USO DE LODO DE ESGOTO NA RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM ESPÉCIES FLORESTAIS NATIVAS

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1 USO DE LODO DE ESGOTO NA RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS COM ESPÉCIES FLORESTAIS NATIVAS Ladislau A. Skorupa Embrapa Meio Ambiente

2 Áreas Degradadas Deterioração ou perda total da capacidade dos solos para uso presente ou futuro (FAO, 1980). Áreas cujos solos sofreram profundas alterações físicas/químicas/biológicas e, conseqüentemente, apresentam condições impróprias ao desenvolvimento e fixação de vegetação. Áreas que, após um distúrbio, perderam a capacidade de regeneração natural (Pimm 1986).

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10 Áreas Degradadas Erosão Deterioração Química Perda de Nutrientes e matéria orgânica Salinização Acidificação Poluição

11 Áreas Degradadas Deterioração Física Compactação do Solo Deterioração Biológica

12 Áreas Degradadas Fatores de degradação: Manejo inadequado da terra Desmatamento / exploração excessiva da vegetação Manejo inadequado de pastagens Exploração mineral Construção de estradas Desenvolvimento urbano Atividades industriais poluidoras

13 OBJETIVOS DA RECUPERAÇÃO DE ÁREAS DEGRADADAS: -> Recuperar integridade física, química e biológica (estrutura); -> Recuperar a capacidade produtiva (função) Recuperação Degradação

14 Uso de Lodo de Esgoto na Recuperação de Áreas Degradadas com Espécies Florestais Nativas MOTIVAÇÃO Busca de tecnologias alternativas para a recuperação de áreas degradadas. Busca por alternativas (ambiental e economicamente viáveis) para disposição do lodo de esgoto produzido em alta escala nas ETE.

15 Uso de Lodo de Esgoto na Recuperação de Áreas Degradadas com Espécies Florestais Nativas Características da utilização: Aplicação de altas doses - Até 450 Mg ha -1 Aplicação em uma única etapa.

16 Uso de Lodo de Esgoto na Recuperação de Áreas Degradadas com Espécies Florestais Nativas Alta carga de matéria orgânica, macro e micronutrientes; Espécies florestais-> Capacidade de imobilizar grandes quantidades de nutrientes e de metais pesados pela produção e distribuição de carbono orgânico.

17 Espécies florestais->absorção de nutrientes durante boa parte do ano por suas raízes perenes (lenta liberação de elementos); Não associação, em geral, do produto florestal final com a produção de alimentos, propiciando baixos riscos à saúde pública; Redução dos custos do uso de fertilizantes.

18 Riscos Contaminação do solo por metais pesados. Contaminação das águas por nitrato. Contaminação por patógenos. Entrada de contaminantes na cadeia alimentar.

19 Matéria orgânica exógena CO 2 N 2 O, N 2 O 2 Biomassa microbiana NH 4 + O 2 NO 2 - O 2 Adsorção NO 3 - CO 2 Matéria orgânica exógena CO 2 Lixiviação Absorção por vegetais ou microrganismos Mineralização de resíduos orgânicos em solos (Lambais & Souza 2000).

20 Entradas Poeira Chuva Imobilização + ciclo interno Absorção pelas copas Lavagem das copas Queda serapilheira Raízes mortas Absorção raízes Reabastecimento Camada de humus Solo mineral Perdas por lixiviação Dinâmica de nutrientes em um ecossistema florestal (Adaptado Miller, 1984)

21 Restrições Quanto à localização Norma P , Cetesb; Proposta Conama. Declividade do terreno: 10% para aplicações superficiais sem incorporação; 15% para aplicações superficiais com incorporação; 18% para aplicações subsuperficiais ou em sucos e aplicação superficial sem incorporação em áreas de produção florestal;

22 Áreas de Proteção de Mananciais (APMs) ou de Captação; Áreas de Preservação Permanente (APP); Raio mínimo de 100 m de poços rasos e residências; 15 metros de vias de domínio público; 15 metros de drenos interceptores ou captadores de água pluviais; Áreas com lençol freático acima de 1,5 m na época de maior ocorrência de chuvas.

