Não foi feita nova calagem. Aos 60 dias após a semeadura, foi feita a amostragem de solo para fins de avaliação do nível de fertilidade nos diferentes tratamentos. Esta amostragem foi feita com trado tipo holandês, na profundidade 0-20 cm. Em cada parcela, dentro da área útil (desprezou-se 1 m no início e no fim de cada parcela e 1 linha de milho em cada lateral), sendo retiradas 8 amostras simples, 2 em cada uma das 4 linhas úteis da parcela, sendo 4 na linha de semeadura e 4 nas entrelinhas, as quais foram juntadas e muito bem misturadas, de modo a constituir a amostra composta representativa da parcela. As amostras de terra assim obtidas foram secas ao ar, passadas por peneira com 2 mm de abertura de malha e analisadas com relação ao nível de fertilidade, adotando-se a metodologia preconizada pelo Instituto Agronômico do Estado de São Paulo (Raíj et al., 1978). Ao final do experimento, foi feita uma amostragem para avaliação de produtividade. Em cada parcela, dentro da área útil, colheram-se as espigas de 10 plantas ao acaso, as quais foram despalhadas e deixadas secar ao ar por 4 dias, sendo então debulhadas, pesando-se os grãos. Tabela 6: Fertilização mineral aplicada nos diferentes tratamentos nos dois anos agrícolas. Tratamento 1997/ /99 N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O Latossolo Roxo Testemunha L L L Latossolo Vermelho-Escuro Testemunha L L L ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7

8 RESULTADOS E DISCUSSÃO A adição de biossólido causou aumento no ph em CaCl 2 nos dois solos em estudo, mas o comportamento foi diferente em função do tipo de solo (Tabelas 7 e 8). No Latossolo Roxo, a tendência de aumento foi linear em função de dose de biossólido nos dois anos agrícolas, com um aumento de 0,6 unidades entre a testemunha e a dose máxima (10 Mg ha-1, base seca em estufa). No Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, o aumento no ph somente foi significativo no segundo ano agrícola, sendo que o comportamento foi representado por uma equação de segundo grau, com tendência de estabilização no ph para as doses mais elevadas de biossólido. O teor de matéria orgânica (Tabelas 7 e 8) não foi afetado pela aplicação do biossólido nos dois solos em estudo. Ao contrário do aqui observado, Bataglia et al. (1983) e Melo et al. (1994) encontram aumento no teor de matéria orgânica do solo pela aplicação de biossólido. Abrahão (1992), encontrou aumento na matéria orgânica de um Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, mesmo após 170 dias após a aplicação de 16 Mg ha -1 de biossólido. A falta de resposta à adição de biossólido observada neste trabalho pode ser justificada pelas baixas doses de biossólidos utilizadas. A adição de biossólido afetou de modo significativo o teor de fósforo nos dois solos e nos dois anos agrícolas, como se pode observar pelos dados contidos nas Tabelas 7 e 8. No Latossolo Roxo o efeito da aplicação de biossólido no primeiro ano agrícola apresentou comportamento diferente nos dois anos, sendo que no primeiro, a dose de 10 Mg ha-1 causou aumento acentuado no teor do nutriente (67 mg dm -3 em relação à testemunha), aumento este menor no segundo ano (27,2 mg dm-3 em relação à testemunha). Por outro lado, enquanto no primeiro ano houve tendência de aumento com a dose mais elevada de biossólido, no segundo houve uma tendência de estabilização. Esta diferença de comportamento pode ser explicada por uma menor mineralização do biossólido no segundo ano ou por maior imobilização do fósforo no segundo ano agrícola. No Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, o efeito das doses