Potencial de uso de biossólido para fins de recuperação de áreas degradadas

Abstract

Os biossólidos são produtos orgânicos originados a partir do sistema de tratamento de esgotos, e que possuem na sua constituição matéria orgânica e nutrientes, o que os qualifica como insumos alternativos para uso em recuperação de áreas degradadas. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o emprego de biossólidos na recuperação de solos de áreas degradadas. Ensaios de campo e de casa de vegetação foram conduzidos. No campo, em solo degradado, foram montadas 20 parcelas, que receberam aplicação de cinco doses (0, 50, 100, 200 e 400 t ha-1) de biossólido, com quatro repetições. Aos 30, 90, 180, 270 e 360 dias, amostras foram coletadas para a avaliação da densidade do solo (Ds) e de partículas (Dp), micro (Mi), macro (Ma) e porosidade total (Pt) do solo, estabilidade de agregados (DMG e DMP), argila dispersa em água (ADA), condutividade hidráulica (CH), teor de carbono orgânico (C) e nitrogênio (N) total, nitrato, amônio, teores de C e N da biomassa microbiana, quantidade e teores de C e N da matéria orgânica leve, teores de C e N das substâncias húmicas e a regeneração da cobertura vegetal. Adicionalmente, amostras das parcelas foram coletadas para a avaliação da evolução de C-CO2 em laboratório. Em casa de vegetação, amostras de três solos representativos do Distrito Federal (Latossolo Vermelho Amarelo, Latossolo Vermelho e Cambissolo Háplico) foram dispostas em colunas de PVC e receberam as mesmas doses de biossólido do experimento de campo, e a evolução de C-CO2 foi avaliada regularmente por cinco meses. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, seguida de análise de regressão, a 10 % de probabilidade. As doses de biossólido não afetaram, no período de um ano, os valores de Pt, Mi, Ma, DMP, DMG e ADA, mas proporcionaram diferenças nos teores de carbono orgânico no solo e nos valores de Ds, Dp e CH. A partir de 50 dias, a cobertura vegetal foi incrementada com a incorporação de biossólido ao solo. O C e N totais da biomassa microbiana e da matéria orgânica leve no solo responderam ao incremento das doses de biossólido; o nitrato e amônio tiveram seus teores reduzidos com o passar do tempo e, a humina foi a fração que mais acumulou C e N. Diferenças na evolução de C-CO2 foram observadas em resposta às doses de biossólido aplicadas e incorporadas em condição de campo em todos os períodos avaliados. No experimento de casa de vegetação, as doses incorporadas também provocaram aumento na evolução de C-CO2 em todas as classes de solo analisadas, sem grandes diferenças entre elas, tendo em vista a homogeneidade de granulometria (< 4 mm) utilizada nas colunas. De uma forma geral, a aplicação de biossólidos incrementou a regeneração da cobertura vegetal do solo da área degradada, proporcionou ganhos nos teores de C e N do solo, não influenciando as características físicas analisadas, mas promovendo o aumento da evolução de CO2.

Biosolids are organic products originating from treatment systems of sewage sludge that contain organic matter and nutrients, indicating them as alternative inputs for use in land restoration. The objective of this study was to evaluate the use of biosolids in the restoration of degraded areas. Experiments were carried out under field and greenhouse conditions. In the field, five biosolids rates (0, 50, 100, 200, and 400 t ha-1) were applied to 20 plots of degraded soil, in four replications. After 30, 90, 180, 270, and 360 days, samples were collected to assess the soil bulk density (BD); particle density (PD); micro- (Mi) and macroporosity (Ma); total porosity (TP); aggregate stability (MGD and MWD); water-dispersible clay (WDC); hydraulic conductivity (HC); total C and N content; nitrate; ammonium; microbial biomass C and N; C and N quantity and content of light organic matter; C and N contents of humic substances; and regeneration of vegetation. Additionally, soil of the plots was sampled to assess the CO2-C evolution in a laboratory. In a greenhouse, samples of three representative soils of the Federal District (Red Yellow Latosol, Red Latosol and Haplic Cambisol) were filled in PVC columns and treated with the same biosolids rates as in the field experiment, and the CO2-C evolution was evaluated regularly for five months. The data were subjected to analysis of variance, followed by regression analysis, at 10% probability. After a period of one year, the biosolids rates had not affected the values of TP, Mi, Ma, MWD, MGD, and WDC, whereas the stocks of soil organic carbon and values of BD, PD and HC were altered. Fifty days after incorporation of biosolids into the soil, increased growth of the plant cover was stated. The total C and N microbial biomass and light organic matter in soil responded positively to increasing biosolids rates; ammonium nitrate levels decreased over time; and the humin fraction accumulated most C and N. Differences in CO2-C evolution in response to the biosolids rates applied and incorporated under field conditions were observed after all periods. In the greenhouse experiment, the incorporated rates also caused an increase in CO2-C evolution from all soil types, without major differences, in view of the homogeneous particle size (<4 mm) in the columns. In general, biosolids applications promoted restoration of the soil cover of the degraded area, increases in soil C and N stocks, increases in CO2- evolution, but no alterations in the physical properties analyzed.