ICTR 2004 – CONGRESSO BRASILEIRO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA EM RESÍDUOS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
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PRÓXIMA
EFEITO RESIDUAL DO LODO DE ESGOTO NO DESENVOLVIMENTO DO FEIJÃO: AVALIAÇÃO DO ZINCO E MANGANÊS
Arminda Saconi Messias Bruno Esteves Távora Hannelore Alves e Silva Rita de Cássia Rodrigues da Silva
EFEITO RESIDUAL DO LODO DE ESGOTO NO
DESENVOLVIMENTO DO FEIJÃO:
Avaliação do zinco e do manganês
Arminda Saconi MESSIAS2, Bruno Esteves TÁVORA3; Hannelore Alves e SILVA3; Rita de Cássia Rodrigues da SILVA4
RESUMO
O lodo de esgoto cuja reciclagem representa a alternativa mais adequada sobre o aspecto ambiental e a mais econômica, transforma um resíduo urbano, de deposição problemática, em insumo de grande valor para a agricultura, contribuindo dessa forma para o desenvolvimento sustentável. Na sede do IPA, Recife, Pernambuco, foi instalado um experimento em campo, utilizando-se doses equivalentes a zero, 12, 24 e 36 Mg ha-1 de lodo de esgoto, inoculados com Glomus etunicatum (200 esporos/ planta), plantando-se maracujá amarelo. Após a coleta, plantou-se feijão caupi para avaliar o efeito residual do lodo de esgoto. Após o enchimento de grãos, coletou-se a planta de feijão e amostras de solo, para determinação do zinco e do manganês, por extração com Melich-1 para o solo e digestão nitroperclórica para a planta, com leitura no espectrofotômetro de absorção atômica. Os valores obtidos foram submetidos à análise estatística, indicando para o solo teores de manganês iguais a 1,3 mg kg-1 (mínimo) na dose correspondente a 36 Mg ha-1 e de 3,35 mg kg-1 (máximo) na dose equivalente a 12 Mg ha-1. Para o zinco,
obteve-se no solo valores correspondentes a 0,85 mg kg-1 (mínimo) usando-se a
dose equivalente a 12 Mg ha-1 e 1,35 mg kg-1 (máximo) na dose equivalente a 24 Mg
ha-1. No feijão, os elementos determinados apresentaram teores crescentes de
acordo com o aumento das doses utilizadas, variando de 12 a 30 mg kg-1 para o
zinco e de 2 a 12 mg kg-1 para o manganês.
Palavras-chave: Biossólido, micronutrientes, solo, recuperação.
2
Profa. Dra. do Dep. de Química e Pesquisadora do NPCIAMB/UNICAP e do IPA, Recife/PE
saconi@unicap.br
3
Graduandos de Engenharia Ambiental do Dep. de Química / UNICAP e bolsistas do PIBIC CNPq e UNICAP , Recife/PE
4
Introdução
A disposição final dos resíduos de atividades urbanas, rurais e industriais e a melhoria das condições ecológicas e ambientais do planeta têm se constituído, hoje, em dois grandes problemas de caráter mundial. O lodo de esgoto cuja reciclagem representa a alternativa mais adequada sobre o aspecto ambiental e a mais econômica, transforma um resíduo urbano, de deposição problemática, em insumo de grande valor para a agricultura, contribuindo dessa forma para o desenvolvimento sustentável (POGGIANI; BENEDETTI, 1999, p.48).
Em regiões de solos bastante intemperizados ou até desgastados por práticas extensivas de monocultura a adição de fontes de matéria orgânica, e nutrientes faz-se necessária para que os processos de produção continuem. De acordo com Simonet et al. (2003 p.1187) a adição de lodo de esgoto como tais fonte tem se mostrado eficiente na elevação dos teores de MO, P, K, Ca, Mg, SO4-2
O uso de resíduos orgânicos, tais como esterco de animais, lodo de esgoto, lixo urbano e resíduos industriais na agricultura têm como motivos principais a utilização do solo como meio transformador e detoxificador e o fornecimento de nutrientes para as plantas. No entanto, estes resíduos contêm diferentes quantidades de metais pesados que pode atingir o solo e alcançar níveis tóxicos para a cadeia trófica (ANDREOLI et al. 2001 p. 13).