de biossólido sobre o teor de fósforo foi muito pequena no primeiro ano agrícola, detectando-se diferença significativa apenas entre as doses 2,5 4 5,0 Mg ha-1, enquanto que, mo segundo ano agrícola, o efeito foi notável, com tendência de estabilização na dose mais elevada. Os resultados para os dois anos agrícolas e para os dois solos estudados mostram, contudo, o grande potencial do biossólido como fonte de fósforo para as plantas cultivas, fato já observado por outros autores (Abrahão, 1992, Marques, 1997). Tabela 7: Análise de fertilidade de um Latossolo Roxo tratado com biossólido e cultivado com milho durante dois anos agrícolas (1997/98 e 1998/99). Tratamento ph P(resina) MO K Ca Mg H+Al SB T V CaCl 2 mg dm -3 g dm mmol c dm % ANO AGRÍCOLA 1997/98 Testemunha 5,56b 54,00b 28,60 4,60 31,2b 19,8 30,4 55,6b 86,0b 64,7b L1 5,72b 54,00b 28,00 4,74 37,0b 19,2 28,6 60,9b 89,5b 68,0b L2 5,80b 49,60b 27,80 3,44 32,8b ,0 53,0b 86,0b 61,6b L3 6,24a 121,00a 27,80 3,82 193,0a 17,0 22,8 213,8a 236,6a 90,4a ANO AGRÍCOLA 1998/99 Testemunha 5,50b 51,4b 26,8 3,78 30,6b 17,8 31,6 a 52,2b 83,8a 62,3b L1 5,86ab 66,4ab 28,0 4,14 46,0ab 17,2 26,4b 67,3ab 93,7ab 71,8a L2 5,92 a 69,2ab 28,8 3,26 48,8 a 15,8 25,2b 67,9ab 93,1ab 72,9a L3 6,20a 78,6a 26,6 3,42 58,6 a 14,4 22,8c 76,4a 99,2a 77,0 a Letras minúsculas compara médias na vertical pelo teste de Tukey a 5%. O biossólido utilizado no experimento é rico em cálcio, uma vez que recebeu cal durante o processo de secagem. Isto pr si só, já permitia antever um aumento no teor de Ca do solo pelo seu uso, não obstante as baixas doses utilizadas. de fato, a adição de biossólido causou aumento no teor de Ca em ambos os solos e nos dois anos agrícolas (Tabelas 7 e 8). No Latossolo Roxo, o teor de Ca não aumentou de modo significativo para as doses 2,5 e 5,0 Mg ha-1, mas aumentou de modo sensível para a dose 10 Mg ha-1, elevando o teor do elemento em 60 e 72,4 mmol c dm -3 em relação à testemunha no primeiro e segundo anos agrícolas, respectivamente. No caso do solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, as curvas de resposta foram diferentes para o primeiro e segundo anos agrícolas, com os maiores aumentos no segundo ano agrícola, quando a curva de resposta mostrou tendência de estabilização no teor de Ca extraível na dose de 10 Mg ha-1 de biossólido. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 8

9 Tabela 8 - Análise de fertilidade de um Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, tratado com biossólido e cultivado com milho por dois anos agrícolas (1997/98 e 1998/99). Tratamento ph P(resina) MO K Ca Mg H+Al SB T V CaCl 2 mgdm -3 gdm mmol c dm % ANO AGRÍCOLA 1997/98 Testemunha 5,72 33,6ab 17,6 1,50ab 23,6c 14,4 18,8 39,5ab 58,3ab 67,8ab L 1 5,74 29,8b 16,8 1,46ab 23,4c 12,8 18,4 37,7b 56,1b 67,2b L 2 6,04 46,8a 16,6 1,68a 33,4ab 15,4 16,0 50,5a 66,5a 75,9a L 3 6,02 33,4ab 16,2 1,30b 49,6a 12,8 16,6 63,7ab 80,3ab 79,3ab ANO AGRÍCOLA 1998/99 Testemunha 5,50c 30,8b 16,6 1,00b 20,8c 11,0 21,4a 32,8b 54,2b 60,5c L 1 6,06b 50,6ab 16,8 1,40a 39,4bc 11,0 16,8b 51,8ab 68,6ab 75,5b L 2 6,54 a 81,8a 17,2 1,30ab 51,2ab 10,6 13,2c 63,1a 76,3ab 82,7ab L 3 6,78 a 87,6a 17,0 1,24ab 65,2a 8,8 12,2c 75,2a 87,4a 86,0a Letras minúsculas compara médias na vertical pelo teste Tukey a 5%. Os dados sugerem um aumento no teor de Ca extraível do solo em função de aplicações sucessivas de biossólido. Aumentos nos teores de Ca extraível também foram observados por Marques (1997) e Silva et al. (1998). O teor de Mg trocável não foi afetado pela aplicação das doses estudadas de biossólido em ambos os solos e nos dois anos agrícolas, o