Peletização do lodo de esgoto e adição de CaCO3 na produção de matéria seca e absorção de Zn, Cu e Ni pelo milho em três latossolos

Berton, R. S.; Valadares, J. M. A. S.; de Camargo, O. A.; Bataglia, O. C.

doi:10.1590/S0100-06831997000400020

Resumos

Em experimento de casa de vegetação, realizado em Campinas (SP), no período de janeiro a maio de 1980, estudaram-se os efeitos da peletização do lodo de esgoto, nas doses 0, 1 e 5% (v/v) do material seco, na produção de matéria seca e na absorção de Zn, Cu e Ni pela parte aérea do milho (Zea mays L.), em latossolo roxo (LR), latossolo vermelho-escuro (LE) e latossolo vermelho-amarelo (LV), que receberam ou não adição de CaCO3 suficiente para elevação do pH em água para 6,0. O experimento foi realizado em vasos com dois litros de capacidade, delineados em blocos ao acaso, com três repetições, e os tratamentos arranjados num esquema fatorial. Após 200 dias de incubação dos solos com o lodo e CaCO3, cultivaram-se quatro plantas de milho em cada vaso. A parte aérea foi quantificada 56 dias após a germinação, sendo cortada, seca, pesada e analisada para os elementos Zn, Cu e Ni. Amostras de terra de cada tratamento foram retiradas e tiveram os metais extraídos pelo DTPA. A peletização do lodo de esgoto resultou em diminuição significativa na produção de matéria seca pela parte aérea do milho, nos três solos estudados, em comparação com o lodo não peletizado. A adição de CaCO3 proporcionou aumento significativo na produção de matéria seca do milho apenas nos dois solos mais ácidos (LE e LV) e diminuiu o acúmulo de Zn na parte aérea desse vegetal cultivado no LE, sem distinção quanto ao tipo de lodo aplicado, não se observando diferenças significativas na absorção de Ni, em todos os solos analisados. A incorporação do lodo peletizado , que continha 19% menos Zn e Ni que o não peletizado, resultou em menor absorção de Zn, Cu e Ni nos três solos, exceto para o Ni no LR. Para todos os solos investigados, o método do DTPA mostrou-se mais adequado em prognosticar as quantidades disponíveis de Zn e de Cu para o milho, independentemente do tipo de lodo de esgoto aplicado e da elevação ou não do pH do solo pela adição de CaCO3.

lodo de esgoto; peletização; metais pesados; DTPA; calagem; milho

The effect of sewage sludge pelletization added at rates of 0, 1 and 5% (v/v) of dry material was studied on corn growth and absorption of Zn, Cu and Ni, with or without the addition of CaCO3 to increase soil pH to 6.0. Three Hapludox soil samples from the State of São Paulo, Brazil, "latossolo roxo", "latossolo vermelho-escuro" e "latossolo vermelho-amarelo" (LR , LE and LV, respectively) were used in a greenhouse experiment conducted in Campinas, State of São Paulo, Brazil, from January to May, 1980. Treatments were placed into plastic bags and, after a 200-day incubation period, were transferred to 2 litter pots in which four corn (Zea mays L.) plants were cultivated in each one. Plant tops were harvested 56 days after emergence, dried, weighted and analysed for Ni, Cu and Zn. Soil samples were taken for DTPA extraction of Ni, Zn and Cu, which were correlated with tissue amounts of these elements by regression analysis. Addition of sewage sludge as pellets significantly decreased corn dry matter production in all soils. Calcium carbonate addition significantly increased dry matter production only in the LE and LV soils, and decreased plant top Zn accumulation when corn was cropped on the LE soil with any kind of sewage sludge. Calcium carbonate addition also did not affect Ni absorption in all soils under investigation. Pelletized sewage sludge addition, which contained 19% less Zn and Ni than the nonpelletized one, decreased the absorption of Zn, Cu and Ni in all soils, except for Ni in the LR. DTPA extraction was more suitable for predicting Zn and Cu availability to corn in the three soils treated or not with CaCO3 and with any kind of sewage sludge applied.