O lodo de esgoto nada mais é do que o resíduo biológico resultante da deposição da matéria orgânica que existe no esgoto, ou seja, é o resíduo sólido gerado pelos sistemas de tratamento de águas residuárias. Ele pode ser caracterizado como um material bastante rico em matéria orgânica, com alto teor de umidade e com concentração relativamente alta de nitrogênio e outros minerais. A matéria orgânica desempenha um importante papel na dinâmica dos solos, afetando suas características físicas, químicas e biológicas, fundamentais para os solos que são predominantemente pobres em matéria orgânica (SILVA et al., 1998. p. 2).
A presença de metais pesados no lodo de esgoto constitui um dos entraves para sua aplicação em solos agrícolas devido ao acúmulo de Cu, Cr, Ni e Zn na camada 0 - 0,2 m do solo. (OLIVEIRA; MATTIAZZO, 2001 p.581). Sendo assim, o uso de lodo de esgoto em solos agrícolas deve ser feito após o conhecimento das interações entre solo, lodo e planta.
Outra alternativa para a incorporação de matéria orgânica nos solos de baixa fertilidade é a adubação verde. Esta técnica busca a sustentabilidade dos solos agrícolas (ALCÂNTARA et al, 2000. p.277). A família das leguminosas é a mais utilizada como adubo verde, devido a sua capacidade de fixar o nitrogênio atmosférico mediante a simbiose com bactérias do gênero Rhyzobium e Brarhyzobium. Outros motivos são o alto teor de compostos orgânicos nitrogenados e a presença de um sistema radicular geralmente bem profundo e ramificado, capaz de extrair nutrientes das camadas mais profundas do solo (ALCÂNTARA et al, 2000. p.278). Tradicionalmente cultivado em regime de sequeiro, o feijoeiro caupi (Vigna unguiculata (L.) walp) surge como uma opção para cultivo em regime irrigado no
Este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito residual do zinco e manganês presentes no lodo de esgoto, no desenvolvimento da cultura do feijão para o uso como adubação verde.
Material e Métodos
Na sede da Empresa Pernambucana de Pesquisa Agropecuária – IPA, Recife, Pernambuco, foi instalado um experimento em condições de campo, em solo franco arenoso, utilizando-se covas de dimensões 40 x 40 x 40 cm espaçados de 3 x 2 m (400 plantas por ha) para a cultura do maracujá amarelo (Passiflora edulis Sim. f. flavicarpa Deg) previamente inoculado com Glomus etunicatus (200 esporos/ planta). Os tratamentos corresponderam às doses equivalentes a 0, 12, 24 e 36 Mg
ha-1 de lodo de esgoto, proveniente da ETE da COMPESA, Peixinhos, Olinda-PE.
Após a coleta, o lodo foi seco ao ar, triturado, homogeneizado e tamisado em peneira com malha de 4mm, sendo então analisado quanto às características químicas, de acordo com BRASIL (1983). Completando-se 8 meses de plantio, iniciou-se a colheita dos frutos que apresentavam mudança de coloração, ainda presos à planta. No final do experimento coletou-se a matéria vegetal e o solo para análise química, de acordo com a metodologia da EMBRAPA (1997). Em seguida, nas mesmas covas plantou-se três sementes de feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.) que na maturação (70 dias) as plantas foram colhidas, por arrancamento manual e secas em estufa com circulação de ar, a 45 ºC, por 72 horas e logo após trituradas em moinho tipo Wiley com malha de 4 mm. Uma amostra do solo foi retirada, seca ao ar, destorroada e tamisada em peneira com malha de 4mm, para análise química. Para a análise do solo e da planta foi feita a extração dos elementos zinco e manganês com Melich-1 e com digestão nitroperclórica, respectivamente, para posterior leitura em espectrofotômetro de absorção atômica. Os dados coletados foram submetidos à análise estatística não paramétrica.