que pode ser atribuído ao baixo teor de Mg no biossólido e também à elevada concentração de Ca, que iria ocupar predominantemente os sítios de troca de complexo coloidal. Este comportamento do Ca e do Mg pode causar um desequilíbrio na relação Ca/Mg, com danos à produtividade das culturas. Silva (et al. (1998) observaram diminuição no teor de Mg extraível ao aplicarem biossólido oriundo da ETE de Barueri em doses de até 30 Mg ha-1. A acidez potencial não foi afetada pelas doses de biossólido no primeiro ano agrícola nos dois tipos de solos em estudo (Tabelas 7 e 8). No segundo ano, contudo, a aplicação de biossólido causou diminuição na acidez potencial, com tendência de estabilização a partir da dose mais elevada. O efeito a partir do segundo ano é o reflexo da aplicação sucessiva do biossólido e pode ser atribuído principalmente ao Ca, presente em doses elevadas no biossólido. Marques (1997), em solo Latossolo Vermelho-Escuro cultivado com cana-de-açúcar, também encontrou diminuição no teor de H+Al como efeito da adição de biossólido, enquanto Berto et al. (1989) encontram diminuição no teor de Al trocável em um Latossolo Vermelho-Amarelo pela adição de biossólido. O aumento no teor de bases, principalmente Ca, causou aumento no teor de bases trocáveis nos dois solos e nos dois anos agrícolas (Tabelas 7 e 8). No Latossolo Roxo, o aumento foi expressivo nos dois anos agrícolas para a dose 10 Mg ha-1 de biossólido, com a curva de resposta mostrando tendência de aumento para doses mais elevadas de biossólido. No solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, ao contrário, o aumento na soma de bases foi menos expressiva no primeiro do que no segundo ano agrícola, comportamento, em ambos os casos, descritos por uma curva que tende para uma assíntota nas doses mais elevadas de biossólido, revelando que s saturação dos sítios de troca está se aproximando. Nos dois solos estudados e nos dois anos agrícolas, detectou-se efeito significativo da adição de biossólido sobre a capacidade de troca catiônica dos solos (Tabelas 7 e 8). No solo Latossolo Roxo, o aumento na CTC foi mais notável no segundo ano agrícola para a dose 10 Mg ha-1, a qual causou um aumento de 48,4 unidades em relação à testemunha, aumento este de 15,4 unidades no primeiro ano, evidenciando efeito acumulativo da adição sucessiva de biossólido. Nos dois anos agrícolas, a curva de resposta mostrou tendência de aumento na CTC com o aumento da dose de biossólido. No solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, o aumento na CTC também foi notável no segundo ano agrícola, aumento este de 33,2 unidades em relação à testemunha. A saturação por bases foi afetada pela aplicação de biossólido nos dois solos e nos dois anos agrícolas (Tabelas 7 e 8), sendo que, nos dois anos agrícolas foram atingidos valores de saturação acima dos 70% previstos por ocasião da realização da calagem. No segundo ano agrícola, a curva de resposta as doses de biossólido mostraram curvas com tendência para a estabilização nos valores de V%. De modo evidente, a grande contribuição para a saturação por bases foi dado pelo Ca. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 9