sewage sludge; pelletization; heavy metals; DTPA; liming; corn

SEÇÃO IX - POLUIÇÃO DO SOLO E QUALIDADE AMBIENTAL

R. S. Berton^I; J. M. A. S. Valadares^II; O. A. de Camargo^{II, III}; O. C. Bataglia^{I, III}

^IPesquisador Científico, Instituto Agronômico, Seção de Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, Caixa Postal 28, CEP 13001-970 Campinas (SP)

^IIPesquisador Científico, Instituto Agronômico, Seção de Pedologia, Caixa Postal 28, CEP 13001-970 Campinas (SP)

^IIIBolsista do CNPq

RESUMO

Em experimento de casa de vegetação, realizado em Campinas (SP), no período de janeiro a maio de 1980, estudaram-se os efeitos da peletização do lodo de esgoto, nas doses 0, 1 e 5% (v/v) do material seco, na produção de matéria seca e na absorção de Zn, Cu e Ni pela parte aérea do milho (Zea mays L.), em latossolo roxo (LR), latossolo vermelho-escuro (LE) e latossolo vermelho-amarelo (LV), que receberam ou não adição de CaCO₃ suficiente para elevação do pH em água para 6,0. O experimento foi realizado em vasos com dois litros de capacidade, delineados em blocos ao acaso, com três repetições, e os tratamentos arranjados num esquema fatorial. Após 200 dias de incubação dos solos com o lodo e CaCO_3, cultivaram-se quatro plantas de milho em cada vaso. A parte aérea foi quantificada 56 dias após a germinação, sendo cortada, seca, pesada e analisada para os elementos Zn, Cu e Ni. Amostras de terra de cada tratamento foram retiradas e tiveram os metais extraídos pelo DTPA. A peletização do lodo de esgoto resultou em diminuição significativa na produção de matéria seca pela parte aérea do milho, nos três solos estudados, em comparação com o lodo não peletizado. A adição de CaCO₃ proporcionou aumento significativo na produção de matéria seca do milho apenas nos dois solos mais ácidos (LE e LV) e diminuiu o acúmulo de Zn na parte aérea desse vegetal cultivado no LE, sem distinção quanto ao tipo de lodo aplicado, não se observando diferenças significativas na absorção de Ni, em todos os solos analisados. A incorporação do lodo peletizado , que continha 19% menos Zn e Ni que o não peletizado, resultou em menor absorção de Zn, Cu e Ni nos três solos, exceto para o Ni no LR. Para todos os solos investigados, o método do DTPA mostrou-se mais adequado em prognosticar as quantidades disponíveis de Zn e de Cu para o milho, independentemente do tipo de lodo de esgoto aplicado e da elevação ou não do pH do solo pela adição de CaCO₃.

Termos de indexação: lodo de esgoto, peletização, metais pesados, DTPA, calagem, milho.

SUMMARY

The effect of sewage sludge pelletization added at rates of 0, 1 and 5% (v/v) of dry material was studied on corn growth and absorption of Zn, Cu and Ni, with or without the addition of CaCO₃ to increase soil pH to 6.0. Three Hapludox soil samples from the State of São Paulo, Brazil, "latossolo roxo", "latossolo vermelho-escuro" e "latossolo vermelho-amarelo" (LR , LE and LV, respectively) were used in a greenhouse experiment conducted in Campinas, State of São Paulo, Brazil, from January to May, 1980. Treatments were placed into plastic bags and, after a 200-day incubation period, were transferred to 2 litter pots in which four corn (Zea mays L.) plants were cultivated in each one. Plant tops were harvested 56 days after emergence, dried, weighted and analysed for Ni, Cu and Zn. Soil samples were taken for DTPA extraction of Ni, Zn and Cu, which were correlated with tissue amounts of these elements by regression analysis. Addition of sewage sludge as pellets significantly decreased corn dry matter production in all soils. Calcium carbonate addition significantly increased dry matter production only in the LE and LV soils, and decreased plant top Zn accumulation when corn was cropped on the LE soil with any kind of sewage sludge. Calcium carbonate addition also did not affect Ni absorption in all soils under investigation. Pelletized sewage sludge addition, which contained 19% less Zn and Ni than the nonpelletized one, decreased the absorption of Zn, Cu and Ni in all soils, except for Ni in the LR. DTPA extraction was more suitable for predicting Zn and Cu availability to corn in the three soils treated or not with CaCO₃ and with any kind of sewage sludge applied.