23 Uso de Lodo de Esgoto na Recuperação de Áreas Degradadas com Espécies Florestais Nativas Experiência da Embrapa Meio Ambiente Projeto: Uso de Lodo de Esgoto em Plantações Florestais e na Recuperação de Áreas Degradadas. PROSAB/FINEP/CNPq. Avaliações em curso há 15 meses.

24 Equipe Ladislau A. Skorupa Adriana Pires Gilberto Nicolella Heloisa F. Filizola Manoel Dornelas de Souza Marco Antonio Gomes Marcos Vieira Ligo Raquel Ghini Wagner Bettiol Eng. Florestal/Botânica Química de solos Estatística Pedologia Física e fertilidade de solos Pedologia Química de solos Microbiologia Fitopatologia

25 OBJETIVO Avaliar o potencial do uso de lodo de esgoto na recuperação de áreas degradadas, por meio de parâmetros silviculturais; físicos, químicos e microbiológicos do solo.

26 Área Experimental 3000 m 2., Jaguariúna-SP. Área degradada por atividades de terraplenagem há 20 anos; Profundas modificações nos horizontes superficiais, onde originalmente predominava Latossolo Vermelho- Distroférrico, com textura francoargilosa.

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28 NPK Tratamentos: 100T lodo de esgoto 200T lodo de esgoto -->40 espécies florestais nativas; 8 espécies na parcela útil - mesmas spp. em todos os blocos. Lodo proveniente da ETE Jundiaí.

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32 Parâmetros Avaliados Fertilidade do Solo Física do Solo Metais pesados no solo Nitrato na Solução e no Perfil do Solo Atividade Microbiana no Solo Avaliação Silvicultural

33 Metais Pesados

34 , , Cd Cr Cu Mo Pb Ni Zn CFR part 503 (EPA, 1997) Limites proposta Conama mg kg -1 Metais Pesados no Biossólido de Jundiaí

35 Teor de Metais Pesados total em solo tratado com lodo de esgoto (Jaguariúna, SP) Metais Pesados Adubação Química Mg. ha -1 Mg.ha -1 Valores de Alerta* mg.kg -1 mg.kg -1 Cd 0,2 a 0,5 b 1,4 c 1,3 Cr 33 a 40 a 43 a 75 Cu 9 a 19 a 48 b 60 Mo 0,5 a 0,8 ab 1,6 b 30 Pb 27 a 39 a 56 a 100 Ni 3,8 a 4 a 6,6 b 30 Zn 14 a 27 a 72 b 300 * Valores orientadores para Solos e Águas Subterrâneas (CETESB, 2005). Tukey, 5%

36 Porcentagem de metal pesado disponível (extraível por DTPA) na área degradada tratada com lodo de esgoto em relação ao teor total de metais pesados. Metais Pesados % Disponível NPK 100 t 200 t Cd Cr 0,06 0,10 0,19 Cu Pb 2,7 4,1 4,5 Ni Zn

37 Fertilidade do Solo

38 Caracterização química dos solos das 4 repetições da área experimental degradada na profundidade de 0 a 20 cm. Tratamentos x ph M.O P K Ca Mg Al H CTC V CaCl 2 água (%) (ppm) meq/100mltfsa (%) NPK Média 5,3 6,0 0,8 14,1 0,2 2,3 0,8 0,1 3,5 7,0 47,9 Dp 0,15 0,24 0,7 14,15 0,06 0,36 0, ,479 0,17 7,66 100T Média 5,5 6,2 1,4 30,4 0,2 3,2 1,0 0,1 2,9 7,4 59,8 Dp 0,058 0,05 0,5 12,32 0,061 0,24 0,32 0 0,387 0,52 4,99 200T Média 4,6 5,4 3,2 76,0 0,2 6,5 2,1 0,7 3,9 13,5 65,0 Dp 0,519 0,57 0,1 28,16 0,049 1,66 1,184 0,299 0,33 3,21 4,11