Resultados
Os resultados de algumas características químicas do lodo de esgoto e do solo utilizados no experimento encontram-se apresentados nas Tabelas 1 e 2, e as concentrações de zinco e manganês no solo e no feijão encontram-se nas Figuras 1 e 2.
Tabela 1 Características químicas do lodo de esgoto utilizado
Determinações Lodo de Esgoto
Nitrogênio total ( g.kg-1) 1,86
Matéria orgânica (g kg-1) 154,80
Fósforo total (mg.kg-1) 55,80
Potássio total (cmolc kg-1) 0,10
Sódio total (cmolc kg-1) 0,15
Cálcio Total - (cmolc kg-1) 2,30
Magnésio total (cmolc kg-1) 0,39
Zinco (mg.kg-1) 1430,00
Manganês (mg.kg-1) 99,00
Ferro (mg.kg-1) 10640,00
Cobre (mg.kg-1) 378,00
Tabela 2 Atributos químicos do solo utilizado
DETERMINAÇÕES SOLO
PH 6,70
Fósforo total (mg.kg-1) 40,00
Potássio total (cmolc kg-1) 0,11
Cálcio Total - (cmolc kg-1) 7,00
Magnésio total (cmolc kg-1) 1,80
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 12 24 Doses (Mg ha-1) C onc ent ra ç ão (m g k g -1 ) 36
0 5 10 15 20 25 30 35 0 12 24 Doses (Mg ha-1) C onc e nt raç ão ( m g k g -1 ) 36 Zn (mg g-¹) Mn (mg g-¹)
Figura 2 Concentração de Zn e Mn no feijão cultivado com lodo de esgoto
Discussão
Com relação aos macronutrientes contidos no lodo de esgoto (Tabela 1), observam-se baixos valores para o nitrogênio, cálcio e magnésio. Bettiol e Camargo
(2000, p.114) usaram lodo de esgoto com valores de 18,5 a 79,1 g kg-1 para o
nitrogênio; 14,00 a 182,2 cmolc kg-1 para cálcio e 8,75 a 40,00 cmolc kg-1 para o
magnésio. Com relação ao fósforo os autores citam valores compreendidos entre 2,1 e 10.6 g kg-1, mostrando que o lodo utilizado no presente experimento apresenta elevado valor deste elemento. Para os micronutrientes pode-se observar que os valores de zinco são bem superiores aos valores de manganês. Embora valores de zinco encontrem-se dentro dos valores citados por Bettiol e Camargo (2000, p.114) o manganês encontram-se abaixo do encontrado pelo autor.
De acordo com a Figura 1, pode-se observar que o máximo teor residual de manganês, no solo, ocorreu na dose correspondente a 24 Mg ha-1. Para o zinco este
valor máximo foi observado na dose equivalente a 36 Mg ha-1. Embora a
concentração de zinco no lodo seja muito superior a de manganês, de um modo geral, as concentrações de zinco no solo mantiveram-se bem abaixo das concentrações de manganês, provavelmente devido a maior capacidade do zinco se complexar com a matéria orgânica e ser adsorvido nas superfícies dos óxidos e hidróxidos. Araújo (2004, 49 p.), aplicando técnicas de fracionamento de zinco, observou baixos valores de zinco trocável em solos tratados com lodo de esgoto, para períodos de 180 dias, ocorrendo a transferência do elemento da fração matéria orgânica para a fração residual. Outro fato que justifique a menor concentração de zinco no solo é explicado pela maior absorção do zinco pela planta, como observado na Figura 2, que mostra, também, que a máxima concentração de zinco e manganês ocorreu na dose equivalente a 36 Mg ha-1.