Index terms: sewage sludge, pelletization, heavy metals, DTPA, liming, corn.

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

AGRADECIMENTOS

À SABESP Vila Leopoldina, São Paulo (SP), pela cessão dos lodos de esgotos utilizados neste experimento, e à Eliana Patrícia Gorgulho, pelo auxílio nas análises estatísticas.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em agosto de 1996

Aprovado em setembro de 1997

ABREU, C.A. de; ABREU, M.F. de; RAIJ, B. van & SANTOS, W.R. Comparação de métodos de análise para avaliar a disponibilidade de metais pesados em solos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 19:463-468, 1995.
ANDERSSON, A. & NILSSON, K.O. Influence on the levels of heavy metals in soil and plant sewage sludge used as fertilizer. Swedish J. agric. Res., Estocolm, 6:151-159, 1976.
BATAGLIA, O.C. & RAIJ, B. van. Soluções extratoras na avaliação da fitodisponibilidade do zinco em solos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 18:457-461, 1994.
BATAGLIA, O.C.; TEIXEIRA, J.P.F.; FURLANI, P.R.; FURLANI, A.M.C. & GALLO, J.R. Métodos de análise química de plantas. Campinas, Instituto Agronômico, 1978. 31p. (Circular, 87)
BERTON, R.S.; CAMARGO, O.A. & VALADARES, J.M.A.S. Absorção de nutrientes pelo milho em resposta à adição de lodo de esgoto a cinco solos paulistas. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 13:187-192, 1989.
BETTIOL, W.; CARVALHO, P.C.T. & FRANCO, B.J.D.C. Utilização de lodo de esgoto como fertilizante. O Solo, Piracicaba, 75:44-54, 1983.
BINGHAM, F.T.; PAGE, A.L.; MITCHELL, G.A. & STRONG, J.E. Effects of liming on acid soil amended with sewage sludge enriched with Cd, Cu, Ni and Zn on yield and Cd content of wheat grain. J. Environ. Qual., Madison, 8:202-206, 1979.
CAMARGO, O.A. de; MONIZ, A.C.; JORGE, J.A. & VALADARES, J.M.A.S. Métodos de análise química, mineralógica e física de solos do Instituto Agronômico de Campinas. Campinas, Instituto Agronômico, 1986. 94p. (Boletim técnico, 106)
CAMARGO, O.A. de; VALADARES, J.M.A.S. & DECHEN, A.R. Efeitos do pH na extração do manganês, zinco, cobre e ferro do solo. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 6:83-88, 1982.
CAST - Council for Agricultural Science and Technology. Application of sewage sludge to cropland: appraisal of potential hazards of the heavy metals to plants and animals. Ames, IA, 1976. 77p. (Report, 64)
CHANEY, R.L. Crop and food effects of toxic elements in sludges and effluents. In: RECYCLING MUNICIPAL SLUDGES AND EFFLUENTS ON LAND. Champaign, 1973. Proceedings. Washington, National Association State University and Land-Grant College, 1973. p.129-141.
KEENEY, D.R.; LEE, K.W. & WALSH, L.M. Guidelines for the application of wastewater sludge to agricultural land in Wisconsin. Madison, Department of Natural Resources, 1975. 36p. (Tech. Bull., 88)
LINDSAY, W.L. & NORVELL, W.A. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 42:421-428, 1978.
LOGAN, T.J. & CHANEY, R. Metals. In: PAGE, A.L.; GLEASON, T.L.; SMITH, J.E.; ISKANDAR, J.K. & SOMMERS, L.E., eds. Utilization of municipal wastewater and sludge on land. Riverside, University of California, 1983. p.235-326.
MACLEAN, A.J. & DEKKER, J. Availability of zinc, copper and nickel to plants grown in sewage-treated soils. Can. J. Soil Sci., Ottawa, 58:381-389, 1978.
MATTIAZZO-PREZOTTO, M.E. Comportamento de cobre, cádmio, cromo, níquel e zinco adicionados a solos de clima tropical em diferentes valores de pH. Piracicaba, ESALQ, USP, 1994. 197p. (Tese de Livre-docência)
MULCHI, C.L., ADAMU, C.A.; BELL, P.F. & CHANEY, R. Residual heavy metal concentrations in sludge-amended Coastal Plain soils - II. Predicting metal concentrations in tobacco from soil test information. Commun. Soil Sci. Plant Anal., New York, 23:1053-1069, 1992.
QUAGGIO, J.A. Reação do solo e seu controle. In: SIMPÓSIO AVANÇADO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO. Piracicaba, Fundação Cargill, 1986. p.53-89.
RAIJ, B. van & ZULLO, M.A.T. Métodos de análise de solo. Campinas, Instituto Agronômico, 1977. 16p. (Circular, 63)
RAPPAPORT, E.D.; MARTNES, D.C.; SIMPSOM, T.W. & RENEAU JR., Prediction of available zinc in sewage sludge amended soils. J. Environ. Qual., Madison, 15:133-136, 1986.
ROCA, J. & POMARES, F. Prediction of available heavy metals by six chemical extractants in a sewage-amended soil. Commun.Soil Sci. Plant Anal., New York, 22:2119-2136. 1991.
SINGH, B.R. & NARWAL, R.P. Plant availability of heavy metals in a sludge-treated soil: II. Metal extractability compared with plant metal uptake. J. Environ. Qual., Madison, 13:344-349, 1984.
TERMAN, G.L., SOILEAU, J.M. & ALLEN S.E. Municipal waste compost: Effects on crop yields and nutrient content in greenhouse pot experiments. J. Environ. Qual., Madison, 2:84-89, 1973.
VALADARES, J.M.A.S.; GAL, M.; MINGELGRIN, V. & PAGE, A.L. Some heavy metals in soils treated with sewage sludge, their effects on yield, and their uptake by plants. J. Environ. Qual.,Madison, 12:49-57, 1983.