39 Caracterização de micronutrientes, enxofre e sódio nas 4 repetições da área experimental degradada na profundidade de 0 a 20 cm. Tratamentos x S Na Fe Mn Cu Zn B mg/l NPK Média 34,4 6,3 35,7 38,7 9,3 13,7 0,4 Dp. 21,23 1,71 15,3 14,15 4,774 11,4 0,1 100T Média 57,8 20,8 118,4 76,8 19,3 27,1 0,4 Dp 16 7,41 28,2 11,67 7,015 11,6 0, T Média 94,9 38,8 245,9 112,9 47,8 71,6 0,7 Dp. 47,38 11,6 18,7 33,6 11,62 12,3 0,096

40 Nitrato Na Solução do Solo ->Instalação de dois extratores de solução do solo, por parcela, a 1 metro de profundidade. Rolha de silicone nº 6 Tubo PVC de ½ polegada Spaguete de 1/8 polegada Rolha de silicone nº 4 Vidro Ambar de 200ml Mangueira de silicone de 1/8 Bomba de vácuo No Perfil do Solo Profundidade: 0-10cm, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, , , cm. Capsula Porosa

41 Concentração de Nitrato na Solução do Solo N-NO3 (mg/l) Ppt (mm) Dias após aplicação do lodo PPT NPK 100T 200T

42 Concentração de Nitrato no Perfil do Solo N - NO3 (mg/kg) Profundidade(cm ) NPK 100T 200T

43 ATIVIDADE MICROBIANA NO SOLO Análise da hidrólise de diacetado de fluoresceína (FDA) Carbono da Biomassa Microbiana CO 2 Condutividade Elétrica ph

44 mg FDA hidrolisado/g solo seco FDA NPK 100t 200t antes dias após a aplicação de lodo de esgoto

45 Carbono da biomassa microbiana 700 NPK 100t 200t gc/g solo seco µ dias após aplicação do lodo de esgoto

46 CO2 140 NPK 100t 200t antes

47 Condutividade elétrica NPK 100t 200t S/cm 800 µ antes dias após a aplicação de lodo de esgoto

48 ph 9 NPK 100t 200t 8 7 ph antes dias após a aplicação de lodo de esgoto

49 AVALIAÇÃO SILVICULTURAL 8 espécies florestais presentes em todas as parcelas úteis, de todos os tratamentos (2 plantas por espécie) Avaliações quadrimestrais dos seguintes parâmetros: Altura total (m) Diâmetro do caule na base (cm) Área de copa (m 2 )

50 Schinus molle (Aroeira-salsa) Schinus molle (Aroeira-salsa) Altura (m) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 NPK Tratam entos Avaliação I Avaliação II Avaliação III Área de Copa (m2) 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 NPK Tratamentos Avaliação I Avaliação II Avaliação III Schinus molle (Aroeira-salsa) Diâmetro basal (cm) 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Tratamentos

51 Lafoensia pacari (Dedaleiro) Laf oensia pacari ( Dedaleiro) Altura (m) 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Tratamentos Tratamentos Lafoensia pacari (Dedaleiro) Diâmetro na base (cm) 3,0 2,0 1,0 0,0 Avaliação I Avaliação II Avaliação III NPK Tratam entos

52 Luehea divaricata (Açoita-cavalo) Luehea divaricata (Açoita-cavalo) 3,0 2,0 1,0 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Área de copa (m2) 3,0 2,0 1,0 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Tratam entos Tratam entos Luhea divaricata (Açoita-cavalo) 5,0 Diâmetro na base (cm) 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliaçào III Tratamentos

53 Croton floribundus (Capixingui) Croton floribundus (Capixingui) Altura (m) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Área de copa (m2) 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Tratamentos Tratamentos Croton floribundus (Capixingui) Diâmetro na base (cm) 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 NPK Avaliação I Avaliação II Avaliação III Tratamentos

54 Considerações finais Necessidade de monitoramento a longo prazo. Novas áreas experimentais, com diferentes características (solo, clima, históricos de degradação). Subsídios à regulamentação do uso de lodo de esgoto para a recuperação de áreas degradadas.

55 OBRIGADO!