10 A aplicação de biossólido em dose de até 10 Mg ha -1 afetou de modo significativo a produtividade da cultura de milho apenas no solo Latossolo Roxo e nos dois anos agrícolas (Tabela 9). Nos dois anos agrícolas, a produtividade foi maior no tratamento quem recebeu 10 Mg ha -1 de biossólido, diferindo de modo significativo da testemunha, que recebeu fertilização mineral, de acordo com as recomendações de Raij et al. (1997), apenas no segundo ano agrícola. Tais dados permitem concluir que uma dose de 10 Mg ha-1 de biossólido, para o Latossolo Roxo, foi mais eficiente que a fertilização mineral. No caso do solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média,, não se detectou efeito de tratamentos nos dois anos agrícolas, o que permite concluir que a dose de 2,5 Mg de biossólido ha-1 foi suficiente para substituir a fertilização mineral, porém mesmo a dose mais elevada, de 10 Mg ha-1 não foi suficiente para um aumento significativo na produtividade em relação à fertilização mineral. Tabela 9 - Produção de grãos de milho em solos Latossolo Roxo e Latossolo Vermelho- Escuro, textura média, tratados com biossólido por dois anos agrícolas (1997/98 e 1998/99). Tratamento Latossolo Roxo Latossolo Vermelho-Escuro 1997/ / / /99 Testemunha 5,10B 1 7,64B 5,24b 6,96 a L 1 5,51AB 8,05AB 6,40a 6,68 a L 2 5,53AB 8,25AB 6,20a 6,44 a L 3 6,15B 9,34A 7,28a 6,43 a 1 Letras maiúsculas comparam médias na vertical e minúsculas, na horizontal. Letras minúsculas compara médias na vertical pelo teste de Tukey a 5%. CONCLUSÕES Com base no trabalho realizado, pôde-se concluir que: A aplicação de biossólido por 2 anos consecutivos causou aumento no ph, nos teores de P e Ca, na capacidade de troca de cátions e na saturação por bases, ao mesmo tempo em que causou diminuição na acidez potencial. Os teores de matéria orgânica e de Mg não foram afetados pelas aplicações sucessivas de biossólido na dose de até 10 Mg ha -1. Uma dose de biossólido de 10 Mg ha -1 causou aumento na produtividade do milho em relação à fertilização mineral no solo Latossolo Roxo, mas não no solo Latossolo Vermelho-Escuro, textura média, no qual uma dose de 2,5 Mg ha -1 de biossólido causou a mesma produtividade que a fertilização mineral. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ABRAHÃO, E.C. Efeito de doses de lodo de esgoto sobre a fertilidade, atividade de amilase e celulase em um Latossolo Vermelho-Escuro textura média. Jaboticabal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, p. (Trabalho de Graduação). 2. BATAGLIA, O.C., BERTON, R.S., CAMARGO, A.O., VALADARES, J.M.S. Resíduos orgânicos como fontes 3. BERTON, R.S., CAMARGO, A.O., VALADARES, J.M.AS. Absorção de nutriente pelo milho em reposta à adição de lodo de esgoto a cinco solos paulistas. R. bras. Ci. Solo, 13: , MARQUES, M.O. Incorporação de lodo de esgoto em solo cultivado com cana-de-açúcar. Jaboticabal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, p. (Tese de Livre-Docência). 5. MELO, W.J. & MARQUES, M.O. Potencial do lodo de esgoto como fonte de nutrientes para as plantas. In> Impacto Ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. Bettiol, W. & Camargo, O.A. (editores), Jaguariúna, EMBRAPA, p MELO, W.J., MARQUES, M.O., MELO, V.P., CINTRA, A.A.D. Uso de resíduos em hortaliças e impacto ambiental. Hortic. bras., 18:67-82, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 10

11 7. RAIJ, B.VAN, QUAGGIO, J.A., CANTARELLA, H., FERREIRA, M.E., LOPES, A.S., BATAGLIA, O.C. Análise química do solo para fins de fertilidade. Campinas, Fundação Cargill, p. 8. RAIJ, B.VAN, CANTARELLA, H., QUAGGIO, J.A., FURLANI. A.M.C. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. Campinas, Instituto Agronômico-FUNDAG, p SABESP Plano diretor de uso/disposição dos lodos da ETEs da RMSP. Consórcio ETEP/ESTÁTICA/JNS. São Paulo, SILVA, F.C., BOARETTO, ªRE., BERTON, R.S., ZOTELLI, M.B., PEIXE, C.S., MENDONÇA, E. Cana-de-açúcar cultivada em solo adubado com lodo de esgoto. Pesq. agropec. brás., 33:1'8, ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 11