Peletização do lodo de esgoto e adição de CaCO₃ na produção de matéria seca e absorção de Zn, Cu e Ni pelo milho em três latossolos

Sewage sludge pelletization and CaCO₃ addition on corn growth and Zn, Cu and Ni absorption in three hapludox from Brazil

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
08 Out 2014
Data do Fascículo
Dez 1997

Histórico

Recebido
Ago 1996
Aceito
Set 1997

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

[1] ABREU, C.A. de; ABREU, M.F. de; RAIJ, B. van & SANTOS, W.R. Comparação de métodos de análise para avaliar a disponibilidade de metais pesados em solos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 19:463-468, 1995.

[2] ANDERSSON, A. & NILSSON, K.O. Influence on the levels of heavy metals in soil and plant sewage sludge used as fertilizer. Swedish J. agric. Res., Estocolm, 6:151-159, 1976.

[3] BATAGLIA, O.C. & RAIJ, B. van. Soluções extratoras na avaliação da fitodisponibilidade do zinco em solos. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 18:457-461, 1994.

[4] BATAGLIA, O.C.; TEIXEIRA, J.P.F.; FURLANI, P.R.; FURLANI, A.M.C. & GALLO, J.R. Métodos de análise química de plantas. Campinas, Instituto Agronômico, 1978. 31p. (Circular, 87)

[5] BERTON, R.S.; CAMARGO, O.A. & VALADARES, J.M.A.S. Absorção de nutrientes pelo milho em resposta à adição de lodo de esgoto a cinco solos paulistas. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 13:187-192, 1989.

[6] BETTIOL, W.; CARVALHO, P.C.T. & FRANCO, B.J.D.C. Utilização de lodo de esgoto como fertilizante. O Solo, Piracicaba, 75:44-54, 1983.

[7] BINGHAM, F.T.; PAGE, A.L.; MITCHELL, G.A. & STRONG, J.E. Effects of liming on acid soil amended with sewage sludge enriched with Cd, Cu, Ni and Zn on yield and Cd content of wheat grain. J. Environ. Qual., Madison, 8:202-206, 1979.