Conclusão
• No solo, o zinco apresentou valores menores do que o manganês; • Na planta ocorreu maior absorção de zinco;
• A dose equivalente a 12 Mg ha-1
apresentou o menor valor residual no solo.
Referências
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SIMONETE, M.A.; Kiehl,J.C.; Andrade,C.A.; Teixeira,C.F.T. Efeito do lodo de esgoto em um Argissolo e no crescimentoe nutrição de milho Pesquisa
agropecuária brasileira., Brasília, v. 38, n. 10, p. 1187-1195, out. 2003
ANDREOLI, C.V.; FERNANDES,F.; DOMASZAK, S.C. Reciclagem agrícola de lodo
de esgoto: estudo preliminar para definição de critérios para uso agronômico e de
parâmetros para normatização ambiental e sanitária. 2.ed., Curitiba, SENEPAR- Companhia de Saneamento do Paraná, 1999. 81p.
Silva, F.C.; Boaretto, A.E.; Berton, R.S; Zotelli, H.B.; Pexe, C.A.; Bernardes,E.M. Cana de açúcar cultivada em solo adubado com lodo de esgoto: nutrientes, metais pesados e produtividade. Pesquisa agropecuária brasileira., Brasília, v. 33, n. 1, p. 1-8, 1998
Oliveira, F.C; Mattiazzo,M.E* METAIS PESADOS EM LATOSSOLO TRATADO COM LODO DE ESGOTO E EM PLANTAS DE CANA-DE-AÇÚCAR Scientia Agricola, v.58, n.3, p.581-593, jul./set. 2001
Alcântara, F.A; Neto, A.E.F; Paula, M.B.;Mesquita, H.A.;Muniz, J.A. Adubação verde na recuperação da fertilidade de um latossolo Vermelho-escuro deradado Pesquisa
agropecuária brasileira., Brasília, v. 35, n. 2, p. 277-288, fev 2000.
Santos, C.A.; Araújo,F.P.; Menezes,E.A.; Comportamento produtivo de caupi em
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EMBRAPA. Manual de metodos de analise de solo. Rio de Janeiro: Embrapa-cnps, 1999.
BETTIOL, W.; CAMARGO,A. O. Impacto ambiental do uso de lodo de esgoto. Jaguariína: EMBRAPA, 2000.
Araújo, J.C.; Fracionamento e disponibilidade de zinco em solos incubados com
lodo de esgoto. Recife, 2004. ABSTRACTS
The sewage sludge whose recycling represents the most adequate alternative by the environment aspect and the most economic, transforms an urban residue, of problematic deposition, in source of great value for agriculture, contributing in this way to the sustainable development. In the headquarters of the IPA, Recife, Pernambuco, was installed an experiment in field, having used doses equivalents to zero, 12, 24 and 36 Mg ha-1 of sewage sludge, inoculated with Glomus etunicatum (200 spores/ plant), standing yellow passion fruit. After collecting, Cowpea genotypes beans were planted to evaluate the residual effect of the sewage sludge. After the wadding of grains, beans plant and samples of soil were collected, for determination of zinc and manganese, by extraction with Melich-1 for the soil and nitropercloric digestion for the plant, with reading in espectrofotometer of atomic absorption. The gotten values had been submitted to the statistics analysis, indicating for the soil texts of manganese similar to 1,3 mg kg-1 (minimum) in the corresponding dose of 36 Mg ha-1 and of 3,35 mg kg-1 (maximum) in the dose the equivalent to 12 Mg ha-1. For zinc, gotten in the ground the corresponding values to 9,85mg kg-1 (minimum) using an equivalent dose to 12 Mg ha-1 and 1,35 mg kg-1 (maximum) in the dose equivalent to 24 Mg ha-1. In the beans, the definitive elements had presented increasing texts in accordance with the increase of the used doses, varying of 12 to 30 mg kg-1 to zinc and of 2 to 12 mg kg-1 for manganese.