[8] CAMARGO, O.A. de; MONIZ, A.C.; JORGE, J.A. & VALADARES, J.M.A.S. Métodos de análise química, mineralógica e física de solos do Instituto Agronômico de Campinas. Campinas, Instituto Agronômico, 1986. 94p. (Boletim técnico, 106)

[9] CAMARGO, O.A. de; VALADARES, J.M.A.S. & DECHEN, A.R. Efeitos do pH na extração do manganês, zinco, cobre e ferro do solo. R. bras. Ci. Solo, Campinas, 6:83-88, 1982.

[10] CAST - Council for Agricultural Science and Technology. Application of sewage sludge to cropland: appraisal of potential hazards of the heavy metals to plants and animals. Ames, IA, 1976. 77p. (Report, 64)

[11] CHANEY, R.L. Crop and food effects of toxic elements in sludges and effluents. In: RECYCLING MUNICIPAL SLUDGES AND EFFLUENTS ON LAND. Champaign, 1973. Proceedings. Washington, National Association State University and Land-Grant College, 1973. p.129-141.

[12] KEENEY, D.R.; LEE, K.W. & WALSH, L.M. Guidelines for the application of wastewater sludge to agricultural land in Wisconsin. Madison, Department of Natural Resources, 1975. 36p. (Tech. Bull., 88)

[13] LINDSAY, W.L. & NORVELL, W.A. Development of a DTPA soil test for zinc, iron, manganese and copper. Soil Sci. Soc. Am. J., Madison, 42:421-428, 1978.

[14] LOGAN, T.J. & CHANEY, R. Metals. In: PAGE, A.L.; GLEASON, T.L.; SMITH, J.E.; ISKANDAR, J.K. & SOMMERS, L.E., eds. Utilization of municipal wastewater and sludge on land. Riverside, University of California, 1983. p.235-326.

[15] MACLEAN, A.J. & DEKKER, J. Availability of zinc, copper and nickel to plants grown in sewage-treated soils. Can. J. Soil Sci., Ottawa, 58:381-389, 1978.

[16] MATTIAZZO-PREZOTTO, M.E. Comportamento de cobre, cádmio, cromo, níquel e zinco adicionados a solos de clima tropical em diferentes valores de pH. Piracicaba, ESALQ, USP, 1994. 197p. (Tese de Livre-docência)

[17] MULCHI, C.L., ADAMU, C.A.; BELL, P.F. & CHANEY, R. Residual heavy metal concentrations in sludge-amended Coastal Plain soils - II. Predicting metal concentrations in tobacco from soil test information. Commun. Soil Sci. Plant Anal., New York, 23:1053-1069, 1992.

[18] QUAGGIO, J.A. Reação do solo e seu controle. In: SIMPÓSIO AVANÇADO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO. Piracicaba, Fundação Cargill, 1986. p.53-89.

[19] RAIJ, B. van & ZULLO, M.A.T. Métodos de análise de solo. Campinas, Instituto Agronômico, 1977. 16p. (Circular, 63)

[20] RAPPAPORT, E.D.; MARTNES, D.C.; SIMPSOM, T.W. & RENEAU JR., Prediction of available zinc in sewage sludge amended soils. J. Environ. Qual., Madison, 15:133-136, 1986.

[21] ROCA, J. & POMARES, F. Prediction of available heavy metals by six chemical extractants in a sewage-amended soil. Commun.Soil Sci. Plant Anal., New York, 22:2119-2136. 1991.

[22] SINGH, B.R. & NARWAL, R.P. Plant availability of heavy metals in a sludge-treated soil: II. Metal extractability compared with plant metal uptake. J. Environ. Qual., Madison, 13:344-349, 1984.

[23] TERMAN, G.L., SOILEAU, J.M. & ALLEN S.E. Municipal waste compost: Effects on crop yields and nutrient content in greenhouse pot experiments. J. Environ. Qual., Madison, 2:84-89, 1973.

[24] VALADARES, J.M.A.S.; GAL, M.; MINGELGRIN, V. & PAGE, A.L. Some heavy metals in soils treated with sewage sludge, their effects on yield, and their uptake by plants. J. Environ. Qual.,Madison, 12:49-57, 1983.

Brasil